来源:丁香学术
导读
2025 年 3 月 25 日,爱思唯尔(Elsevier)正式发布 2024「中国高被引学者」(Highly Cited Chinese Researchers)榜单。山东大学讲席教授、山东大学附属生殖医院首席专家、上海交通大学医学院附属仁济医院生殖中心首席专家、教育部生殖内分泌重点实验室主任陈子江院士再次荣登此榜,已连续 5 年入选。
陈子江院士从事妇产科学、生殖健康与出生缺陷临床诊疗和科学研究几十年,牵头系列多中心临床研究,解决了辅助生殖临床应用中的一些关键问题,阐释了不孕症等重大生殖障碍疾病的病因机制,揭示了人类配子、胚胎早期发育与调控的关键规律等。
2025 年以来,陈子江院士在
Cell Metabolism、BMJ、Signal Transduction and Targeted Therapy、Cell Discovery
等高水平期刊发表论文 11 篇,影响因子高达 225,这些研究围绕解析卵母细胞调控机制、女性阴道微生物群多维度关联图谱、提高体外受精-胚胎移植成功率等进行了深入的探讨。
一、间充质干细胞通过 BDNF-ERK1/2 通路改善衰老卵母细胞质量
2025 年 3 月 23 日,陈子江院士与合作者在
Cell Communication and Signaling
杂志发表了题为
BDNF secreted by mesenchymal stem cells improves aged oocyte quality and development potential by activating the ERK1/2 pathway
的研究论文。
图 1 相关研究(图源:[1])
该研究利用转录组测序、免疫荧光染色等技术,并结合体内外实验,评估了人脐带间充质干细胞分泌物(MSC-sec)对老年小鼠卵母细胞纺锤体组装及非整倍体形成的影响,并探究了脑源性神经营养因子(BDNF)对人类卵母细胞质量的改善作用。
研究结果表明,MSC-sec 处理能够显著提高老年小鼠卵母细胞第一极体排出率、改善纺锤体组装质量、促进母源 mRNA 降解以及降低非整倍体发生率。不过,BDNF 中和抗体则可以完全阻断 MSC-sec 的保护效应,此外,单独补充 BDNF 同样可以显著提升老年小鼠卵母细胞质量。
进一步的研究发现,MSC-sec 与 BDNF 均通过激活 ERK1/2 信号通路,上调 DAZL 和 BTG4 基因表达,从而改善老年卵母细胞的质量。临床数据也表明,BDNF 处理可提高老年妇女卵母细胞的受精率及囊胚形成率。
因此,本研究揭示了间充质干细胞通过分泌 BDNF 激活 ERK1/2-DAZL/BTG4 通路,可修复老年卵母细胞减数分裂缺陷及母源 mRNA 代谢异常,为开发基于 BDNF 的卵母细胞质量改善策略奠定了理论基础,具有重要的临床转化价值。
二、热量限制可通过重塑卵母细胞表观遗传阻断 PCOS 的跨代遗传
2025 年 2 月 21 日,陈子江院士作为最后通讯在
Cell Metabolism
杂志在线发表了题为
Caloric restriction prevents inheritance of polycystic ovary syndrome through oocyte-mediated DNA methylation reprogramming
的研究论文。
图 2 相关研究(图源:[2])
多囊卵巢综合征(PCOS)作为一种具有显著遗传倾向的代谢与生殖内分泌紊乱疾病,其全球患病率在 8% 至 20% 之间,并在过去三十年中呈现增加趋势,已然成为一个重大的公共卫生问题。但关于卵母细胞在介导遗传易感性中的独立作用一直没有定论。
本研究通过构建雄激素暴露小鼠模型(F1 代),结合体外受精-胚胎移植及代孕技术,首次证实 PCOS 样特征可通过卵母细胞实现 F2 至 F3 代的跨代传递。更加有意思的是,针对 F1 或 F2 代母鼠实施热量限制干预,可通过重塑胰岛素分泌相关基因及 AMPK 信号通路基因的 DNA 甲基化状态,最终有效阻断该遗传传递过程。因此,本研究揭示了热量限制通过表观遗传重塑阻断 PCOS 跨代传递的分子机制,为科学指导 PCOS 患者孕前代谢管理提供了重要理论依据。
三、首次绘制中国女性阴道微生物群多维度关联图谱
2025 年 2 月 19 日,陈子江院士作为最后通讯在
Signal Transduction and Targeted Therapy
杂志发表了题为
Population-level analyses identify host and environmental variables influencing the vaginal microbiome
的研究论文。
图 3 相关研究(图源:[3])
阴道微生物群对女性生殖健康至关重要,但其受宿主因素与环境变量影响的差异化机制仍不清晰。本研究通过横断面分析,对 6755 名中国女性阴道微生物群与 81 项宿主及环境匹配变量展开系统性关联分析。该研究首次发现了 4 种核心阴道微生物群
(Lactobacillus crispatus、L.iners、Gardnerella vaginalis 和 Ureaplasma parvum),
