李江肅 李延平 盛國躍

（1金華市湯溪中學(xué) 浙江金華 321000 2浙江省杭州第四中學(xué) 浙江杭州 310000 3金華市教育教學(xué)研究中心 浙江金華 321000）

浙科版生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》有關(guān)卵母細(xì)胞這樣描述，“當(dāng)雌性動物性成熟后，卵巢里的初級卵母細(xì)胞通過減數(shù)分裂……大的為卵細(xì)胞，小的為第二極體”。而在選修3《現(xiàn)代生物科技專題》介紹卵母細(xì)胞的獲取卻是這樣描述，“首先從卵巢中獲得未成熟的卵母細(xì)胞……在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其成熟”。比較這2處，學(xué)生不免疑惑：卵巢產(chǎn)生的細(xì)胞究竟是成熟的卵細(xì)胞，還是未成熟的卵母細(xì)胞？若是未成熟的卵母細(xì)胞，如何使其成熟？結(jié)合上述疑問，本文通過4個問題對卵原細(xì)胞、卵泡和卵母細(xì)胞的關(guān)系及卵母細(xì)胞的體外成熟過程進(jìn)行了梳理與探析。

1 卵原細(xì)胞是如何形成的？有哪些增殖方式？

卵原細(xì)胞是由原始性腺中的原始生殖細(xì)胞演變而來的，可通過有絲分裂和減數(shù)分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖。以哺乳動物為例，原始生殖細(xì)胞的有絲分裂開始于胚盤原條尾端部，以阿米巴樣運(yùn)動遷移到胚胎兩側(cè)的生殖脊上皮過程，止于胚胎發(fā)育結(jié)束[1-2]。胚胎發(fā)育約第9周時，卵巢中的卵原細(xì)胞開始生長、增大并進(jìn)行減數(shù)分裂。當(dāng)完成減數(shù)第一次分裂前期（MI前）后，以初級卵母細(xì)胞的狀態(tài)暫存于原始卵泡中。

2 含有卵原細(xì)胞的卵泡如何發(fā)育？

哺乳動物的卵巢具有產(chǎn)生卵泡和分泌雌性激素的雙重功能。卵泡主要由一個卵原細(xì)胞、外圍眾多的顆粒細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞等組成，是雌性個體生殖系統(tǒng)的基本功能單位。當(dāng)雌性個體生長至一定階段，在促性腺激素的調(diào)控下，卵泡中的顆粒細(xì)胞增殖、分化，產(chǎn)生分化程度不一的顆粒細(xì)胞群。顆粒細(xì)胞合成多種激素及生長因子，通過間隙連接調(diào)控卵泡膜間質(zhì)細(xì)胞和卵母細(xì)胞的發(fā)育、成熟及其功能的發(fā)揮，進(jìn)而影響卵泡的啟動、發(fā)育、成熟及閉鎖的全過程[3]。機(jī)體內(nèi)卵泡的發(fā)育是一種連續(xù)生長過程，根據(jù)卵母細(xì)胞和顆粒細(xì)胞的發(fā)育狀況不同，可將其大致分為原始卵泡、初級卵泡、次級卵泡和成熟卵泡4個階段（圖1）。

在原始卵泡生長發(fā)育至成熟的過程中，卵泡中的卵原細(xì)胞也會發(fā)生不同步的形態(tài)變化（圖2）。當(dāng)卵泡成熟后，機(jī)體便會排卵。排放的卵是否為成熟的卵細(xì)胞？事實(shí)上，此卵是減數(shù)第二次分裂中期（MII中）的次級卵母細(xì)胞，而非成熟的卵細(xì)胞?？梢姵墒炻雅莶皇浅墒斓穆鸭?xì)胞，二者屬于不同的細(xì)胞。

3 機(jī)體排卵后的次級卵母細(xì)胞去向何處？

機(jī)體排到輸卵管中的次級卵母細(xì)胞根據(jù)有、無精子的出現(xiàn)進(jìn)入了不同的生理過程。處于輸卵管中的次級卵母細(xì)胞，如果在24 h內(nèi)未受精，則很快退化、吸收并伴有月經(jīng)現(xiàn)象；若其在24 h內(nèi)受精，則次級卵母細(xì)胞將從停止的減數(shù)第二次分裂中期開始進(jìn)行分裂，直至產(chǎn)生卵細(xì)胞和很快就會退化的第二極體。此后，卵細(xì)胞和精子結(jié)合形成受精卵并發(fā)育成胚胎（圖3）。

4 在胚胎工程中如何獲得成熟的卵母細(xì)胞？

胚胎工程中常用穿刺法從采集對象的離體或體內(nèi)卵巢中吸取未成熟的卵母細(xì)胞。如何將其培養(yǎng)成具有受精能力的成熟的卵母細(xì)胞？

體外培養(yǎng)結(jié)果表明，促使多種卵母細(xì)胞成熟的主要措施有2點(diǎn)。1）把控培養(yǎng)液成分。培養(yǎng)液對卵母細(xì)胞的成熟至關(guān)重要，若配制不當(dāng)則會嚴(yán)重影響卵母細(xì)胞的質(zhì)量。為提高卵母細(xì)胞的體外成熟度和受精后胚胎發(fā)育的潛能，可在培養(yǎng)液中加入胎牛血清、卵泡液、生長因子和激素等物質(zhì)[4-5]。2）構(gòu)建共培養(yǎng)體系。將卵丘細(xì)胞、顆粒細(xì)胞和卵泡內(nèi)膜細(xì)胞等卵泡內(nèi)細(xì)胞與卵母細(xì)胞共同培養(yǎng)，模擬其體內(nèi)成熟環(huán)境。共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，卵母細(xì)胞核成熟進(jìn)程延緩，細(xì)胞質(zhì)成熟率高，核質(zhì)同步發(fā)育效果明顯[3]。進(jìn)一步研究表明，輸卵管上皮細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞也可促進(jìn)共培養(yǎng)的卵母細(xì)胞體外成熟率和囊胚形成率，可能是其產(chǎn)生了提高卵母細(xì)胞體外成熟和胚胎發(fā)育潛能的細(xì)胞因子和生長因子。

此外，體外培養(yǎng)的溫度過高或過低均較大程度影響卵母細(xì)胞的生長，主要表現(xiàn)為卵母細(xì)胞的成熟率降低[6]。體外培養(yǎng)時間的長短也影響胚胎的發(fā)育潛能。培養(yǎng)時間過短，核質(zhì)成熟不同步，影響后期發(fā)育潛力；時間過長，則導(dǎo)致卵母細(xì)胞老化、閉鎖。