2021年4月15日，清華大學醫(yī)學院那潔課題組在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》雜志發(fā)表了題為“Fibrillarin-GFP Facilitates the Identification of Meiotic Competent Oocytes”的研究成果。研究顯示核仁纖維蛋白可以較簡單地幫助鑒定具有更好減數(shù)分裂能力的卵母細胞，為卵母細胞質量判斷提供了新的方法，具有潛在的臨床轉化應用價值。卵母細胞的成熟度直接影響減數(shù)分裂的效率和受精后胚胎發(fā)育潛能。根據(jù)核仁和周圍染色質形態(tài)，可將卵母細胞分為SN和NSN階段。SN卵母細胞更為成熟，基因組轉錄停止，已準備好進入減數(shù)分裂；而NSN卵母細胞仍處于轉錄活躍狀態(tài)，減數(shù)分裂能力較差。本研究通過在生發(fā)泡（GV）時期的卵母細胞中顯微注射mRNA編碼的核仁纖維蛋白（Fibrillarin, FBL）的GFP融合蛋白，利用活細胞成像，根據(jù)核仁的形態(tài)分類后進行體外成熟（圖1），并對第一次減數(shù)分裂前后的卵母細胞進行單細胞轉錄組分析，證明了核仁纖維蛋白（Fibrillarin, FBL）可以幫助鑒定具有更好發(fā)育潛能的卵母細胞。圖1. 顯微注射過表達FBL-GFP及卵母細胞體外成熟流程圖本研究證明了FBL-GFP核仁定位與內源FBL和染色質能很好對應。根據(jù)FBL-GFP分類的NSN類型的GV oocytes核仁表面有大量核仁纖維蛋白簇（圖2），且轉錄活躍；而根據(jù)FBL-GFP分類的SN類型的GV oocytes核仁表面很少有簇狀核仁纖維蛋白，處于轉錄靜止狀態(tài)；減數(shù)分裂恢復后，SN型GV oocyte的生發(fā)泡更快地破裂、第一極體更快地排出，這些都預示著更好的減數(shù)分裂能力和發(fā)育潛能更好的成熟卵子。此外，單個卵母細胞轉錄組分析顯示，基于FBL-GFP分類的NSN和SN oocytes雖然在GV時期的轉錄組較類似，但第一次減數(shù)分裂后，二者差異明顯擴大。在MII時期，NSN oocytes中DNA修復相關基因和發(fā)育相關基因均顯著下調，伴隨著代謝通路和表觀調控基因改變。免疫熒光染色表明NSN oocytes在不同成熟階段均有更多的DNA損傷標志物gH2AX，這可能是其發(fā)育劣勢的原因之一。圖2. 活細胞狀態(tài)下，F(xiàn)BL在GV時期卵母細胞核仁表面呈現(xiàn)兩種不同形態(tài)清華大學醫(yī)學院那潔副教授為該論文通訊作者，醫(yī)學院博士生王婷為本文第一作者。清華大學醫(yī)學院沈曉驊教授和那潔實驗室博士生邱輝為本研究提供了很多幫助。本研究由國家干細胞及轉化研究重點專項2017YFA0102802, 2019YFA0110001、清華-北京大學聯(lián)合生命科學中心、蛋白質研究技術中心-細胞影像平臺等提供經(jīng)費和測試儀器支持。參考文獻：Wang, T., and Na, J. (2021). Fibrillarin-GFP Facilitates the Identification of Meiotic Competent Oocytes. Frontiers in Cell and Developmental Biology 9, 753.
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https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2021.648331/full
來源：清華大學醫(yī)學院
