极性蛋白Inscuteable调节小鼠卵母细胞减数分裂成熟的机制研究

卵母细胞发育过程是生命科学研究的热点。卵母细胞减数分裂是高度极化过程，mInscuteable（mInsc）是建立细胞极性，调控细胞非对称分裂的关键蛋白。但迄今为止，它在生殖细胞减数分裂中的作用尚未见报道。前期实验结果显示：小鼠卵母细胞成熟过程中有mInsc表达，提示其可能在卵母细胞减数分裂中起重要作用。本课题拟通过显微注射、免疫荧光等实验方法，验证假说"mInsc参与调控小鼠卵母细胞减数分裂成熟过程"，并完成以下研究：（1）mInsc调控卵母细胞减数分裂的机制；（2）微丝、微管在mInsc细胞内分布中的作用；（3）极性蛋白在调控卵母细胞减数分裂的相互作用。本研究对于丰富卵母细胞发育的极性学说，有重要的理论意义；对卵泡发育障碍性疾病的治疗提供了理论依据，同时对于促进卵母细胞体外成熟培养技术的发展也有较强的借鉴作用。

鉴于卵细胞发育成熟必经的减数分裂是细胞高度极化的过程，而mInscuteable是细胞极性建立及调控不对称分裂的关键蛋白。本研究通过荧光显微镜、分子生物学、过表达和RNA干扰技术等手段，首次发现：（1）小鼠各期卵母细胞中，mInscuteable在mRNA和蛋白水平均存在相对稳定的表达；（2）mInscuteable在小鼠卵细胞中与纺锤体存在相似定位，这说明mInscuteable蛋白参与小鼠卵细胞发育成熟可能与其细胞定位有关；（3）使小鼠卵细胞中mInscuteable蛋白过表达或表达下调或丧失功能后，小鼠卵细胞中纺锤体形成异常或形成障碍，卵细胞成熟障碍、成熟率下降，说明mInscuteable蛋白通过调控纺锤体的组装从而调控小鼠卵母细胞减数分裂成熟；（4）培养液中添加微丝蛋白抑制剂或微管聚合抑制剂后，mInscuteable蛋白定位遭到了破坏，说明骨架蛋白可能参与mInscuteable的细胞内定位；（5）小鼠卵细胞中显微注射PAR3蛋白后，卵细胞中纺锤体形成异常，mInscuteable蛋白定位改变，初步说明mInscuteable蛋白和PAR3蛋白相互作用，共同参与小鼠卵母细胞减数分裂成熟。上述结果证实了我们提出的“”的假说，丰富了卵细胞发育的极性学说。同时对畜牧业产业化、卵细胞体外培养成熟和生殖医学的发展提供了十分重要的理论和实践意义。