理解生殖的分子机制

《Nature Structural & Molecular Biology》：Understanding the molecular mechanisms of reproduction

　　人类生殖的核心是配子——这些独特的细胞共同形成受精卵，并最终在着床、发育和成功妊娠之后孕育出新的人类。尽管卵子和精子细胞因其独一无二的生物学特性而令人着迷，但我们对成熟卵子及精子背后分子机制的认识却长期滞后。我们认为，弥补这一知识空白是一项至关重要的优先任务，因此在此重点介绍相关研究，这些研究推进了我们对以下问题的分子层面的理解：卵子和精子细胞如何拥有独特的分子复合物，从而使它们能够应对创造新生命潜能这一巨大挑战。我们重点介绍熊实验室和 Mogessie 实验室的研究，该研究呈现了卵子细胞质晶格的高分辨率结构——这种高级组装体的组成几十年来一直未能阐明。这项工作结合 Dong Deng 实验室、En-Zhi Shen 与 Haishan Gao 实验室以及 Miguel Ricardo Leung 实验室近期在《自然》上发表的三项研究，表明卵子的细胞质晶格容纳了处于"待命"状态的细胞骨架与降解复合物，准备在受精后迅速重构受精卵的蛋白质组，并构建受精卵的细胞骨架。这些论文还进一步阐明了卵子所利用的独特蛋白质稳态环境。但并非只有卵子在降解方式上独具特色。Allegretti 与 Deendoven 实验室的研究表明，人类精子细胞的细胞核中含有聚集成簇的蛋白酶体组装体，其中部分蛋白酶体包含 α4s 亚基的一种独特剪接变体，这可能引导这些蛋白酶体靶向降解精子特异性蛋白质，如精蛋白。这些研究紧随此前发表在本刊上阐明皮质下母源复合物分子机制、母源 PADI6–UHRF1–UBE2D 复合物、精子染色质特异性以及精子尾鞭性质的研究之后。我们希望各界对提升卵子和精子细胞生物学独特性认知的兴趣将持续不减，也期望本刊能继续成为该领域优秀研究的发表平台。为进一步彰显生殖这一主题的重要性，《自然结构分子生物学》将与 Nature 系列其他期刊合作，于 2027 年推出一组专题文章，包括综述、视角及短篇论文，探讨配子与早期胚胎的分子机制，重点关注近期的概念性进展、其在生育力及疾病方面的潜在影响，以及促成这些新见解的方法学突破。我们希望此类内容能激发更多相关研究，并欢迎读者就该领域投稿相关文章，形式包括评论与通信。