對于有性生殖的動物而言，一個鮮活生命的誕生起始于父本和母本生殖細胞結合形成的受精卵。生殖細胞可謂生命之源，它是生命繁衍世代相續(xù)，生生不息的關鍵，肩負著將遺傳信息傳遞給下一代的重任，在物種延續(xù)中具有無可替代的地位。

有趣的是，無論是雄性生殖細胞還是雌性生殖細胞，它們都來自于原始生殖細胞（Primordial germ cell, PGC），原始生殖細胞是早期胚胎發(fā)育過程中最早建立的一群生殖干細胞，它是有性生殖動物生殖發(fā)育的基礎。

那么原始生殖細胞因何而成？

目前有關原始生殖細胞的形成有兩種學說，第一種是以小鼠和人為代表的“后成論”，認為原始生殖細胞由其周圍細胞分泌的信號誘導形成；第二種是以模式生物斑馬魚、果蠅及線蟲等為代表的“先成論”，認為原始生殖細胞是由卵母細胞生殖質(Germ plasm)決定，早期胚胎發(fā)育過程中獲得生殖質組分的細胞將特化為原始生殖細胞。

斑馬魚生殖質在早期胚胎卵裂過程中逐漸向分裂溝處聚集，生殖質聚集障礙會導致PGC無法特化形成，說明生殖質聚集對PGC特化是必需的。但是，胚胎細胞獲得生殖質進而特化成為原始生殖細胞的生物學過程如何調控？籠罩著層層神秘的面紗，難窺其廬山真面目。

中國科學院水生生物研究所胡煒研究員團隊以斑馬魚為模型開展研究，發(fā)現(xiàn)生殖質聚集和原始生殖細胞特化需要Sinhcaf介導的組蛋白去乙?；恼{控作用，并進一步證實該調控作用是通過靶向激活驅動蛋白因子Kif26ab的轉錄而實現(xiàn)（圖1）。斑馬魚生殖質聚集和原始生殖細胞特化過程如同一部被加密的“機器”，而Sinhcaf蛋白是啟動這部機器所需的“密碼”之一。

圖1 Sinhcaf通過kif26ab調控斑馬魚生殖質聚集和PGC特化的作用模式圖

該研究團隊通過構建斑馬魚sinhcaf基因敲除和過表達的家系，驚喜地發(fā)現(xiàn)sinhcaf基因敲除胚胎特化形成的原始生殖細胞數(shù)目減少，成年后性別偏向雄性，而sinhcaf過表達胚胎特化形成的原始生殖細胞數(shù)目增加，成年后性別偏向雌性。基因敲除家系中異位過表達sinhcaf可恢復突變體中原始生殖細胞數(shù)目和性別比例。

進一步對sinhcaf調控斑馬魚原始生殖細胞形成的分子機制進行研究，發(fā)現(xiàn)Sinhcaf是組蛋白去乙?；笍秃象w的組分之一，敲除sinhcaf后引起斑馬魚成熟期卵泡中組蛋白3乙?；斤@著升高，伴隨著驅動蛋白家族基因kif26ab表達顯著下降，CHIP實驗表明Sinhcaf能靶向結合在驅動蛋白基因kif26ab的轉錄調控區(qū)，且突變體中kif26ab轉錄調控區(qū)的組蛋白3乙?；缴险{，體外實驗發(fā)現(xiàn)Sinhcaf可促進kif26ab啟動子驅動的基因轉錄，表明Sinhcaf 對kif26ab基因轉錄激活有直接調控作用。

敲降kif26ab基因出現(xiàn)與sinhcaf敲除相似的表型，即聚集到分裂溝處的生殖質含量顯著減少；而過表達kif26ab能部分拯救sinhcaf敲除導致的生殖質聚集障礙（圖2）。

圖2 斑馬魚sinhcaf發(fā)揮生殖質聚集和原始生殖細胞特化的功能由Kif26ab介導

該發(fā)現(xiàn)初步打開了生殖質是如何聚集并特化成為原始生殖細胞的一扇新窗，擴展了目前對組蛋白去乙酰化過程的生物學功能認知，對于深入理解原始生殖細胞特化形成的分子機制以及組蛋白去乙?；谏掣杉毎纬杉鞍l(fā)育中的生物學功能有重要意義。另外，該研究有望為魚類生殖操作精準育種技術開發(fā)提供新的思路。

5月9日，該研究以Sinhcaf-dependent histone deacetylation isessential for primordial germ cell specification為題在線發(fā)表于EMBO Reports。水生所胡煒研究員為論文通訊作者，陶彬彬博士和胡紅玲博士為論文共同第一作者, 加拿大渥太華大學Vance Trudeau教授，水生所朱作言院士，孫永華研究員、葛峰研究員、羅大極研究員，陳戟博士及博士研究生陳露參加了該研究工作。

該研究得到國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、中科院國際伙伴計劃及國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。