近日，首都医科大学基础医学院马伟教授研究团队在细胞自噬领域知名期刊《Autophagy》上发表了题为“PLD1 promotes spindle assembly and migration through regulating autophagy in mouse oocyte meiosis”的研究论文。该研究以独特的视角首次揭示了自噬参与调节卵母细胞减数分裂成熟进程，发现PLD1能够以调节自噬水平的方式促进卵母细胞纺锤体组装和趋皮质区迁移过程的有序完成。首都医科大学基础医学院博士生张佳琦为该论文第一作者，首都医科大学基础医学院马伟教授为通讯作者。

不孕不育已成为世界范围内继癌症和心脑血管疾病外的第三大疾病，发生率高达15%-20%。我国患者人数已超过5000万，并且育龄夫妇生育力继续呈快速下降趋势，成为严重的公共卫生和社会问题，其中的核心原因是高龄女性卵母细胞的数量和质量下降。卵母细胞减数分裂过程中染色体分离错误或胞质分裂异常等均会影响卵子的遗传稳定性和发育潜力，是临床不孕不育、自发性流产和出生缺陷疾病以及辅助生殖预后不良等的最主要原因。揭示卵母细胞减数分裂成熟的调控机制是解决上述问题的一个重要理论突破口。

Phospholipase D1（PLD1）是磷脂酶D超家族的重要成员。以往研究表明，PLD1广泛参与各种需要膜重塑或生物发生的生命事件，如囊泡运输、内吞作用、脱颗粒和细胞周期进程等。在该研究中，作者发现PLD1在小鼠卵母细胞减数分裂过程中稳定表达，并定位于纺锤体和RAB11A阳性囊泡上。通过化学性或者遗传学方法抑制PLD1能够干扰卵母细胞内MTOC的聚集，从而影响纺锤体组装；并通过干扰高尔基体碎片化以及囊泡形成和融合过程，影响细胞质中F-actin网络的形态和机动性，进而延迟纺锤体趋皮质区迁移。PLD1缺失会破坏卵母细胞内PtdIns(4,5)P2，p-CFL1(Ser3)和ACTR2的表达和空间分布，而外源性补充PtdIns(4,5)P2或过表达 CFL1磷酸化突变体（CFL1S3E）能显著改善PLD1活性缺失所导致的MTOC离散及纺锤体异常，过表达ACTR2可以同时改善MTOC形态和纺锤体迁移的异常。PLD1缺失导致细胞处于自噬亢进状态并破坏了细胞质中自噬泡的不对称分布，而化学性激活自噬能够诱导类似PLD1缺失后的纺锤体结构及定位异常，并降低PtdIns(4,5)P2，p-CFL1(Ser3)和ACTR2的水平；抑制自噬能够挽救PLD1缺失后的一系列形态和分子指标异常。可以认为，在卵母细胞减数分裂过程中，PLD1通过调节自噬水平来维持ACTR2，PtdIns(4,5)P2和p-CFL1(Ser3)的合理水平，进而促进纺锤体的组装，趋皮质区迁移和胞质不对称分裂。

PLD1在小鼠卵母细胞减数分裂中的作用示意图

综上，该研究不仅阐明了PLD1在小鼠卵母细胞减数分裂纺锤体组装和趋皮质区迁移中的功能，还以独特的视角首次揭示了卵母细胞减数分裂中自噬活性在胞质中呈现区域特异性，而可控的低活性自噬流是纺锤体组装和迁移有序进行的生理条件。该研究对认识卵母细胞减数分裂结果精确性的确保机制提供了新的证据，也为临床优化卵子质量的策略方案的研发提供切入点，促进生殖医学的发展。

该研究受到国家自然科学基金（81671454，82071641）以及北京市自然科学基金（7212003，7222002）的大力支持。

马伟，教授、博士生导师，首都医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系“卵母细胞发育和老化机制”课题组PI，从事卵母细胞发育、成熟和老化机制方面的研究。迄今，课题组已在《Developmental Biology》《Biology of Reproduction》和《Autophagy》等期刊发表20余篇论文，先后获得多项国家自然科学基金（2项青年项目、4项面上项目）和北京市自然科学基金（1项重点项目、6项面上项目）等的资金支持。