并将人群划分为 13 种「阴道微生物型」,还识别出 24 项与菌群组成显著相关的变量,其中细菌性阴道病(BV)的效应量最大。此外,本研究还发现年龄是最强解释变量之一,阴道微生物群呈现显著年龄依赖性的动态演变特征,其中 45 岁成为菌群组成的关键转折点。
总之,本研究绘制了中国女性阴道微生物群多维度关联图谱,揭示了年龄驱动的菌群演替规律及关键调节因素,为阐明「宿主 — 微生物 — 环境」三元交互作用提供了新范式,同时也对细菌性阴道病防控、辅助生殖技术优化及个性化生殖健康管理等具有重要参考价值。
四、母体雄激素暴露对男性后代代际糖尿病易感性的影响
2025 年 2 月 12 日,陈子江院士作为共同通讯在
Cell Discovery
杂志发表了题为
Transgenerational inheritance of diabetes susceptibility in male offspring with maternal androgen exposure
的研究论文。
图 4 相关研究(图源:[4])
雄激素暴露对女性健康构成重大威胁,但其对男性后代的跨代影响机制尚不明确。该研究通过分析大规模母婴队列数据,发现母体高雄激素血症可导致男性子代 β 细胞功能异常。后续的小鼠实验也证实,产前存在雄激素暴露的雄性后代出现了高血糖及糖耐量异常,且随年龄增长及高脂饮食刺激进一步加剧。
进一步的多组学联合分析结果显示,雄激素暴露的 F1 代精子中 β 细胞功能基因的 DNA 甲基化模式发生了改变,而这种表观遗传的改变可传递至 F2 代胰岛组织并在 F2 代精子中持续存在,最终导致胰岛素分泌相关基因的表达下调。
不过,研究人员发现,热量限制及二甲双胍治疗可通过纠正异常精子的 DNA 甲基化,进而恢复 F1 代雄性小鼠血糖稳态并阻断该表型的遗传传递。因此,本研究揭示了母体雄激素暴露可通过精子表观遗传修饰而引发男性后代糖代谢紊乱的遗传机制,对优化孕前健康管理、保障子代代谢健康具有重要科学价值。
五、冻胚移植与新鲜胚胎移植在 IVF 预后不佳人群中的疗效比较
2025 年 1 月 29 日,陈子江院士作为最后通讯在国际顶级医学学术期刊
BMJ
杂志发表了题为
Frozen versus fresh embryo transfer in women with low prognosis for in vitro fertilisation treatment: pragmatic, multicentre, randomised controlled trial
的文章。
图 5 相关研究(图源:[5])
体外受精-胚胎移植(IVF-ET)技术(即「试管婴儿技术」)在过去的几十年间取得了巨大进步,但仍有部分人群(如高育龄或卵巢储备下降)预后不佳,IVF 成功率较低,这也是临床上较为棘手的难题。在这项多中心、随机对照临床研究中,他们探讨了「全胚冷冻策略」是否较新鲜胚胎移植更能提高 IVF 预后不佳女性的活产率。
本研究纳入了来自 9 家生殖医学中心的 838 例 IVF 预后不佳的女性,并按 1:1 随机分配接受冻胚移植或新鲜胚胎移植,主要终点指标为活产率,次要终点包括临床妊娠率、流产率、累积活产率、新生儿出生体重,以及母体孕产期并发症及新生儿并发症的发生率等安全性指标。
研究结果表明,全胚冷冻-冻胚移植组的活产率(31.5%)显著低于新鲜胚胎移植组的活产率(40.1%),相对危险度为 0.79。此外,全胚冷冻-冻胚移植组的临床妊娠率、1 年内的累积活产率同样显著低于新鲜胚胎移植组。不过,两组的新生儿出生体重、产科并发症发生率及新生儿患病率无统计学差异。因此,对于 IVF 预后不佳的女性来说,新鲜胚胎移植在活产率方面可能优于全胚冷冻-冻胚移植组。
六、母体 ELL3 缺陷导致卵母细胞非整倍体及早期流产
2025 年 1 月 16 日,陈子江院士及其合作者在
Nature Structural & Molecular Biology
发表了题为
Maternal ELL3 loss-of-function leads to oocyte aneuploidy and early miscarriage
的研究论文。
图 6 相关研究(图源:[6])
据统计,约 10% 的女性在一生中经历过自然流产,而胚胎非整倍体是导致流产、不孕及出生缺陷的主要原因。本研究在因胚胎非整倍体导致连续流产的夫妇中发现 ELL3 基因(编码转录延伸因子)的功能变异。基于小鼠模型,研究人员同样发现,母体 ELL3 基因敲除可引发小鼠卵母细胞的非整倍体、生育力下降及多种胚胎发育缺陷。
在机制层面,研究人员发现,ELL3 通过与微管相关蛋白 TPX2 的协同作用,确保微管运动蛋白 KIF11 的正常功能,而 ELL3 在小鼠及人类卵母细胞中的缺失则会显著增加减数分裂纺锤体的异常发生率。实时成像分析结果同样表明,ELL3 对纺锤体组装及染色体迁移具有关键调控作用。
因此,本研究揭示了母体 ELL3 基因缺陷通过破坏卵母细胞减数分裂纺锤体功能,进而导致胚胎非整倍体形成及早期流产,这一研究为反复流产的精准诊疗提供了新型分子靶点,具有重要临床应用价值。
小结
