缺少一种蛋白质会使年轻小鼠卵子出现衰老迹象
日本研究人员发现了一种名为OMC1的蛋白质，它有助于小鼠卵子维持成功繁殖所需的染色体连接。研究人员移除这种蛋白质后，即使是年轻卵子也出现连接减弱和染色体分离错误，类似于老年卵子中观察到的情况。
目录
这项研究于2026年10月29日发表在《Nature Aging》上，汇集了千叶大学、熊本大学和RIKEN的研究人员。RIKEN于10月30日在其OMC1研究公告中宣布了这一发现，并介绍了这种能够防止REC8黏连蛋白流失的蛋白质。REC8黏连蛋白是一种将染色体拷贝连接在一起的复合物。
OMC1是“Oocyte Meiotic Chromosome protein 1”（卵母细胞减数分裂染色体蛋白1）的缩写。卵母细胞是尚未成熟的卵细胞。在细胞恢复分裂并形成成熟卵子之前，其染色体必须在漫长的发育停滞期中保持正确连接。
研究人员还进行了挽救实验：在成年小鼠卵母细胞中恢复OMC1，部分恢复了染色体上的REC8，并减少了染色体错误。这一结果为科学家研究卵子质量为何会随年龄增长而下降，提供了一种具体的维持机制。
卵子为何需要持久的染色体连接
雌性哺乳动物在出生前就形成了卵母细胞储备。这些细胞开始进行减数分裂，这是一种为繁殖而减少染色体数量的特殊过程，随后在过程中途停滞。人类卵母细胞的停滞期可能持续数十年。
染色体携带遗传指令。在停滞之前，每条染色体都已复制，形成两个相同的结构，称为姐妹染色单体。REC8黏连蛋白就像一种分子固定系统，让这些拷贝保持连接，直到分裂进入适当阶段。
卵子需要这些连接在恰当的时机解除。如果连接过早减弱，染色体就可能错误分离，导致成熟卵子中的染色体过多或过少。
在这段漫长的静止期内，REC8黏连蛋白不会得到补充。其逐渐流失被认为是衰老卵子出现染色体错误的主要原因之一。研究人员希望了解卵母细胞是否会主动保护这份需要长期维持的黏连蛋白储备。
他们的发现表明，OMC1与REC8共同参与这一保护过程。RIKEN表示，OMC1与REC8一起留在卵母细胞染色体上，并有助于防止这一复合物消失。
研究团队如何发现OMC1
研究由千叶大学研究生院医学研究科教授Kei-ichiro Ishiguro领衔。团队成员包括千叶大学博士生Sakie Iisaka和讲师Ryuki Shimada，以及RIKEN生物系统动力学研究中心副主任兼团队负责人Tomoya S. Kitajima和RIKEN技术员Shuhei Yoshida。
研究人员首先比较了未成熟胎儿卵母细胞与雄性生殖细胞中的基因活性。雄性生殖细胞会发育成精子，不会像卵母细胞那样经历漫长的停滞期，因此这种比较有助于寻找与卵母细胞这一独特等待期相关的基因。
他们采用单细胞RNA测序技术读取单个细胞中的RNA信息。这些信息显示细胞正在使用哪些基因。结合延迟减数分裂小鼠的数据进行分析后，研究人员发现了一个此前未被表征的基因，该基因会在卵母细胞进入停滞期前不久活跃起来。
团队将这个基因命名为Omc1，其编码的蛋白质命名为OMC1。进一步实验发现，从胎儿发育阶段到成年期，这种蛋白质都出现在与REC8黏连蛋白相同的染色体位置。
移除OMC1后会发生什么？
研究人员通过基因工程培育出缺少Omc1的小鼠，以观察缺失这一维持系统会产生什么影响。当这些小鼠的卵母细胞进入漫长的静止阶段后，染色体上的REC8比正常情况更早开始消失。
随后，年轻卵母细胞出现染色体黏连减弱，即染色体拷贝之间的连接变得脆弱。它们在分裂过程中分配染色体时也会出错，呈现出通常与老年卵子相关的问题。
日本方面的报道还介绍，实验发现染色体过早异常分离，且受精卵发育为正常胚胎的比例大幅下降。报道未给出这一比例下降的具体数值。
这一过程将分子变化与生殖结果联系起来：OMC1缺失后，染色体连接减少，继而出现分离错误和胚胎发育能力下降。这一发现有助于解释为何在卵子的漫长静止期内，维持其已有结构十分重要。
恢复这种蛋白质可减少错误
接下来，研究人员将携带OMC1生成指令的信使RNA导入缺少这种蛋白质的卵母细胞。信使RNA通常简称mRNA，是一组临时指令，细胞可据此生成特定蛋白质。
在成年卵母细胞中恢复OMC1后，染色体上的REC8含量部分恢复，染色体错误也有所减少。日本方面的报道还称，这一做法抑制了缺少OMC1时出现的过早分离。
领衔这项研究的千叶大学教授Ishiguro这样描述OMC1在维持染色体方面的作用：
