Adv Sci｜微重力或加速卵母细胞减数分裂进程，引起成熟阻滞

随着深空探索与长期驻留任务日益推进 ， 微重力环境对哺乳动物生殖系统的潜在干扰逐渐成为空间生命科学的研究 热 点。早在 1990 年代，非洲爪蟾（ Xenopus laevis ）和青鳉鱼（ Oryzias latipes ）已成功实现太空繁殖。然而，哺乳动物因其繁殖周期更为复杂，至今仍未在太空中 得到后代 。

2016 年，我国 “ 实践十号 ” 卫星首次实现小鼠胚胎在轨发育至囊胚期，标志着哺乳动物空间繁殖的重要突破 。【1】尽管如此，完整的 “ 交配 — 着床 — 妊娠 — 分娩 ” 过程在微重力环境中仍未实现。值得注意的是，哺乳动物卵母细胞普遍具有跨物种与跨细胞类型中最高的非整倍性发生率，提示其在应对外界扰动（如重力变化）时对减数分裂的调控尤为脆弱。但这种高敏感性是否正是太空生殖受限的关键机制，尚缺乏明确证据。

近日 ，中国科学院深圳先进技术研究院 - 医药所 - 能量代谢与生殖研究中心 ｜ 深圳市 代谢健康重点实验室｜ 深圳市 代谢与生殖靶向投递技术概念验证中心 张 键团队 与 雷晓华团队 合作，在Advanced Science发表题为The Critical Role of Enhanced OXPHOS and Mitochondrial Hyperpolarization inSimulated Microgravity-Induced Oocyte Maturation Arrest的研究工作，揭示了模拟微重力（ simulated microgravity, SMG ）环境下卵母细胞独特的能量代谢损伤，并加速减数分裂进程；进一步延长分裂期可部分逆转SMG诱导的成熟阻滞，为空间卵母细胞减数分裂损伤机制与干预手段提供了新的见解。

研究团队通过 Smart seq 2 测序发现 SMG 诱导 了卵母细胞独特的 线粒体功能失调，表现为 OXPHOS 活性增强以及 MMP 异常升高 ，并表现为 卵母细胞减数分裂进程 加快。与此同时， SMG 延 迟 了 MTOC 融合，导致纺锤体结构异常 与 非整倍性 等 ，配合正常活性的 SAC 导致卵母细胞成熟阻滞。通过抑制 APC 活性以延长 M 期 可改善卵母细胞成熟阻滞。 提示其可以作为微重力环境下卵母细胞质量优化的潜在干预策略。

研究团队发现 SMG 诱导线粒体未折叠蛋白反应 （ UPR mt ） 过度激活，进而可能引起线粒体染色体组中调控 OXPHO S 基因表达异常，这可能在人类卵母细胞更长时间成熟的过程中造成损伤。

张键研究员、雷晓华研究员和杨雅莉助理研究员为 本文 通讯作者 ，第一作者为张键团队的 葛磊博士 。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202505570

制版人：十一

参考文献

[1] X. Lei, Y. Cao, B. Ma, Y. Zhang, L. Ning, J. Qian, L. Zhang, Y. Qu, T. Zhang, D. Li, Q. Chen, J. Shi, X. Zhang, C. Ma, Y. Zhang, E. Duan,Natl Sci Rev2020 , 7, 1437.

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