王顺心：书写“生命”的故事

随着经济的发展，城市化水平的提高，人民的生活水平和人均寿命都有了极大的提高，但人们的生殖健康状况却呈现急剧下降态势。《2009中国不孕不育现状调研报告》指出，与世界平均水平相当，我国的不孕不育症的发生率已从10年前的3%-5%上升到2009年的15%-20%，已经成为仅次于肿瘤和心脑血管病的第三大疾病。值得关注的是，不孕不育的比例随着环境恶化，生活压力增加，二孩政策的全面实施等，逐年增加。虽然，人工受精和试管婴儿等辅助生殖技术的快速崛起解决了部分不孕不育症患者的生育问题。但，不孕不育的治疗成功率尚不足30%，且费用昂贵。由此可见，不孕不育给家庭带来了沉重的精神和经济负担，已严重影响社会的可持续发展。

引起不孕不育的重要原因是配子（精子和卵子）发生障碍或其质量低下（在男性多表现为无精、少精、弱精、畸形精子等，在女性则多表现为卵母细胞不能成熟、非整倍体卵子等）。但是，目前配子发生障碍的病因和机制还不明了，因而无法准确诊断。科研工作者通过反复试验，论证，证实减数分裂异常是引起配子发生障碍或低质量配子的重要原因，也是引起自然流产、不孕不育和出生缺陷以及多种遗传疾病的重要原因。因此，减数分裂以及导致减数分裂异常的分子机制，是全世界生殖生物学家关注的热点和前沿问题，只有深入研究并阐明减数分裂以及减数分裂异常导致不孕不育的分子机制，才能从根本上实现对不孕不育的准确诊断和治疗，为国家和社会的发展提供人口保障。

山东省泰山学者青年专家、山东大学生殖医学研究中心王顺心教授，针对减数分裂的分子机制，不断取得突破，研究成果于2017年和2019年连续发表于国际顶尖学术杂志《细胞》（Cell），这也标志着王教授在减数分裂领域的研究已走在国际前列，获得同行的广泛关注和高度认可。

王顺心教授

从女性视角解析生殖障碍与生命缺陷

生殖障碍，不仅关系着一个家庭的未来，也关系着人类社会的存续，科研工作者在研究中发现：人类胚胎染色体非整倍体发生的概率高达10%，远远高于其它生物（通常不超过1%）；随着女性年龄的增加而呈指数递增，甚至会超过50%。染色体非整倍性是导致人类不孕不育、自发流产及多种出生缺陷的主要原因。高达90%的胚胎非整倍体来源于女性减数分裂染色体的错误分离而产生的非整倍体卵子。在减数分裂前期，来源于父亲和母亲的同源染色体要经过交叉重组发生遗传物质的相互交换，同时建立同源染色体之间的物理连接，保证染色体正确分离。与正常相比，非整倍体卵子和胚胎减数分裂交叉重组的数目和/或分布存在异常。而异常的交叉重组会导致染色体错误分离，进而引起配子无法形成或产生异常配子。但是，为何女性减数分裂染色体错误分裂的频率远高于男性和其它生物？

醉心于减数分裂研究的王顺心教授意识到女性的减数分裂重组可能与男性不同。因此，与合作者对男性和女性减数分裂重组进行了系统的研究，并幸运地发现女性减数分裂存在特异的“交叉重组成熟缺陷”，大约25%的重组中间体不能形成真正的交叉重组。并深入阐明了该“缺陷”是造成女性高频率的染色体分离错误，进而导致高频率的非整倍体卵子和胚胎的根本原因。鉴于该项研究的重要意义，成果于2017年以“Inefficient crossover maturation underlies elevated aneuploidy in human female meiosis”为题发表于国际顶尖学术杂志《细胞》。随后著名的国际学术评价系统F1000给出最高评价，认为这是女性减数分裂染色体错误分离与非整倍体研究的重大突破。

再接再厉再获新突破

对于减数分裂重组，以往的研究主要关注单一重组位点或单条染色体上重组形成的调控。最近，王顺心教授与合作者独辟蹊径，对于同一细胞内不同染色体之间的重组频率进行研究。结果发现，同一细胞内如果一条染色体具有较高（低）的重组频率，那么该细胞内其余每条染色体都倾向于具有较高（低）的重组频率，也就是说，同一减数分裂细胞内各条染色体之间在重组频率上存在协同变化。因此，整个细胞具有较高（低）的重组频率。深入的研究揭示，不同染色体之间交叉重组频率的协同变化，源于染色体轴长度的协同变化。交叉重组频率的协同变化，增加了不同减数分裂细胞之间及由其产生的不同配子之间重组频率的差异。具有较高重组频率的配子，将有更高的几率获得较多新的基因组合，由其产生的个体将有更多的机会获得新的性状，在环境改变时这些个体将可能具有更好的适应能力；具有较低重组频率的配子能更好的保持亲本的有益性状，由其产生的个体在环境稳定时能更好地生存繁衍。因此，王顺心教授与合作者发现了交叉重组频率在细胞水平的调控机制，深入阐明了重组频率的协同变化在生物进化适应中的重要地位。该成果以“Per-nucleus crossover covariation and implications for evolution”为题，2019年发表于国际顶尖学术杂志《细胞》。

科研工作是永无止境的，在减数分裂领域沉浸多年的王顺心教授，依然不知疲倦的工作着，简单的实验室，整齐的器材和药品就是她的科研舞台，在这个舞台上，她书写了一个又一个关于生命的故事，开篇已经就位，精彩仍然待续……