“根据这些结果，OMC1应被视为一种延长卵子染色体寿命的维持因子，而不是阻止衰老本身的因子，”Ishiguro说。
这种部分恢复为研究人员提供了一种途径，可用于研究OMC1如何维持成年卵子的染色体连接。同时，这也带来一个有待未来实验回答的实际问题：在卵子生命的不同时期，尤其是在黏连蛋白大量流失之后，能够恢复多少保护作用？
人类基因提供了另一条线索
人类有一个与小鼠Omc1基因相对应的基因，名为CCDC201。此前的遗传学研究发现，CCDC201变异与早发性绝经和卵巢功能丧失有关，这使小鼠实验与人类生殖健康建立了联系。
研究人员通过构建一种缩短版小鼠OMC1来考察这一联系，该蛋白参照一种人类CCDC201变异设计。缩短版蛋白缺少通常结构的一部分，这可能影响它在细胞内的位置以及能否正常发挥作用。
这种改变后的小鼠蛋白无法到达卵母细胞染色体，也不能恢复染色体黏连。结合此前的人类遗传学发现，这提示OMC1或CCDC201功能受损可能有助于解释生殖衰老方面的一些差异。
这项研究为后续工作指明了方向，包括研究人类CCDC201在卵母细胞中的功能，以及特定变异会如何影响该功能。本文所述的恢复实验是在小鼠细胞中进行的，目前尚未公布面向患者的治疗方法或临床应用时间表。
染色体错误为何会影响妊娠
卵子通常需要将染色体数量减至正常的一半，以便在受精时与精子携带的染色体结合。减数分裂通过顺序严谨的分裂过程实现这一变化。染色体连接减弱可能扰乱这一过程。
染色体数量异常称为非整倍体。在人类生殖中，这是不孕和早期流产的重要原因。部分染色体异常可能导致妊娠继续，并使孩子患上唐氏综合征等疾病。唐氏综合征是由多出一份21号染色体所致。
卵子出现染色体错误的风险会随母亲年龄增长而上升。OMC1研究发现了一种有助于维持染色体准确分配所需结构的蛋白质，将这一解释具体落实到细胞内的一种特定维持机制。
对于关注生育能力的人来说，这一进展目前带来的是更清晰的生物学解释，而不是新的临床选择。这些实验为研究人员探索卵子质量提供了一个目标，但其对人类生殖结果的影响仍需进一步研究。
研究内容与时间线
这篇论文题为《卵母细胞特异性OMC1对于在整个生殖期维持染色体黏连至关重要》。其数字对象唯一标识符（DOI）为：10.1038/s43587-026-01245-5。参与合作的研究人员来自千叶大学、熊本大学、RIKEN和九州大学。
主要日期和发育阶段如下：
- 在胎儿发育期间，研究人员检测到卵母细胞进入漫长静止期前不久Omc1开始活跃。
- 从胎儿发育到成年期，OMC1与REC8黏连蛋白一起留在卵母细胞染色体上。
- 在缺少OMC1的成年小鼠卵母细胞中，恢复这种蛋白质后，染色体相关REC8部分恢复，错误也有所减少。
- 2026年10月29日：研究发表于《Nature Aging》。
- 2026年10月30日：RIKEN发布了这项发现的公告。
这些实验追踪了卵子必须维持染色体连接的整个时期，也将OMC1在发育期的存在与它在成年卵母细胞中的功能联系起来。
研究人员接下来可以探索什么
OMC1为科学家研究染色体黏连为何在某些情况下能维持更久、在另一些情况下却不能，提供了明确方向。缺失实验展示了没有这种蛋白质时会发生什么，而恢复实验则为探索维持过程能够在多大程度上恢复提供了方法。
Ishiguro将这项研究与越来越多人晚年生育的趋势联系起来，并谈到了它的长期潜在价值：
从长远来看，这些发现或许有助于开发相关方法，以了解、评估或有望减轻与年龄相关的卵子质量下降。
人类CCDC201的相关发现还提供了另一条研究方向：探索该基因的变化如何影响染色体维持和卵巢功能。目前最明确的结果是，小鼠卵母细胞利用OMC1帮助保留REC8黏连蛋白，从而维持准确分裂所需的染色体连接。
要点
- 日本研究人员发现OMC1蛋白，它有助于小鼠卵母细胞在染色体上保留REC8黏连蛋白。
- 缺少OMC1的年轻小鼠卵子出现染色体连接减弱和分离错误，类似于老年卵子中的情况。
- 在成年小鼠卵母细胞中恢复OMC1后，染色体相关REC8部分恢复，错误也有所减少。
- 参照人类CCDC201变异构建的缩短版小鼠蛋白无法到达染色体，也不能恢复染色体连接。
- 研究于2026年10月29日发表于《Nature Aging》，RIKEN于10月30日发布公告。
- 这些发现为理解卵子衰老开辟了研究方向；目前尚未公布面向患者的治疗方法。
