黄石市中心医院卵母细胞成熟质量调控研究成果在《自噬》期刊发表

通讯员/王军玲 黄石市中心医院 2022/04/13

  研究发现伴随年龄的增长,人类卵巢颗粒细胞的自噬水平显著下调。近日,《自噬》期刊发表黄石市中心医院“ACLY (ATP柠檬酸裂解酶)的选择性自噬降解维持柠檬酸稳态进而促进卵母细胞成熟”的论文,标志着该院生殖医学科关于卵母细胞成熟质量调控研究成果获得肯定。

  《自噬》(Autophagy,影响因子为16.016,JCR 1区,中科院生物类1区)期刊近日发表的题为“Selective autophagic degradation of ACLY (ATP citrate lyase) maintains citrate homeostasis and promotes oocyte maturation(中文翻译:ACLY (ATP柠檬酸裂解酶)的选择性自噬降解维持柠檬酸稳态进而促进卵母细胞成熟)”的研究论文,由黄石市中心院生殖医学科王军玲主任与苗义良教授的联合科研团队合作完成,主题是研究的揭示卵母细胞成熟调控的新机制,揭示颗粒细胞的选择性自噬对卵母细胞成熟的调控机制,并明确柠檬酸水平可以作为指示卵母细胞成熟质量的“风向标”。基于颗粒细胞-卵母细胞共培养体系,该研究发现颗粒细胞自噬缺陷诱导的卵子质量的下调,可以通过柠檬酸的补充而得到恢复。

  通过该研究,团队发现伴随年龄的增长,人类卵巢颗粒细胞的自噬水平显著下调。为进一步研究颗粒细胞自噬的下调对卵母细胞成熟的影响,团队利用了颗粒细胞-卵母细胞共培养模型(葡萄糖依赖型代谢),在颗粒细胞中通过对自噬的药理学和遗传学抑制,发现颗粒细胞自噬水平的下调会抑制卵母细胞的成熟质量和受精能力。

图1:颗粒细胞-卵母细胞共培养模型及自噬抑制的验证

  此外,通过对培养液的代谢组学分析,发现颗粒细胞自噬损伤对卵母细胞成熟质量的不利影响是由柠檬酸不足引发的,外源补充柠檬酸盐可显著恢复卵母细胞的成熟质量。为了找到柠檬酸调控的分子机制,该团队进行了蛋白免疫共沉淀实验,并将ACLY (ATP柠檬酸裂解酶)锁定为重要的候选分子。通过进一步探索证实SQSTM1/p62通过其泛素结合位点(UBA)与ACLY相互结合,促使ACLY的自噬性降解。通过对人类卵泡的进一步分析,研究人员发现伴随着母体衰老,颗粒细胞的自噬水平显著下调,卵泡液中柠檬酸盐浓度也显著降低。

  综上所述,该研究揭示了颗粒细胞自噬在卵母细胞成熟过程中通过选择性靶向ACLY来维持一定程度柠檬酸盐的有益机制。不仅拓展了研究人员对选择性自噬参与生物学过程的认知,同时也为研究卵母细胞成熟过程中的能量调控机制提供了新的思路及理论依据。

图2:ACLY的选择性自噬降解以维持柠檬酸稳态进而促进卵子成熟

  黄石市中心医院生殖医学科自2013年筹建,先后取得夫精人工授精和一、二代试管婴儿运行资质。2018年3月首例体外受精-胚胎移植一代试管婴儿喜获成功,2018年5月首例卵泡浆内单精子显微注射二代试管婴儿喜获成功,2018年6月首例冻融胚胎试管婴儿喜获成功,2019年4月首例冻融囊胚移植试管婴儿喜获成功,2020年8月首例冻融附睾精子显微注射-冻融胚胎移植试管婴儿喜获成功,辅助生殖技术日趋成熟稳定。

  近年来,该科不仅在辅助生殖助孕技术上精益求精,而且高度重视科研工作。王军玲主任与苗义良教授团队联合科研攻关,在生殖领域相关科研上一再取得突破,在领域内SCI期刊上发表科研论文,而且获批武汉科技大学职业危害识别与控制湖北省重点实验室开放基金课题等多项科研项目,并积极申报国家自然科学基金、湖北省自然科学基金等科研项目。为患者提供优质的辅助生殖技术服务,而且针对患者遇到的特殊情况开展科研攻关,着力发展精准个性化医疗。