Cell Research | 打破传统认知：卵母细胞在“沉睡”中已为未来发育“编程”

女性生育力的核心，在于卵巢中 原始卵泡所包含的、 自出生起便已“沉睡”的 非生长卵母细胞 （non-growing oocytes,NGOs） 。这批细胞构成了 卵巢储备 ，其数量与质量直接决定女性的生殖寿命——在人类，这意味着长达 数 十年的生育窗口。

过去，由于 NGOs数量稀少且 难以获取，研究大多集中在生长成熟 阶段的 卵母细胞上 。科学家们已知 ： PRC1 催化的 H2AK119ub 与 PRC2 催化的 H3K27me3 在成熟卵母细胞中形成非经典分布的宽结构域【1-3】；其中，H3K27me3更是作为“表观遗传印记”，在早期胚胎发育中发挥关键作用【4】。

然而，对于构成卵巢储备基石的NGOs，其表观遗传调控长期研究不足。传统观点甚至认为 ：“NGOs不仅 处于DNA去甲基化状态，其 它 表观修饰同样匮乏 ” 。

突破： 沉睡者 NGOs并非 “ 表观 贫瘠”

2026年2月23日， 来自加州大学戴维斯分校 的胡梦雯（现为广东省第二人民医院生殖医学中心研究员） 、Satoshi H. Namekawa团队 在 Cell Research 在线 发表 题为 Polycomb Repressive Complex 1 primes non-growing oocytes for growth and early embryogenesis 的一项研究，彻底打破了这一观念。 作者 攻克了技术瓶颈——成功分离出足够数量的 高纯度NGOs ，并 通过优化 基于微量细胞的定量CUT&Tag分析方法，首次对卵巢储备的表观图景进行了全面的高质量解析。

该团队此前在 Nature Communications 的研究【5】中已发现：出生前后存在一个关键的 围产期卵母细胞转变 （ Perinatal oocyte transition,POT） 阶段，PRC1通过建立抑制性染色质状态，确保卵母细胞顺利“入睡”，从而建立卵巢储备。

而在这项新研究中，他们进一步揭示了PRC1埋下的更深远的“伏笔”。

关键发现：PRC1“画图”，PRC2“上色”

作者 聚焦于卵母细胞发育的两个关键阶段： “入睡”—— 围产期卵母细胞转变 （POT） 和 “唤醒”——原始卵泡向初级卵泡的转变（ Primordial-to-Primary follicle t ransition ，PPT）。

通过绘制H2AK119ub和H3K27me3这两种关键抑制性组蛋白修饰在 出生前后 四个发育阶段的全基因组动态 图谱， 团队发现了一个精妙的时序分工：

在“入睡”阶段，H2AK119ub水平显著上升，建立起广泛的抑制性染色质框架，而H3K27me3相对稳定。到了“唤醒”阶段，H2AK119ub 水平下降 ，H3K27me3则开始大规模“接管”基因组 ，由经典分布模式转向非经典分布，形成独特的宽结构域，还 包括76个已知的 母源 H3K27me3印记基因 的“初始化” 。

更关键的是： H3K27me3在生长卵母细胞中 的重新 分布模式几乎完全“复刻”了H2AK119ub在非生长卵母细胞中预先绘制的蓝图。

为了验证这一关系，团队构建了PRC1和PRC2的条件性敲除小鼠。结果发现：在“沉睡”阶段，PRC1与PRC2互不依赖，各司其职。但当卵母细胞被唤醒、进入生长阶段后，PRC1缺失的细胞中，H3K27me3的 “接管” 受到严重影响——那些本该被覆盖的“宽域”区域 以及 H3K27me3印记未能正常建立。

这说明： PRC1负责“画图”，PRC2负责“上色”。

PRC1缺失会导致大量基因在“沉睡”阶段即发生异常激活，包括76个已知的H3K27me3印记基因，卵巢储备无法正常建立 和维持 。而PRC2缺失的影响则温和得多，直至小鼠12月龄才表现出卵巢早衰。

这表明，PRC1和PRC2在卵母细胞发育中呈阶段性分工：PRC1是“沉睡”阶段维持基因沉默的“主心骨”，PRC2则负责长期维稳，并在卵母细胞被唤醒后部分接替其功能。

新认知：母源印记的起源追溯至出生时

这项研究带来了一个 重要的 认知更新： 非生长卵母细胞并非“表观 贫瘠之地” ，而是已被PRC1精心编排，为未来的发育做好了准备。

研究首次追溯了母源H3K27me3印记的起源——这种负责印记X染色体失活的表观标记，可以一直追溯到出生前后卵巢储备建立 之初 ，并由PRC1介导的H2AK119ub调控。

这意味着，女性生育能力的表观基础，早在生命之初就已埋下种子，并在此后数十年的沉睡期中得以保留，最终传递给下一代。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-026-01232-w

制版人： 十一

参考文献

1 Zheng, H. et al. Resetting Epigenetic Memory by Reprogramming of Histone Modifications in Mammals.Mol Cell63, 1066-1079 (2016). https://doi.org:10.1016/j.molcel.2016.08.032

2 Chen, Z., Djekidel, M. N. & Zhang, Y. Distinct dynamics and functions of H2AK119ub1 and H3K27me3 in mouse preimplantation embryos.Nat Genet53, 551-563 (2021). https://doi.org:10.1038/s41588-021-00821-2

3 Mei, H. et al. H2AK119ub1 guides maternal inheritance and zygotic deposition of H3K27me3 in mouse embryos.Nat Genet53, 539-550 (2021). https://doi.org:10.1038/s41588-021-00820-3

4 Inoue, A., Jiang, L., Lu, F., Suzuki, T. & Zhang, Y. Maternal H3K27me3 controls DNA methylation-independent imprinting.Nature547, 419-424 (2017). https://doi.org:10.1038/nature23262

5 Hu, M. et al. PRC1-mediated epigenetic programming is required to generate the ovarian reserve.Nat Commun13, 4510 (2022). https://doi.org:10.1038/s41467-022-31759-6

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