eLife：确保排卵成功的机制

卡内基科学研究所的Allan Spradling和孙建军（音译Jianjun Sun），在果蝇中解析了成功排卵和受精背后的机制。他们发现，果蝇生殖系统中的特殊腺体，能够分泌出有助于排卵和精子功能的分泌物，这一分泌物由激素受体基因Hr39控制。文章发表在eLife杂志上。

　　

生物通报道：卵子在卵巢中形成需要很长时间，因此是机体最宝贵的资源之一。人们一直认为，机体中存在特殊机制，帮助确保卵巢所排出的卵子在适当时候进入生殖系统，使成功受精的几率最大化。

卡内基科学研究所的Allan Spradling和孙建军（音译Jianjun Sun），在果蝇中解析了成功排卵和受精背后的机制。他们发现，果蝇生殖系统中的特殊腺体，能够分泌出有助于排卵和精子功能的分泌物，这一分泌物由激素受体基因Hr39控制。研究指出，与Hr39密切相关的哺乳动物受体基因Lrh-1，也控制着生殖系统的分泌物，并由此调节哺乳动物排卵。文章发表在eLife杂志上。

研究其它物种特定组织中的基础生物学过程，往往能为人体内的相应机制提供线索。在这项研究中，科学家们操纵果蝇基因，确定了控制排卵的关键基因和通路，并通过基因组信息找到了与之相对应的人类基因。

研究人员首先分析了果蝇卵巢中的腺体发育，然后在发育过程中对Notch信号传导进行干扰，减少了果蝇的分泌细胞总数。正常情况下，果蝇体内的这种分泌细胞约为两百个。研究显示，分泌细胞的减少阻碍了果蝇的排卵。此外，研究人员还构建了基因工程果蝇进行研究。在这些果蝇中，人们可以根据需要启动和关闭其分泌细胞的功能。在小鼠中进行类似实验比较困难，得出结果也会比较慢。

研究证实，保护和储存精子是生殖系统分泌物的一个重要作用。实现这一功能至少需要25个分泌细胞，这些细胞的分泌物会将精子吸引到腺体，让精子安全地沐浴在分泌性液体中。研究人员指出，类似过程也存在于人类输卵管的isthmus区域。人类精子在isthmus可以保存几天，而果蝇精子可以在体内储存一个多星期。研究显示，当分泌物的生产受到抑制时，精子很难到达正确位置，并且会因此发生异常变化。

生殖系统在准备好接受卵子时，可以通过上述分泌机制通知卵巢。卵巢在释放卵子之前等待这样的信号，可以避免卵子无法进入生殖系统等不利情况。研究显示，负责排卵的分泌物与负责吸引并储存精子的分泌物不同。明确成功排卵所需的特定分泌物（及相应基因），是理解这一神秘过程机制的重要一步。

近来有研究显示，生殖系统的分泌细胞发生异常，会引起一种常见的卵巢癌。如果这些细胞正常功能所需的基因发生突变，就会促使癌细胞生长。而这项研究为上述癌症提供了新线索，人们可以进一步分析Lrh1基因在其中的作用。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Ovulation in Drosophila is controlled by secretory cells of the female reproductive tract

How oocytes are transferred into an oviduct with a receptive environment remains poorly known. We found that glands of the Drosophila female reproductive tract, spermathecae and/or parovaria, are required for ovulation and to promote sperm storage. Reducing total secretory cell number by interferring with Notch signaling during development blocked ovulation. Knocking down expression after adult eclosion of the nuclear hormone receptor Hr39, a master regulator of gland development, slowed ovulation and blocked sperm storage. However, ovulation (but not sperm storage) continued when only canonical protein secretion was compromised in adult glands. Our results imply that proteins secreted during adulthood by the canonical secretory pathway from female reproductive glands are needed to store sperm, while a non-canonical glandular secretion stimulates ovulation. Our results suggest that the reproductive tract signals to the ovary using glandular secretions, and that this pathway has been conserved during evolution.