国产顶刊Vita：浙江大学桂淼/张松英/童晓嵋合作，为理解女性不孕症及早期胚胎发育失败带来新视角

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

一个生命的起点——受精卵，是如何在最初几天获得足够“营养”来支撑其快速分裂和发育的？这背后有一个神秘的“蛋白质仓库”在默默工作。这个神秘的仓库就是“细胞质晶格”（Cytoplasmic Lattice，简称为CPL），它存在于哺乳动物的卵母细胞和早期胚胎中，负责储存和调控母源蛋白质，是生命最初几天不可或缺的“后勤中心”。如果 CPL 组装失败，就会导致早期胚胎发育停滞和女性不孕。

然而，从人类首次在卵细胞中观察到 CPL，至今已过去了半个多世纪，但由于其结构复杂且高度不稳定，CPL 的分子组成、细胞内源天然结构及其组装机制，仍是未解之谜。

2026 年 5 月 8 日，浙江大学医学院桂淼研究员，浙江大学医学院附属邵逸夫医院张松英教授、童晓嵋主任医师作为共同通讯作者（张银丽、刘雨奇、刘琦、张琪为论文共同第一作者），在国产期刊Vita上发表了题为：Hierarchical assembly of native cytoplasmic lattices revealed by cryo-EM 的研究论文。

该研究系统解析了小鼠卵母细胞的细胞质晶格（CPL）的近原子分辨率的天然结构，并结合体外组装、蛋白组学和交联质谱等技术，揭示了 CPL 从单个蛋白分子、亚复合物、单根纤维到细胞质晶格的“层级式组装”（hierarchical assembly）机制，为理解女性不孕症及早期胚胎发育失败提供了全新视角。

冷冻电镜下的生命“脚手架”

在这项新研究中，研究团队创新性地开发了一种名为“载网上细胞原位裂解”（CLoG）技术，成功从数百个小鼠卵母细胞中捕获了天然 CPL 结构。通过冷冻电镜分析，他们发现，CPL 并非杂乱无章的蛋白质堆积，而是由至少 14 种蛋白质精密组装而成的有序结构。

这些蛋白质首先形成一根根具有周期性“膨大”单元的细丝，每 37 纳米重复一次。更令人惊叹的是，这些细丝会进一步组装成五根一束的螺旋束，最终形成片层状的晶格结构。这就像一个由蛋白质“乐高”块先搭成小模块，再组装成支柱，最后构建成宏伟建筑的精密过程。

关键“建筑师”各司其职

在这个复杂的结构中，几种关键蛋白质扮演着核心“建筑师”的角色——

1、PADI6：它是 CPL 的主要结构支架，能够自我组装成中空的管状结构，为整个晶格搭建了基础框架。它的基因突变在人类和小鼠中都会导致早期胚胎停滞和不孕。

2、SCMC 复合物：这是一个由 NLRP5、TLE6、OOEP 等蛋白组成的核心复合物。它有两种亚型，并通过 NLRP4f 蛋白像“桥梁”一样连接相邻的单元，促进细丝形成。研究表明，缺失其中任何一个核心蛋白，都会导致 CPL 完全消失和胚胎发育失败。

3、UHRF1-UBE2D3 和 SKP1-FBXW：这是两组与蛋白质降解（泛素化）相关的模块。有趣的是，它们被“锁”在了 CPL 结构内部，处于失活状态。这暗示了 CPL 可能通过控制这些酶的活性，来精确调控早期发育中特定蛋白质的降解时机。

4、微管蛋白（α/β-tubulin）：该研究还发现，CPL 中“储存”着处于 GTP 结合状态、随时准备组装的微管蛋白。这意味着 CPL 不仅是蛋白质仓库，还可能是一个“细胞骨架预备队”，为胚胎分裂提供即时可用的结构材料。

层级式组装：从模块到晶格

基于这些结构发现和生化实验，研究团队提出了 CPL 的“层级式组装”（hierarchical assembly）模型。PADI6 和 SCMC 核心复合物首先各自形成稳定的子模块。然后，这些子模块通过相对较弱的相互作用整合成 CPL 细丝。最后，通过 NLRP14、UHRF1 等蛋白的横向连接，细丝进一步捆绑成五螺旋束，最终扩展成晶格。

为不孕症诊疗带来新希望

这项研究不仅揭示了 CPL 的精细结构和组装原理，还具有重要的临床意义。CPL 中的许多组成蛋白（例如 PADI6、TLE6 等）都来自母源效应基因，它们的变异与早期胚胎停滞、女性不孕等疾病密切相关。该研究精确绘制的小鼠 CPL 的蛋白质组成图谱，为未来在人类中诊断相关不孕症提供了明确的候选基因列表。

总的来说，这项研究像是一份高精度的“生命初期建筑蓝图”，让我们看清了维持早期胚胎发育的关键基础设施是如何搭建的。它不仅解答了基础生物学的重要问题，也为开发针对 CPL 相关基因突变的不孕症靶向治疗策略奠定了理论基础。未来，通过筛查这些基因，或许能更早地发现并干预潜在生育风险。

2026 年 3 月 17 日，西湖大学申恩志研究员、西湖大学于洪涛实验室高海山研究员作为共同通讯作者（刘淑贤、刘雨松、薛均超、李珍珍、张艳为论文共同第一作者），在Nature期刊发表了题为：Molecular basis of oocyte cytoplasmic lattice assembly 的研究论文【2】。

该研究解析了卵母细胞的细胞质晶格（CPL）组装的分子基础，为理解 CPL 在哺乳动物早期胚胎发生和雌性生殖障碍中的功能奠定了基础。

2026 年 3 月 31 日，四川大学 华西第二医院、生物治疗全国重点实验室邓东研究员 团队（池朋亮、王祥、李嘉璐、黄婧睿为论文共同第一作者），在国际顶尖学术期刊Nature上 发表了 题为： Structure of the mouse cytoplasmic lattice 的 研究论文【3】。

该研究解析了卵母细胞的细胞质晶格（CPL）的原子级分辨率结构，将 CPL 确立为卵母细胞和早期胚胎发育中调控母源蛋白质稳态的特化的无膜细胞器， 为理解卵母细胞质量控制机制以及不孕不育的分子基础，提供了全新视角 。

论文链接：

1. https://www.vita-journal.com/vita/EN/10.15302/vita.2026.04.0030

2. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10360-7

3. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10442-6