Cell Research?|?打破傳統認知：卵母細胞在“沉睡”中已為未來發育“編程”

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 非生長卵母細胞 （non-growing oocytes,NGOs） 。這批細胞構成了 卵巢儲備 ，其數量與質量直接決定女性的生殖壽命——在人類，這意味著長達 數 十年的生育窗口。

過去，由于 NGOs數量稀少且 難以獲取，研究大多集中在生長成熟 階段的 卵母細胞上 。科學家們已知 ： PRC1 催化的 H2AK119ub 與 PRC2 催化的 H3K27me3 在成熟卵母細胞中形成非經典分布的寬結構域【1-3】；其中，H3K27me3更是作為“表觀遺傳印記”，在早期胚胎發育中發揮關鍵作用【4】。

然而，對于構成卵巢儲備基石的NGOs，其表觀遺傳調控長期研究不足。傳統觀點甚至認為 ：“NGOs不僅 處于DNA去甲基化狀態，其 它 表觀修飾同樣匱乏 ” 。

突破： 沉睡者 NGOs并非 “ 表觀 貧瘠”

2026年2月23日， 來自加州大學戴維斯分校 的胡夢雯（現為廣東省第二人民醫院生殖醫學中心研究員） 、Satoshi H. Namekawa團隊 在 Cell Research 在線 發表 題為 Polycomb Repressive Complex 1 primes non-growing oocytes for growth and early embryogenesis 的一項研究，徹底打破了這一觀念。 作者 攻克了技術瓶頸——成功分離出足夠數量的 高純度NGOs ，并 通過優化 基于微量細胞的定量CUT&Tag分析方法，首次對卵巢儲備的表觀圖景進行了全面的高質量解析。

該團隊此前在 Nature Communications 的研究【5】中已發現：出生前后存在一個關鍵的 圍產期卵母細胞轉變 （ Perinatal oocyte transition,POT） 階段，PRC1通過建立抑制性染色質狀態，確保卵母細胞順利“入睡”，從而建立卵巢儲備。

而在這項新研究中，他們進一步揭示了PRC1埋下的更深遠的“伏筆”。

關鍵發現：PRC1“畫圖”，PRC2“上色”

作者 聚焦于卵母細胞發育的兩個關鍵階段： “入睡”—— 圍產期卵母細胞轉變 （POT） 和 “喚醒”——原始卵泡向初級卵泡的轉變（ Primordial-to-Primary follicle t ransition ，PPT）。

通過繪制H2AK119ub和H3K27me3這兩種關鍵抑制性組蛋白修飾在 出生前后 四個發育階段的全基因組動態 圖譜， 團隊發現了一個精妙的時序分工：

在“入睡”階段，H2AK119ub水平顯著上升，建立起廣泛的抑制性染色質框架，而H3K27me3相對穩定。到了“喚醒”階段，H2AK119ub 水平下降 ，H3K27me3則開始大規模“接管”基因組 ，由經典分布模式轉向非經典分布，形成獨特的寬結構域，還 包括76個已知的 母源 H3K27me3印記基因 的“初始化” 。

更關鍵的是： H3K27me3在生長卵母細胞中 的重新 分布模式幾乎完全“復刻”了H2AK119ub在非生長卵母細胞中預先繪制的藍圖。

為了驗證這一關系，團隊構建了PRC1和PRC2的條件性敲除小鼠。結果發現：在“沉睡”階段，PRC1與PRC2互不依賴，各司其職。但當卵母細胞被喚醒、進入生長階段后，PRC1缺失的細胞中，H3K27me3的 “接管” 受到嚴重影響——那些本該被覆蓋的“寬域”區域 以及 H3K27me3印記未能正常建立。

這說明： PRC1負責“畫圖”，PRC2負責“上色”。

PRC1缺失會導致大量基因在“沉睡”階段即發生異常激活，包括76個已知的H3K27me3印記基因，卵巢儲備無法正常建立 和維持 。而PRC2缺失的影響則溫和得多，直至小鼠12月齡才表現出卵巢早衰。

這表明，PRC1和PRC2在卵母細胞發育中呈階段性分工：PRC1是“沉睡”階段維持基因沉默的“主心骨”，PRC2則負責長期維穩，并在卵母細胞被喚醒后部分接替其功能。

新認知：母源印記的起源追溯至出生時

這項研究帶來了一個 重要的 認知更新： 非生長卵母細胞并非“表觀 貧瘠之地” ，而是已被PRC1精心編排，為未來的發育做好了準備。

研究首次追溯了母源H3K27me3印記的起源——這種負責印記X染色體失活的表觀標記，可以一直追溯到出生前后卵巢儲備建立 之初 ，并由PRC1介導的H2AK119ub調控。

這意味著，女性生育能力的表觀基礎，早在生命之初就已埋下種子，并在此后數十年的沉睡期中得以保留，最終傳遞給下一代。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41422-026-01232-w

制版人： 十一

參考文獻

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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