厦门大学医学院心血管病研究所 & 厦门市心血管疾病重点实验室 2023年第14期（总47期）“Lab and Journal Club”学术沙龙
厦门大学医学院心血管病研究所 & 厦门市心血管疾病重点实验室
2023年第14期（总47期）“Lab and Journal Club”学术沙龙
2023年11月3日14:30，心研所2023年度第14期学术沙龙于科教部5楼会议室顺利召开，本次活动邀请了研究所的孙广瑜和李宇飞博士，为大家做了精彩的文献分享。
主讲人：孙广瑜博士
汇报内容：【文献分享】The heart-brain axis: A proteomics study of meditation on the cardiovascular system of Tibetan Monks
冥想对人体心血管系统是否具有保护作用仍备受质疑。本期分享的文章旨在探讨冥想是否对心血管疾病有有益效果。研究选取长期进行冥想的西藏喇嘛为研究对象，借助蛋白质组学技术（DIA + PRM）对血浆蛋白成分进行鉴定和定量，结合常规的心血管疾病指标检测和心电图测量。研究发现冥想对心血管有保护作用并且长期冥想试验组血浆中心血管疾病风险因子显著降低，主要包括动脉粥样硬化相关蛋白CD5L，CD163，FINC，APOC2，SAP等。文章整体思路明晰，技术细节和统计学方法介绍明了，值得借鉴与学习。
不同于以蛋白质组学为起点的研究常常以Western Blot（WB）作为后续验证，本文作者应用Parallel Reaction Monitoring（PRM，平行反应监测）方法对差异表达蛋白进行鉴定和定量。该方法通过对目标肽段进行选择性检测以实现对目标蛋白质的靶向相对或绝对定量，具有高特异性、高精确度、高可信度、可重复性好、检测限低等优点，且同时可以监测十几甚至几十个蛋白，大大提高检测效率。汇报人结合正在开展的实验及结果详细介绍了PRM的原理、（预）实验设计、结果处理及分析、应用场景等。
主讲人：李宇飞博士
汇报内容：【文献分享】Cyclin B3 is required for metaphase to anaphase transition in oocyte meiosis I
减数分裂是哺乳动物产生单倍体配子的重要生理过程。在此过程中，细胞经过一次DNA复制后进行两次细胞分裂，最终产生单倍体配子。同有丝分裂一样，减数分裂的精确完成离不开细胞周期蛋白（Cyclins）与细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）之间的共同调节。Cyclins的周期性降解与合成以及CDKs激酶活性的动态变化，是有丝分裂与减数分裂周而复始的重要物质保障。虽然减数分裂与有丝分裂中的细胞周期蛋白的种类几乎一致，但是它们在减数分裂中是否具有相似的功能尚不清楚。
本研究发现，Cyclin B3缺失小鼠体型和生理状态都比较正常，具有完整的卵泡和睾丸发育状况，但自然交配后雌性小鼠不能产生后代，雄性小鼠的繁殖能力正常。Cyclin B3缺失表现为典型的雌性不育表型，提示Cyclin B3对于雌性的
减数分裂及卵母细胞发育具有重要的生理作用，而对于雄性的减数分裂是非必需的。进一步分析表型发现，Cyclin B3缺失的小鼠超数排卵后虽然能够进行正常的排卵，但体外成熟培养过程中GVBD未见异常，但后续发育过程中卵母细胞未排出第一极体，表明其阻滞于减数第一次分裂。结合体外活细胞动态观察以及染色体铺片发现，Cyclin B3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体，但同源染色体未分离，提示cyclin B3缺失使卵母细胞特异性阻滞在减数第一次分裂的中期，Cyclin B3对于减数第一次分裂的中后期转换具有无可替代的作用。Cyclin B3缺失的卵母细胞在体外单精子胞质注射（ICSI）后能够重新启动后续的减数分裂排出极体并能够发育为正常的早期附植前囊胚。利用获得的囊胚所建立的干细胞系与DNA-seq技术结合分析发现，Cyclin B3缺失的卵母细胞受精后启动了减数第二次分裂，姐妹染色单体而非同源染色体发生分离。上述实验结果表明，Cyclin B3在小鼠卵母细胞的减数第一次分裂具有重要调控作用，但对减数第二次分裂及早期附植前胚胎发育是非必需的。
后续的机制研究发现，Cyclin B3的缺失卵母细胞中对于后期启动重要的蛋白——后期促进复合物（APC）活性不足，影响了Cyclin B3缺失的卵母细胞的后期顺利启动。此外还发现Cyclin B3与CDK1蛋白存在直接的相互作用。在挽救实验中，小分子抑制剂抑制CDK1的活性或者干扰Securin蛋白的表达可以成功恢复Cyclin B3缺失导致的中期阻滞，提示Cyclin B3与CDK1在减数第一次分裂过程中可能具有对中后期转换或同源染色体分离至关重要的激酶活性。这一研究结果详细的揭示了Cyclin B3对于雌性减数第一次分离的重要作用并分析了可能的内在分子机制，打开了人们探究雌性与雄性、减数分裂与有丝分裂调控中Cyclins的不同生理功能及作用机制的新视角。
