有關卵原細胞在卵泡中形成卵母細胞的4點釋疑

李江肅 李延平 盛國躍

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

浙科版生物學必修2《遺傳與進化》有關卵母細胞這樣描述，“當雌性動物性成熟后，卵巢里的初級卵母細胞通過減數分裂……大的為卵細胞，小的為第二極體”。而在選修3《現代生物科技專題》介紹卵母細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胞……在體外進行人工培養，促進其成熟”。比較這2處，學生不免疑惑：卵巢產生的細胞究竟是成熟的卵細胞，還是未成熟的卵母細胞？若是未成熟的卵母細胞，如何使其成熟？結合上述疑問，本文通過4個問題對卵原細胞、卵泡和卵母細胞的關系及卵母細胞的體外成熟過程進行了梳理與探析。

1 卵原細胞是如何形成的？有哪些增殖方式？

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

2 含有卵原細胞的卵泡如何發育？

哺乳動物的卵巢具有產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胞、外圍眾多的顆粒細胞和間質細胞等組成，是雌性個體生殖系統的基本功能單位。當雌性個體生長至一定階段，在促性腺激素的調控下，卵泡中的顆粒細胞增殖、分化，產生分化程度不一的顆粒細胞群。顆粒細胞合成多種激素及生長因子，通過間隙連接調控卵泡膜間質細胞和卵母細胞的發育、成熟及其功能的發揮，進而影響卵泡的啟動、發育、成熟及閉鎖的全過程[3]。機體內卵泡的發育是一種連續生長過程，根據卵母細胞和顆粒細胞的發育狀況不同，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）。

在原始卵泡生長發育至成熟的過程中，卵泡中的卵原細胞也會發生不同步的形態變化（圖2）。當卵泡成熟后，機體便會排卵。排放的卵是否為成熟的卵細胞？事實上，此卵是減數第二次分裂中期（MII中）的次級卵母細胞，而非成熟的卵細胞。可見成熟卵泡不是成熟的卵細胞，二者屬于不同的細胞。

3 機體排卵后的次級卵母細胞去向何處？

機體排到輸卵管中的次級卵母細胞根據有、無精子的出現進入了不同的生理過程。處于輸卵管中的次級卵母細胞，如果在24 h內未受精，則很快退化、吸收并伴有月經現象；若其在24 h內受精，則次級卵母細胞將從停止的減數第二次分裂中期開始進行分裂，直至產生卵細胞和很快就會退化的第二極體。此后，卵細胞和精子結合形成受精卵并發育成胚胎（圖3）。

4 在胚胎工程中如何獲得成熟的卵母細胞？

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

體外培養結果表明，促使多種卵母細胞成熟的主要措施有2點。1）把控培養液成分。培養液對卵母細胞的成熟至關重要，若配制不當則會嚴重影響卵母細胞的質量。為提高卵母細胞的體外成熟度和受精后胚胎發育的潛能，可在培養液中加入胎牛血清、卵泡液、生長因子和激素等物質[4-5]。2）構建共培養體系。將卵丘細胞、顆粒細胞和卵泡內膜細胞等卵泡內細胞與卵母細胞共同培養，模擬其體內成熟環境。共培養實驗結果證明，卵母細胞核成熟進程延緩，細胞質成熟率高，核質同步發育效果明顯[3]。進一步研究表明，輸卵管上皮細胞和骨髓間充質干細胞也可促進共培養的卵母細胞體外成熟率和囊胚形成率，可能是其產生了提高卵母細胞體外成熟和胚胎發育潛能的細胞因子和生長因子。

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