除了上述精选研究论文外,陈子江院士在今年还与合作者在
Journal of Affective Disorders、Journal of Ovarian Research、Science China Life Sciences
等杂志发表了多项研究,例如,母亲孕前 BMI 对后代神经精神发育的性别特异性影响;初潮年龄与不同不孕原因的关系:基于 7634 名接受辅助生殖技术女性的回顾性研究等。总之,陈子江院士深耕妇产科学、生殖医院多年,系列研究成果对于促进女性健康、改善辅助生殖等具有重要作用。
参考文献
[1] Zhou J, et al., BDNF secreted by mesenchymal stem cells improves aged oocyte quality and development potential by activating the ERK1/2 pathway. Cell Commun Signal. 2025 Mar 23.
[2] Liu Y, et al., Caloric restriction prevents inheritance of polycystic ovary syndrome through oocyte-mediated DNA methylation reprogramming. Cell Metab. 2025 Feb 21.
[3] Qin L, et al., Population-level analyses identify host and environmental variables influencing the vaginal microbiome. Signal Transduct Target Ther. 2025 Feb 19;10(1):64. doi: 10.1038/s41392-025-02152-8. PMID: 39966341; PMCID: PMC11836416.
[4] Zhang Y, et al., Transgenerational inheritance of diabetes susceptibility in male offspring with maternal androgen exposure. Cell Discov. 2025 Feb 12.
[5] Wei D, et al., Frozen versus fresh embryo transfer in women with low prognosis for in vitro fertilisation treatment: pragmatic, multicentre, randomised controlled trial. BMJ. 2025 Jan 29.
[6] Zhu S, et al., Maternal ELL3 loss-of-function leads to oocyte aneuploidy and early miscarriage. Nat Struct Mol Biol. 2025 Jan 16.
[7] Deng S, et al., Efficacy of balloon stent or oral estrogen for adhesion prevention in septate uterus: A randomized clinical trial. Chin Med J (Engl). 2025 Mar 27.
[8] Sun Q, et al., Targeted long-read sequencing enables higher diagnostic yield of ADPKD by accurate PKD1 genetic analysis. NPJ Genom Med. 2025 Mar 11.
[9] Ban M, et al., Association of age at menarche and different causes of infertility: a retrospective study of 7634 women undergoing assisted reproductive technology. J Ovarian Res. 2025 Feb 26.
[10] Yang X, et al., Sex-specific effect of maternal pre-pregnancy BMI on neuropsychiatric development of offspring. J Affect Disord. 2025 Feb 17.
[11] Ni T, et al., No association between SARS-CoV-2 infection and embryo chromosomal abnormalities: a prospective cohort study. Sci China Life Sci. 2025 Jan 22.
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