長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)界對(duì)哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞成熟與早期胚胎發(fā)育的理解多聚焦于轉(zhuǎn)錄 、翻譯和表觀 層面。然而，卵母細(xì)胞在進(jìn)入減數(shù)分裂后便處于近乎完全的轉(zhuǎn)錄沉默狀態(tài)，受精后的早期胚胎中也存在廣泛的轉(zhuǎn)錄 - 翻譯解偶聯(lián)。因此，在這一關(guān)鍵發(fā)育窗口內(nèi)，轉(zhuǎn)錄本豐度并不能充分反映蛋白質(zhì)層面的調(diào)控狀態(tài)。蛋白質(zhì)組學(xué)，尤其是近年迅速發(fā)展的低起始量與單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)，成為了突破轉(zhuǎn)錄組局限、捕捉發(fā)育能力分子決定因素的關(guān)鍵技術(shù)。

2026年6月11日 ， 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心 木良善 團(tuán)隊(duì) 與 深圳灣實(shí)驗(yàn)室分子生理研究所 朱文成 團(tuán)隊(duì) 在 Nature Cell Biology 發(fā)表 了 題為 Proteomics-based insights into mammalian oocyte and early embryo development 的 Perspective 文章。 系統(tǒng) 總結(jié)了蛋白質(zhì)組學(xué)在卵 母細(xì)胞成熟 和胚胎發(fā)育中的應(yīng)用，并強(qiáng)調(diào)其能揭示轉(zhuǎn)錄組難以捕捉的發(fā)育機(jī)制。 文章指出，蛋白質(zhì)及其翻譯后修飾不僅是發(fā)育程序的執(zhí)行者，更通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)控母源 - 合子轉(zhuǎn)換 （ MZT ） 、合子基因組激活 （ ZGA ） 和細(xì)胞命運(yùn)決定等關(guān)鍵過(guò)程，主動(dòng)塑造早期胚胎的發(fā)育軌跡。此外，文章還討論了這些發(fā)現(xiàn)的臨床意義，為理解生殖衰老、提高卵母細(xì)胞質(zhì)量和改善輔助生殖技術(shù)結(jié)果方面提供了理論基礎(chǔ)。

文章首先總結(jié)了生殖 和發(fā)育領(lǐng)域 蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)進(jìn)展。高靈敏度質(zhì)譜、低輸入量樣本處理和單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，使研究者能夠從極少量樣本甚至單個(gè)卵母細(xì)胞中獲得較深的蛋白質(zhì)組覆蓋，從而在蛋白質(zhì)層面解析早期發(fā)育過(guò)程中的分子變化。卵母細(xì)胞成熟過(guò)程中，蛋白質(zhì)組學(xué)研究揭示了從生發(fā)泡期到成熟卵母細(xì)胞階段的大規(guī)模蛋白質(zhì)重塑。研究表明，母源調(diào)控、減數(shù)分裂、蛋白穩(wěn)態(tài)以及細(xì)胞骨架組織等過(guò)程伴隨顯著的蛋白動(dòng)態(tài)變化；同時(shí)，磷酸化、乳?；?、泛素化和 N- 糖基化等翻譯后修飾 介導(dǎo)的蛋白質(zhì)活性調(diào)控 參與母源 mRNA 清除、代謝調(diào)控和減數(shù)分裂進(jìn)程，提示卵母細(xì)胞成熟不僅依賴蛋白豐度變化，也受到蛋白功能狀態(tài)轉(zhuǎn)換的精細(xì)調(diào)控。在早期胚胎發(fā)育階段，文章系統(tǒng)討論了蛋白質(zhì)組動(dòng)態(tài)變化在 MZT 、 ZGA 和細(xì)胞譜系決定中的作用。研究表明，人類和小鼠在ZGA的發(fā)生時(shí)間及調(diào)控模式上存在明顯差異，體現(xiàn)出早期發(fā)育調(diào)控的物種特異性。文章進(jìn)一步指出，植入前胚胎發(fā)育過(guò)程中轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)與蛋白動(dòng)態(tài)并不同步，部分 ZGA 階段激活基因?qū)?yīng)的蛋白會(huì)在后續(xù)囊胚階段逐漸積累，被稱為 "ZGA-burst” 蛋白（如 人類的 CTCF 、 小鼠的 T tf 1 等 ）。這表明 蛋白質(zhì)組學(xué)能夠揭示轉(zhuǎn)錄組難以捕捉的時(shí)間差異，并為理解早期胚胎發(fā)育過(guò)程中的功能調(diào)控提供補(bǔ)充信息 。

圖 1. 蛋白質(zhì)組學(xué)解析小鼠和人類卵母細(xì)胞成熟與合子基因組激活

此外， 文章還特別關(guān)注了 蛋白質(zhì)組學(xué)研究的 臨床轉(zhuǎn)化潛力 。通過(guò)單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)得以識(shí)別高齡 女性 卵母細(xì)胞中蛋白酶體與抗氧化蛋白的下調(diào) ， 解析體外成熟卵子的缺陷。 通過(guò)單 胚胎 蛋白質(zhì)組學(xué) 來(lái)闡明早期胚胎發(fā)育失敗的潛在原因， 并提出了利用蛋白 質(zhì) 標(biāo)志物（如 TRIM28 、 NCOA3 等）評(píng)估卵母細(xì)胞或胚胎質(zhì)量，甚至通過(guò)培養(yǎng)液分泌組分析實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)胚胎質(zhì)量評(píng)估，其有利于解決破壞性取樣的問(wèn)題。

圖 2. 蛋白質(zhì)組學(xué)候選標(biāo)志物在生殖醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化中的潛力

總的來(lái)說(shuō)， 該 文章 系統(tǒng)梳理了蛋白質(zhì)組學(xué)方法的持續(xù)發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)了人類和小鼠蛋白質(zhì)組的階段特異性重編程事件以及蛋白質(zhì)組在破譯卵母細(xì)胞成熟和早期胚胎發(fā)育方面的獨(dú)特效用。 此外，文章 還討論了這些發(fā)現(xiàn)的臨床意義以及蛋白質(zhì)組應(yīng)用在理解生殖衰老、提高卵母細(xì)胞質(zhì)量和改善輔助生殖技術(shù)的轉(zhuǎn)化潛力與未來(lái)發(fā)展方向 。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41556-026-01993-x

制版人： 十一

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