组蛋白修饰“阅读器”ZCWPW1在雄性减数分裂中有决定性作用

香港大学深圳医院生殖医学研究中心在减数分裂领域取得重大突破，研究成果“The histone modification reader ZCWPW1 is required for meiosisprophase I in male but not in female mice”发表于国际权威学术杂志Science Advances（最新IF:12.804）。该研究发现解析了组蛋白H3K4me3修饰“阅读器”ZCWPW1在雌雄两性减数分裂中的不同作用。

文章第一作者李苗博士现任香港大学深圳医院博士后研究员，刘奎教授为最后通讯作者，香港大学深圳医院为最后通讯作者单位。此项工作是香港大学深圳医院与山东大学陈子江教授课题组的合作研究。 

不孕不育在我国育龄夫妇中的发生率已达15%，配子（精子或卵细胞）不能产生或其质量低下是引起不孕不育的重要原因，而精子和卵细胞必须经过减数分裂才能产生，一直以来，减数分裂的分子机制及存在的雌雄差异是研究的热点。 本课题组研究发现，组蛋白H3K4me3修饰“阅读器”ZCWPW1对雌雄两性减数分裂具有不同效应，Zcwpw1敲除雄鼠不育，精母细胞发育阻滞在减数第一次分裂偶线期，伴有DNA双链断裂修复异常，“交叉重组”形成缺陷；另一方面，Zcwpw1敲除雌鼠早期可维持正常的生育力，呈现卵巢早衰（POI）的表型，卵母细胞可以完成减数分裂但较对照组整个进程减慢。（该研究中所用的Zcwpw1敲除鼠由赛业生物构建）。

ZCWPW1在不同性别小鼠的生育能力中扮演不同的角色。在雄性小鼠中，敲除ZCWPW1会导致精原细胞的减数分裂I期联会发生阻碍，不能到达粗线期（pachytene）时期。在雌性小鼠中，ZCWPW1缺失不会影响卵母细胞的减数分裂I期联会，但是会导致成年中期小鼠（5-6 个月）卵泡缺失，引起卵巢早衰（POI）。

减数分裂程序性DSB的产生和修复是减数分裂染色体行为的分子基础，PRDM9介导的H3K4me3修饰在程序性DSB位点形成中起重要作用，ZCWPW1可能通过识别这些特异性的修饰位点以保证DSB的正常形成和修复。本研究为阐释表观遗传调控在减数分裂中的作用及雌雄两性在减数分裂进程中的差异提供了证据，并有望为男性不育症和女性卵巢早衰POI的诊断、治疗以及新型药物开发提供候选标靶分子。

 文章来源：香港大学深圳医院生殖医学中心

原文检索：

Li#,T. Huang#, M.-J. Li#,C.-X. Zhang#, X.-C. Yu, Y.-Y. Yin, C. Liu, X. Wang,H.-W. Feng, T. Zhang, M.-F. Liu, C.-S. Han, G. Lu, W. Li, J.-L. Ma, Z.-J. Chen,H.-B. Liu*, K. Liu*, The histonemodification reader ZCWPW1 isrequired for meiosis prophase I in male but not in female mice.Sci.Adv. 5, eaax1101 (2019).( https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaax1101.full)

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