当精子与卵子结合后，要形成一个完整的胚胎，许多环节必须精确无误。其中一个关键步骤，是将来自父母的DNA重新组织为统一的基因组，以便胚胎顺利完成第一次细胞分裂。
长期以来，科学界普遍认为，尽管精子和卵子的DNA包装方式不同，但它们在染色体着丝粒（centromere）上的特征却是一致的。着丝粒是细胞分裂时“拉动”染色体分离的关键区域，其身份由一种独特的组蛋白——CENPA——标记和维持。CENPA被视为“分裂锚点”的分子标签，确保染色体能够在一代又一代的细胞分裂中准确传递。
然而，密歇根大学Sue Hammoud博士团队的新研究推翻了这一假设。他们发现，精子的染色体着丝粒所携带的CENPA数量，远低于卵子的同源区域。
“如果这种差异得不到修正，就可能影响染色体的分离，导致非整倍体（aneuploidy）的发生。这类染色体异常是流产以及唐氏综合征等发育性疾病的重要原因。” 该研究的共同第一作者、博士生Catherine Tower解释道。
那么，胚胎是如何在第一次分裂前“修复”这种差异的呢？
研究人员通过体外受精的小鼠胚胎追踪父源与母源的CENPA分布，意外地发现另一种蛋白——CENPC，在父源染色体上大量聚集。它的作用就像“招募员”，能从卵子的细胞质中调动额外的CENPA补充到父源染色体上，直至母源与父源的CENPA数量趋于平衡。
“这表明，在细胞分裂开始之前，父母双方的染色体必须先实现着丝粒强度的均衡。”共同作者Dilara Anbarci博士指出。
这一现象不仅存在于小鼠，在人类中同样观察到。更重要的是，研究发现不同卵子之间、甚至不同个体之间，CENPA水平差异很大。
“这可能解释了为什么有些胚胎在早期发育过程中停滞，而另一些则能继续发育。”Hammoud博士表示。
她补充说，这一发现也为未来的干预提供了可能性，尤其是在女性卵子携带CENPA水平异常偏低时，或许能通过医学手段加以改善。
该成果已发表于《Developmental Cell》杂志（2025年）。
参考文献：Catherine A. Tower et al, Maternal CENP-C restores centromere symmetry in mammalian zygotes to ensure proper chromosome segregation, Developmental Cell (2025). DOI: 10.1016/j.devcel.2025.08.017
编辑：王洪
排版：李丽
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