BRCA2双等位基因变异通过减数分裂同源重组障碍诱发卵巢早衰的机制研究

本研究针对BRCA2双等位基因变异导致卵巢早衰(POI)的分子机制展开探索。研究人员通过构建Brca2c.68-1G>C/c.4384-4394del复合杂合突变小鼠模型，首次揭示BRCA2通过调控减数分裂同源重组(HR)中RAD51/DMC1的招募来维持原始卵泡库建立，同时发现该突变导致体细胞基因组不稳定和肿瘤易感性。该研究为POI患者的遗传咨询和肿瘤监测提供了重要理论依据。

　　

生殖衰老领域长期存在一个关键科学问题：为何某些携带BRCA2基因变异的女性会出现卵巢功能提前衰竭？随着女性生育年龄推迟，卵巢早衰(Premature Ovarian Insufficiency, POI)发病率逐年攀升，约1%的40岁以下女性受此困扰。尽管全基因组关联研究(GWAS)已发现DNA损伤应答通路与自然绝经年龄密切相关，但BRCA2作为乳腺癌易感基因，其在生殖细胞发育中的具体作用机制仍是未解之谜。

山东大学生殖医学研究中心的研究团队在《Communications Biology》发表的重要研究，通过构建模拟人类POI患者基因型的Brca2^{c.68-1G>C/c.4384-4394del}复合杂合突变小鼠模型，首次阐明BRCA2通过调控减数分裂同源重组关键步骤维持原始卵泡库建立的分子机制。研究发现突变导致RAD51和DMC1重组酶在程序性DNA双链断裂(DSBs)位点招募障碍，引发减数分裂异常和出生后卵泡耗竭。更值得注意的是，80%突变雌鼠发生卵巢管状腺瘤，揭示BRCA2变异具有生殖缺陷与肿瘤易感的双重影响。

研究采用CRISPR/Cas9基因编辑构建突变小鼠模型，通过卵母细胞铺片技术分析减数分裂进程，免疫荧光检测RAD51/DMC1焦点形成，并建立小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)体系评估DNA损伤修复能力。此外，采用长期肿瘤监测和组织病理学分析评估致癌风险。

主要研究结果：

1. 生育力与卵巢储备异常：突变雌鼠完全不育，21日龄时卵泡数量显著减少，出生前后卵母细胞凋亡增加。
   

   

2. 减数分裂进程障碍：突变卵母细胞在粗线期停留比例降低，60%存在非同源染色体联会异常，γH2AX信号持续存在提示DSBs修复缺陷。
   

   

3. 重组酶招募缺陷：突变卵母细胞中RAD51和DMC1焦点数在细线期/偶线期显著减少，但在粗线期异常滞留，表明BRCA2对重组酶时空定位的调控作用。
   

   

这项研究首次在动物模型中证实：BRCA2通过确保减数分裂HR过程中RAD51/DMC1的正确定位来维持原始卵泡库建立，其功能缺失导致"减数分裂灾难"和卵泡加速耗竭。更重要的是，研究揭示BRCA2变异具有双重病理效应——不仅引起POI，还显著增加肿瘤风险。这为临床POI患者的遗传咨询提供了新视角：对于携带BRCA2变异的患者，除生育力评估外，还需建立长期的肿瘤监测方案。研究采用的复合杂合突变策略，为解析其他生殖衰老相关基因的功能提供了范式。