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    來自中國科學院、河北聯合大學的研究人員證實，在小鼠**形成過程中Atg7是頂體（acrosome）生物發(fā)生的必要條件。這一研究發(fā)現發(fā)表在5月23日的《細胞研究》（Cell Research）雜志上。

    中科院動物研究所的李衛(wèi)（Wei Li）研究員和高飛（Fei Gao）研究員是這篇論文的共同通訊作者。李衛(wèi)博士的研究方向為蛋白質修飾的分子機制以及其在減數分裂和衰老過程中的作用。高飛博士的主要研究方向為為哺乳動物性別決定，性腺早期發(fā)育， 以及配子發(fā)生。

    動物**的頂體是由高爾基器形成的雙層膜的細胞器，為覆蓋在**頭部細胞核前方的帽形結構，位于**核與質膜之間。頂體內的卵結合蛋白（結合素）可識別特異糖基序列，具有種的特異性。頂體含有各種水解酶類，類似于溶酶體酶或胰酶樣蛋白酶，包括酸性磷酸酶、蛋白水解酶、透明質酸酶等，實際上，頂體是一種特化的溶酶體。

    獲能**與卵子在受精部位相遇后，頂體外膜破裂，釋放出頂體酶（含頂體素、玻璃酸酶、酯酶等），溶解卵子外圍的放射冠及透明帶，稱為頂體反應。通過頂體反應，使**能夠通過卵外的各層膜并進入卵內。因此，頂體在受精過程中起著至關重要的作用。但目前對于這一溶酶體相關細胞器（lysosome-related organelle，LRO）的生物發(fā)生分子機制仍知之甚少。

    自噬（autophagy）是指從粗面內質網的無核糖體附著區(qū)脫落的雙層膜包裹部分胞質和細胞內需降解的細胞器、蛋白質等成分形成自噬體，并與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內容物的過程。是一種重要的細胞內分解代謝機制。

    自噬的主要功能是使得諸如酵母等低等真核生物能夠響應胞外或胞內壓力，通過回收利用細胞元件在缺乏營養(yǎng)物質的條件下生存。除已經確定的調控營養(yǎng)**和適應壓力條件等作用，自噬還在哺乳動物系統(tǒng)的許多生理過程，例如細胞生長、抗衰老機制、細胞內質量控制以及發(fā)育和分化過程的更新中發(fā)揮功能。

    為了研究自噬在**形成過程中的作用，研究人員選擇性地在小鼠中敲除了自噬相關蛋白Atg7來了解自噬對于頂體生物發(fā)生的影響。他們發(fā)現由于頂體生物發(fā)生缺陷，特異性敲除生殖細胞Atg7的小鼠不能生育，顯示出與人類圓頭**癥（globozoospermia）相似的表型。通過卵胞漿內**注射研究人員成功地挽救了這種生殖缺陷。

    研究人員證實，耗盡生殖細胞中的Atg7不會影響生殖細胞的早期發(fā)育階段，但在**形成的晚期階段，高爾基期時前頂體囊（proacrosomal vesicle）無法融合形成頂體囊泡，最終導致形成不規(guī)則或近圓頭**。

    在Atg7耗盡的生殖細胞中自噬潮(autophagic flux)遭到破壞，最終導致了LC3無法結合高爾基器衍生的囊泡上。此外，Atg7還部分程度上調控了頂體生物發(fā)生過程中另一種圓頭**癥相關蛋白GOPC。

    最后，研究人員將自噬或溶酶體抑制劑注入到睪丸中，證實可導致與生殖細胞特異性Atg7敲除小鼠相似的表型。

    新研究結果揭示了Atg7在頂體生物發(fā)生中的新作用，并提供證據支持了頂體的自噬溶酶體起源假說。