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不孕问题日益严峻，空卵泡综合征（EFS）患者难以通过体外受精（IVF）获取卵子。研究人员对 EFS 患者进行研究，发现 ZP1 和 ZP3 基因突变，影响蛋白表达、功能和 ZP 组装，导致 EFS。该研究为女性不孕遗传诊断和治疗提供依据。
在当今社会，生育问题逐渐成为人们关注的焦点。随着生活节奏加快、环境变化以及生育年龄的普遍推迟，不孕不育的发生率呈上升趋势，影响着全球约 17.5% 的人口。辅助生殖技术，尤其是体外受精（IVF），为众多不孕夫妇带来了希望。然而，在 IVF 过程中，有一群女性遭遇了特殊困境 —— 空卵泡综合征（EFS）。这些女性在卵巢刺激后，虽然卵泡看似正常发育，但却无法从中获取卵子，这一现象让她们的求子之路充满坎坷。此前，对于 EFS 的发病机制尚不明确，虽然知道遗传因素可能起着重要作用，但具体是哪些基因发生突变以及如何影响卵子发育，都有待深入探究。为了揭开这一谜团，来自青岛大学附属妇女儿童医院生殖医学中心的研究人员展开了一项重要研究，该研究成果发表在《Journal of Ovarian Research》上。
研究人员为了深入探究 EFS 的遗传基础，从两个不同家族的 EFS 患者入手，收集了患者的临床信息和血液样本。他们运用了多种关键技术方法：首先是全外显子测序（WES），对患者外周血提取的基因组 DNA 进行检测，从而筛选出可能的致病基因；接着，利用桑格测序（Sanger sequencing）对发现的突变进行验证；同时，借助生物信息分析预测突变对蛋白质功能的影响；还通过蛋白质免疫印迹（Western blotting）、免疫荧光（IF）、酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫共沉淀（Co - IP）等实验，研究突变对 ZP1 和 ZP3 蛋白表达、定位、分泌及相互作用的影响 。
在研究结果部分，临床特征方面，研究中的两名女性患者分别来自不同家庭，都经历了多年不孕。在多次 IVF 治疗中，尽管进行了促排卵治疗，且监测到卵泡发育，但始终无法获取卵子。例如，家庭 1 的先证者 42 岁，尝试多次 IVF，均只得到空的卵丘 - 卵母细胞复合体（COCs）；家庭 2 的先证者 32 岁，同样在 IVF 过程中遭遇失败，无法获得卵子。
在 ZP1 和 ZP3 变异鉴定上，通过 WES 和 Sanger 测序，研究人员发现家庭 1 的先证者携带 ZP1 复合杂合突变（c.[2T>A];[1429G>T]），家庭 2 的先证者携带两个新的 ZP3 杂合顺式突变（c.[724G>T;815A>G]）。这些突变在公共数据库中未出现，且大多位于 ZP 结构域，该结构域在不同物种中高度保守。
生物信息分析表明，ZP1 的 c.2T>A 和 c.1429G>T 以及 ZP3 的 c.724G>T 突变可能致病，而 ZP3 的 c.815A>G 突变意义不确定。突变导致 ZP1 和 ZP3 蛋白结构改变，可能影响其稳定性和结合能力。
在对 mRNA 水平的影响研究中，与野生型相比，ZP1 的 p.Gly477 * 突变组基因表达无显著差异，p.Met1? 组基因表达显著增加；ZP3 的 p.Asp242Tyr 导致基因表达增加，p.Asn272Ser 导致基因表达减少。
蛋白质表达方面，Western blotting 分析显示，ZP1（p.Gly477*）导致截短突变蛋白，表达水平降低；ZP1（p.Met1?）突变蛋白表达水平也显著降低；而 ZP3 的 p.Asp242Tyr 和 p.Asn272Ser 突变体蛋白水平均高于野生型。免疫荧光染色表明，突变未改变蛋白在细胞内的定位。
ZP1 和 ZP3 突变还影响了 ZP 蛋白的相互作用和分泌。Co - IP 实验发现，ZP1G477X 与 ZP2 的相互作用增强，而 ZP3D242Y 和 ZP3N272S 与 ZP2 的相互作用减弱。ELISA 实验显示，ZP1G477X 抑制 ZP1 蛋白分泌，ZP3D242Y 或 ZP3N272S 会增加 ZP3 蛋白分泌水平，但二者共转染时，ZP3 分泌水平几乎不变。
研究结论和讨论部分，该研究发现了与 EFS 相关的 ZP1 和 ZP3 基因突变，尤其是两个新的 ZP3 杂合顺式突变，丰富了 EFS 的遗传病因谱。体外实验证实 ZP 基因是 EFS 的重要遗传病因，突变位于 ZP 结构域可能产生更严重后果。由于大多数 EFS 患者难以通过 IVF 成功受孕，遗传分析对于 EFS 的诊断和预后至关重要，医生可建议患者考虑卵子捐赠。不过，该研究也存在局限性，如样本量小、缺乏患者 COCs 照片和样本实验、未进行动物研究以及未考虑 ZP3 基因顺式杂合突变在同一等位基因上的情况。但总体而言，这项研究为 EFS 的研究提供了重要线索，有助于推动女性不孕的遗传诊断和治疗发展。
