鱼精蛋白2缺陷精子受精引发异常原核发育和合子分裂

精子DNA通过鱼精蛋白实现超浓缩，这对精子活力和功能至关重要。由于该过程的缺陷会影响自然受精，目前关于鱼精蛋白介导的浓缩过程变化如何影响卵母细胞识别和重编程父源遗传物质以支持胚胎早期发育的机制尚不清楚。本研究使用缺乏鱼精蛋白2（Prm2 KO）的小鼠精子进行卵胞浆内单精子注射（ICSI），并追踪了小鼠的着床前发育过程。研究发现，使用Prm2 KO精子进行ICSI会导致胚胎碎片化并在2细胞期停滞。令人惊讶的是，在母体减数分裂II期完成过程中，注入的Prm2 KO精子DNA会迅速从卵母细胞中耗竭，最终形成仅有一个形态异常原核的受精卵。在野生型精子中直接诱导DNA损伤并不能重现Prm2 KO来源受精卵中观察到的原核异常。与野生型精子共注射未能挽救这些缺陷，表明这些异常并非由正常鱼精蛋白化父源基因组的缺失引起。最后，我们发现睾丸来源的Prm2 KO精子能够支持胚胎发育至囊胚阶段，这提示生育力受损因素是在附睾成熟过程中获得的。我们的研究结果证明，鱼精蛋白2对于附睾精子的正确成熟至关重要，并且是其在受精过程中形成功能性受精卵的必要条件。