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近日，我院张华/张焱团队在国际知名学术期刊EMBO Reports在线发表了题为“Cyst-independent oocyte phagocytosis builds the female reproductive reserve in mice”的研究论文。通过建立器官水平长时程成像体系，该研究明确了哺乳动物卵母细胞早期选择过程的合胞体非依赖性，并揭示了卵母细胞通过竞争-吞噬行为构建卵巢储备的细胞学机制。

卵母细胞的牺牲和选择，是哺乳动物建立卵巢储备的核心事件。在胚胎期前后的有限时间窗口期内，卵巢内约2/3的卵母细胞被牺牲，从而保障另1/3的卵母细胞存活形成卵巢储备。卵母细胞牺牲和选择的机制，前期研究主要依赖于果蝇等低等生物，并形成了合胞体严格依赖的卵母细胞选择模型。但是，哺乳动物在卵母细胞发育过程和生殖策略上与低等动物均有显著的差异，而哺乳动物早期卵母细胞的牺牲与选择的细胞机制，研究尚不完全清楚。

团队通过建立卵巢器官培养系统，结合高分辨显微成像技术，实现了在7天（约160小时）超长时程且亚细胞分辨率的4D成像，从而对卵母细胞早期选择的细胞行为学变化连续描绘。研究结果揭示了一种全新的机制：围产期哺乳动物卵母细胞选择不依赖于合胞体结构，而是以单细胞形式通过一种独特且剧烈的细胞竞争行为进行选择：即卵母细胞可以伸出丝状伪足捕获并吞噬含有线粒体的死亡卵母细胞碎片，从而富集线粒体等细胞器和细胞质，发育成为优势卵母细胞得以存活。该行为调控了卵巢储备的初始数量和质量，决定了雌性动物的生殖寿命。

同时，借助于单细胞测序等技术手段，团队对早期生殖细胞发育命运决定的基因演化路径以及决定性分子机制进行深入探索，发现卵母细胞的竞争过程受到自噬通路的调控。抑制自噬会导致卵母细胞竞争行为丧失，从而形成数量多但质量低的原始卵泡库。进一步的追踪实验表明，这些低质量的原始卵泡无法正常发育，很快走向死亡。

基于上述研究结果，论文首次提出了哺乳动物卵母细胞选择的双阶段模型：第一阶段卵母细胞在合胞体内进行早期选择；而第二阶段卵母细胞则以单细胞的形式进入竞争选择，其中优势的卵母细胞通过吞噬被牺牲的卵母细胞产生的细胞碎片得以存活，最终形成高质量的原始卵泡和卵巢储备。

图2 卵母细胞的两轮选择模型

综上，该研究利用“可见即所得”的研究策略，在领域中首次揭示了哺乳动物通过卵母细胞竞争构建高质量卵巢储备的独特细胞机制，揭示了不同物种在生殖细胞质量决定过程中的差异性策略，也为认知人类女性卵巢储备初始数量与质量的决定机制奠定了理论基础。

在论文发表的同时，EMBO Reports配发了相关的亮点推荐，法国国家科学研究中心（CNRS）的Katja Wassmann教授撰写了观点文章：Oocyte selection: a tale of individualism, dominance and sacrifice，对相关研究工作进行了评述和高度赞扬。

宝马11222这个网站和畜禽生物育种全国重点实验室的张华教授为该论文的通讯作者，张焱副教授为论文的第一作者和共同通讯作者。中国农业大学夏国良教授、柯玉文教授、王超教授、北京生命科学研究所王凤超研究员和台州大学王文基老师也合作参与了该项工作。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业大学2115人才计划等项目的经费支持。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1038/s44319-025-00663-7