Numb与Numblike基因在小鼠卵母细胞减数分裂过程中的作用及机制研究

卵母细胞减数分裂是典型的不对称分裂，这为胚胎发育保留了大部分母源性遗传物质。减数分裂过程异常会导致卵母细胞发育障碍，受精后易出现非整倍体胚胎，最终导致胎儿死亡或者流产发生。不对称分裂也是产生细胞多样性的一种基本方式，通常是通过细胞命运决定蛋白的不对称分配来实现的。Numb作为细胞命运决定蛋白最早在果蝇中被发现，在分裂过程中不对称分配，从而形成不同功能的子细胞。果蝇Numb的哺乳动物同源物为Numb和Numblike。小鼠Numblike的全身敲除导致成年母鼠生育率降低，课题组在前期研究中发现下调Numb基因表达导致小鼠卵母细胞中纺锤体组装异常。Numblike与Numb结构同源，在功能上有一定的重叠性，Numb基因功能缺失或被卵母细胞中存在的Numblike基因弥补，我们拟在本实验中改进实验方法，研究Numb和Numblike在小鼠卵母细胞发育过程中的作用并进一步探讨其发挥作用的具体机制。

在前期研究工作中我们首次报道Numb参与小鼠卵母细胞减数分裂过程中纺锤的的组装，在哺乳动物中，Numblike为Numb的同源类似物，为进一步研究Numblike在小鼠卵母细胞减数分裂过程中的作用，我们进行以下研究，小鼠卵巢石蜡切片进行免疫组化显示Numblike在小鼠生发期、成熟期卵母细胞均有表达；western blot证实随着卵母细胞发育，Numblike表达量逐渐增加；我们对各期卵母细胞进行免疫荧光染色，共聚焦显微镜观察发现在生发泡破裂后Numblike呈点线状，围绕在浓缩的染色质周围；至MI期，染色体整齐排列于纺锤体中板，Numlikeb在纺锤体两端聚集成点状；AI期，染色体开始分离，Numblike形成多个点状分布于纺锤体两端；TI期，染色体到达纺锤体两端，Numblike位于染色体上或染色体周围；至MII期,染色体再次整齐排列于赤道板，Numblike重新聚集于纺锤体两端。干扰Numblike的表达，同样影响小鼠卵母细胞纺锤体形态和染色体排列，这些卵母细胞受精后容易出现非整倍体胚胎，最终导致胎儿死亡或者流产的发生。同源类似物Numblike与Numb两者在小鼠卵母细胞中的功能存在叠加，其一表达降低，另者在功能上进行弥补。为进一步研究两者功能，我们同时降低Numb和Numblike的表达发现小鼠卵母细胞第一极体的排放率降低，并且排出的极体体积较大。文献报道Notch 参与初级卵母细胞早期（生发期前）发育，我们检测Numb和Numblike的下游分子Notch mRNA，结果表明Notch1/Notch2 mRNA表达量增加，以上结果证明Numb/Numblike通过Notch信号通路参与小鼠卵母细胞减数分裂进程。本实验对Numb/Numblike的功能有了新的发现，使人们对Numb/Numblike的认识更全面，同时对卵母细胞减数分裂机制有了更深入的了解，为非整倍体引发的自然流产及不孕不育症的发生提供了理论基础。