生殖健康研究所袁水桥对输卵管运动纤毛在精卵运输中的研究获最新成果

来源:生殖健康研究所 浏览次数: 发布时间:2021-05-28 编辑:汪泉

新闻网讯(通讯员 夏伟)5月26日,美国科学院院刊PNAS在线发表了生殖健康研究所袁水桥教授与美国加州大学医学院、内华达大学医学院合作的研究成果“Oviductal motile cilia are essential for oocyte pickup but dispensable for sperm and embryo transport”。



输卵管是连接女(雌)性卵巢和子宫的管状结构,是女性生殖系统的重要组成部分,由早期胚胎中苗勒氏管/副中肾管头段发育而来。生理结构上,从子宫端至卵巢端分为4个部分,分别为:子宫-输卵管结合部(Utero-tubal junction)、峡部(Isthmus)、壶腹部(Ampulla)和伞部(Infundibulum)。输卵管具有输送精子、拾取卵子和转运受精卵以及为精子储存、获能、顶体反应发生和受精完成提供场所等生理功能。输卵管管壁主要包含平滑肌层细胞(Smooth muscle cells)、纤毛细胞(Ciliated cells)和分泌细胞(Secretory cells)等组成。然而,输卵管中的各类细胞对输卵管生理功能的相对贡献在领域内仍然存在争议,特别是有关输卵管内运动纤毛的摆动与输卵管肌细胞收缩蠕动效应在卵母细胞抓取、早期胚胎的转运过程中的功能调控一直存在很大争议。


该论文利用输卵管运动纤毛发育异常的基因敲除小鼠模型(miR-dKO),首次在动物体内证实输卵管运动纤毛对卵母细胞的抓取是必需的,但对精子和早期胚胎的转运并非必需的,从而回答了领域内长期以来对输卵管是如何转运精子和早期胚胎这一生物学功能的争议问题。该研究发现输卵管伞端运动纤毛发育不良可直接导致输卵管的拾卵功能障碍,并且发现精子在没有运动纤毛的miR-dKO小鼠输卵管里也能在特定的时间里达到壶腹部,只是在相对数量上有所减少。通过进一步对miR-dKO小鼠输卵管蠕动波进行电生理检测,发现输卵管中运动纤毛的发育异常并不会影响输卵管转运精子和早期胚胎的能力,说明输卵管的转运功能主要是通过肌肉细胞节律性收缩完成的,纤毛细胞的贡献并不是必须的。这些发现不但回答了领域内长期争议的问题,也为由运动纤毛发生或功能障碍引起的女性不孕症的诊断和治疗提供了新思路,同时也为宫外孕的发生以及女性非激素避孕药的开发提供了一定的理论基础。这也是首次利用动物模型在体证实了输卵管运动纤毛拾取卵母细胞的功能。



图为输卵管抓取卵母细胞及转运精子和早期胚胎的生理病理模式图。


袁水桥教授为该论文的第一兼共同通讯作者,该项工作是继袁水桥教授2019年先后在PNAS、Nature Communications上发表重要研究成果之后的又一高水平研究成果。袁水桥教授是生殖健康研究所2016年通过“东湖论坛”引进的海外人才,回国先后获得两项国家自然科学基金面上项目、湖北省杰青项目、武汉市应用基础项目、深圳市科技创新委员会项目、中科院动物所-辉凌生殖医学项目等多个项目的资助,回国5年,以第一/通讯作者发表论文20多篇,对生殖健康研究所的科研工作起到了积极的推动作用。


原文链接:https://www.pnas.org/content/118/22/e2102940118