通过减数分裂产生单倍体配子是生殖细胞的独有特性,是有性繁殖的关键。减数分裂异常可导致非整倍体,最终导致早期胚胎发育异常,胚胎死亡和出生缺陷。虽然哺乳动物胚胎性腺发育的研究已有半个多世纪,许多基因已经被证实是减数分裂启动重要的关键因子,我们对于减数分裂启动调控的认识仍然是零碎的,尤其是在蛋白质水平。为了推进对于雌性生殖细胞减数分裂启动在蛋白质水平的认识,本实验室前期已成功构建代表胎鼠雌性生殖细胞减数分裂启动的3个特定时间点(E11.5、E12.5和E13.5)的差异蛋白表达谱,共鉴定到3666个定量蛋白,其中具有显著性差异且差异倍数在2倍以上的有473个蛋白。进一步的生物信息学分析表明,这些差异蛋白主要富集在线粒体,特别是在电子呼吸链,值得注意的是,在参与组成电子呼吸链复合物Ⅰ的蛋白中,有23.8%的蛋白在这一过程中表现出显著差异,提示我们电子呼吸链和减数分裂起始之间密切相关。因此,本研究的工作主要围绕雌性生殖细胞减数分裂启动和线粒体电子呼吸链之间的关系展开。通过在E11.5雌性生殖嵴体外培养平台中添加电子呼吸链复合物Ⅰ的抑制剂,鱼藤酮,我们发现在鱼藤酮组中DDX4(DEAD Asp-Glu-Ala-Asp box polypeptide 4)(生殖细胞的标记物)阳性细胞数目没有发生显著变化,γH2AX(The phosphorylated form of Histone H2AX)(减数分裂细胞的标记物)阳性细胞数目所占的比例减少约40%,OCT4(POU domain,class 5,transcription factor 1)(卵原细胞的标记物)阳性细胞数目即未进入减数分裂细胞数目所占的比例增加约50%,同时GATA4(Transcription factor GATA-4)阳性细胞(体细胞的标记物)数目未发生明显变化。在后续的实验中通过在鱼藤酮组中添加抗氧化剂—COQ10能挽救这一表型。在探究鱼藤酮导致减数分裂启动发生阻滞的原因时,我们发现在鱼藤酮组中二倍体的生殖细胞数目相对于正常组和对照组明显增加,提示雌性生殖细胞减数分裂前的DNA复制受到抑制,减数分裂启动受到影响,卵原细胞堆积。进一步通过检测ATP水平和ROS水平发现鱼藤酮组中的ATP水平相对于对照组降低约30%,而ROS水平相对于对照组增加约40%。随后我们尝试探究致雌性生殖细胞减数分裂启动障碍的机制,我们发现在鱼藤酮组中,G1-S期转换过程中重要的因子,CyclinE和P-RB1的表达水平明显低于正常组和对照组。综上所述,本研究结果提示鱼藤酮作用阻断电子呼吸链后,雌性生殖细胞无法正常完成减数分裂前的DNA复制,减数分裂的启动受到抑制。这一研究有助于我们进一步了解雌性生殖细胞减数分裂启动的机制,为生殖细胞的产生和分化研究提供新的思路,同时为临床辅助生殖技术中配子的遗传筛选提供大量潜在的分子靶标。