探索不孕之谜 破解人类卵子“密码”

据估计，全球有6000万—8000万对夫妇面临不孕之苦，有数百万人进行试管婴儿治疗，但临床中时常遇到卵子、授精及胚胎发育异常的情况，然而人们对这些异常背后的原因及机制所知甚少。8月23日，复旦大学生物医学研究院王磊、桑庆、武田宇团队联合上海交通大学附属国际和平妇幼保健院李文团队的最新研究成果，发表在最新一期的《科学》（Science）杂志，揭示了人类卵母细胞纺锤体双极化机制，为生殖障碍疾病的研究与治疗提供了重要解释视角与理论支持。

王磊教授在十多年前提出研究假设：遗传因素可能是导致人卵成熟与发育异常的重要原因之一。沿着这一思路，王磊/桑庆团队于2016年发现了人类卵子成熟障碍的第一个致病基因——灵长类特异β-微管蛋白TUBB8，由此明确了该疾病为人类新遗传病，这一基因目前已广泛应用于临床检测。后来，团队又陆续发现24个人类卵子成熟障碍的致病基因并明确了机制。

灵长类特异基因TUBB8是人卵纺锤体的主要组成部分，它的发现意味着人类卵子成熟障碍机制研究迈出了第一步。基础科学的探索在于不断叩问生命的起源，不断挖掘“从零开始的故事”。而这一次，研究团队想要知道，人卵如何从零开始组装成一个纺锤体？纺锤体是如何发展成为双极纺锤体的？

团队发现人卵中存在独特的微管组织中心，破解了纺锤体组装的第一个环节——人卵母细胞中的微管由原本散布的状态启动为聚合状态。科研人员通过免疫荧光和活细胞时间序列成像技术，首次对纺锤体的组装过程进行了高清实时观察。随着研究的展开，生命令人叹为观止的精妙逐渐展现在眼前：人卵母细胞核膜破裂之后，染色体动粒会相聚成簇；新生微管负端在动粒附近聚合，初步形成纺锤体的极；多个“小极”组装形成“多极纺锤体”，在7—9个小时的时间里形成两个“大极”，最终转变为双极纺锤体。

研究过程中，团队同时发现了调控纺锤体双极化的关键蛋白，并在临床多个卵子和胚胎发育异常患者中鉴定到编码这些关键蛋白的基因存在突变，揭示了人卵纺锤体双极化的生理病理机制。

目前，团队正积极探索可以逆转由基因突变引起的纺锤体双极化异常的治疗策略。他们希望未来能全面揭示人类生殖过程中的独特生理与病理机制，特别是卵子受精和胚胎发育方面。通过解决基础科学问题最终使广大疾病患者受益，是团队共同的心愿。 本报记者 易蓉