Cell Research | 打破传统认知：卵母细胞在“沉睡”中已为未来发育“编程”|cell|卵母细胞|卵泡|染色质|母源

女性生育力的核心，在于卵巢中原始卵泡所包含的、自出生起便已“沉睡”的非生长卵母细胞（non-growing oocytes,NGOs）。这批细胞构成了卵巢储备，其数量与质量直接决定女性的生殖寿命——在人类，这意味着长达数十年的生育窗口。

过去，由于 NGOs数量稀少且难以获取，研究大多集中在生长成熟阶段的卵母细胞上。科学家们已知： PRC1 催化的 H2AK119ub 与 PRC2 催化的 H3K27me3 在成熟卵母细胞中形成非经典分布的宽结构域【1-3】；其中，H3K27me3更是作为“表观遗传印记”，在早期胚胎发育中发挥关键作用【4】。

然而，对于构成卵巢储备基石的NGOs，其表观遗传调控长期研究不足。传统观点甚至认为：“NGOs不仅处于DNA去甲基化状态，其它表观修饰同样匮乏 ” 。

突破：沉睡者 NGOs并非 “ 表观贫瘠”

2026年2月23日，来自加州大学戴维斯分校的胡梦雯（现为广东省第二人民医院生殖医学中心研究员）、Satoshi H. Namekawa团队在 Cell Research 在线发表题为 Polycomb Repressive Complex 1 primes non-growing oocytes for growth and early embryogenesis 的一项研究，彻底打破了这一观念。作者攻克了技术瓶颈——成功分离出足够数量的高纯度NGOs ，并通过优化基于微量细胞的定量CUT&Tag分析方法，首次对卵巢储备的表观图景进行了全面的高质量解析。

该团队此前在 Nature Communications 的研究【5】中已发现：出生前后存在一个关键的围产期卵母细胞转变（ Perinatal oocyte transition,POT）阶段，PRC1通过建立抑制性染色质状态，确保卵母细胞顺利“入睡”，从而建立卵巢储备。

而在这项新研究中，他们进一步揭示了PRC1埋下的更深远的“伏笔”。

关键发现：PRC1“画图”，PRC2“上色”

作者聚焦于卵母细胞发育的两个关键阶段： “入睡”—— 围产期卵母细胞转变（POT）和 “唤醒”——原始卵泡向初级卵泡的转变（ Primordial-to-Primary follicle t ransition ，PPT）。

通过绘制H2AK119ub和H3K27me3这两种关键抑制性组蛋白修饰在出生前后四个发育阶段的全基因组动态图谱，团队发现了一个精妙的时序分工：

在“入睡”阶段，H2AK119ub水平显著上升，建立起广泛的抑制性染色质框架，而H3K27me3相对稳定。到了“唤醒”阶段，H2AK119ub 水平下降，H3K27me3则开始大规模“接管”基因组，由经典分布模式转向非经典分布，形成独特的宽结构域，还包括76个已知的母源 H3K27me3印记基因的“初始化” 。

更关键的是： H3K27me3在生长卵母细胞中的重新分布模式几乎完全“复刻”了H2AK119ub在非生长卵母细胞中预先绘制的蓝图。

为了验证这一关系，团队构建了PRC1和PRC2的条件性敲除小鼠。结果发现：在“沉睡”阶段，PRC1与PRC2互不依赖，各司其职。但当卵母细胞被唤醒、进入生长阶段后，PRC1缺失的细胞中，H3K27me3的 “接管” 受到严重影响——那些本该被覆盖的“宽域”区域以及 H3K27me3印记未能正常建立。

这说明： PRC1负责“画图”，PRC2负责“上色”。

PRC1缺失会导致大量基因在“沉睡”阶段即发生异常激活，包括76个已知的H3K27me3印记基因，卵巢储备无法正常建立和维持。而PRC2缺失的影响则温和得多，直至小鼠12月龄才表现出卵巢早衰。

这表明，PRC1和PRC2在卵母细胞发育中呈阶段性分工：PRC1是“沉睡”阶段维持基因沉默的“主心骨”，PRC2则负责长期维稳，并在卵母细胞被唤醒后部分接替其功能。

新认知：母源印记的起源追溯至出生时

这项研究带来了一个重要的认知更新：非生长卵母细胞并非“表观贫瘠之地” ，而是已被PRC1精心编排，为未来的发育做好了准备。

研究首次追溯了母源H3K27me3印记的起源——这种负责印记X染色体失活的表观标记，可以一直追溯到出生前后卵巢储备建立之初，并由PRC1介导的H2AK119ub调控。

这意味着，女性生育能力的表观基础，早在生命之初就已埋下种子，并在此后数十年的沉睡期中得以保留，最终传递给下一代。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-026-01232-w

制版人：十一

参考文献

1 Zheng, H. et al. Resetting Epigenetic Memory by Reprogramming of Histone Modifications in Mammals.Mol Cell63, 1066-1079 (2016). https://doi.org:10.1016/j.molcel.2016.08.032

2 Chen, Z., Djekidel, M. N. & Zhang, Y. Distinct dynamics and functions of H2AK119ub1 and H3K27me3 in mouse preimplantation embryos.Nat Genet53, 551-563 (2021). https://doi.org:10.1038/s41588-021-00821-2

3 Mei, H. et al. H2AK119ub1 guides maternal inheritance and zygotic deposition of H3K27me3 in mouse embryos.Nat Genet53, 539-550 (2021). https://doi.org:10.1038/s41588-021-00820-3

4 Inoue, A., Jiang, L., Lu, F., Suzuki, T. & Zhang, Y. Maternal H3K27me3 controls DNA methylation-independent imprinting.Nature547, 419-424 (2017). https://doi.org:10.1038/nature23262

5 Hu, M. et al. PRC1-mediated epigenetic programming is required to generate the ovarian reserve.Nat Commun13, 4510 (2022). https://doi.org:10.1038/s41467-022-31759-6

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（*排名不分先后）