当精子与卵子结合时，需要经历诸多正确步骤，胚胎才能发育成完整的有机体。早期发育的一个关键步骤是在胚胎进行首次细胞分裂之前，父母双方的DNA需要重组以形成一个新的统一基因组。
科学家早已知道精子和卵子包装其DNA的方式不同。但人们一直假设它们的着丝粒——染色体上像"把手"一样在细胞分裂时牵拉DNA分离的特殊区域——本质上是相同的。这一假设基于着丝粒蛋白A（CENPA）的存在，这是一种独特的组蛋白，它标记着丝粒并在每次细胞分裂及代际传递中保持其特性。
由于CENPA如同一个分子标签，将这些位点保留为基因组的"不可擦除"区域，因此人们认为父母源染色体上的着丝粒在功能上是无法区分的。然而，密歇根大学的新研究揭示了不同的事实。由人类遗传学与妇产科学系的Sue Hammoud博士领导的团队发现，精子标记这些区域的CENPA量仅为卵子着丝粒DNA上所有的一小部分。
"如果这种不平衡得不到纠正，就会损害染色体的分离，增加称为'非整倍体'的染色体错误风险，这是导致流产或唐氏综合征等发育障碍的主要原因，"该研究的共同第一作者、博士候选人Catherine Tower说。
"这些观察结果引出了一个简单的问题：胚胎在第一次分裂前是如何修复这种不匹配的？"该研究的共同第一作者Emily Ferrel医学博士说。
为了找出答案，研究人员通过体外受精生成的小鼠胚胎中追踪了母源和父源的CENPA。他们所看到的景象令人惊讶。第二种蛋白质CENPC优先聚集在父源染色体上，扮演着类似"招募者"的角色。它将储存在卵子细胞质中的额外CENPA吸引到父源着丝粒上，直到CENPA的量达到平衡。
"这表明母源和父源染色体必须在细胞分裂发生前均衡它们的着丝粒'强度'，"该研究的合著者Dilara Anbarci博士说。
Hammoud指出，这种CENPA水平的不对称性并非小鼠独有的奇特现象，在人类中也存在。此外，这些水平在单个卵子之间以及不同个体之间似乎存在高度变异。
"这可能有助于解释为什么一些胚胎在发育过程中停滞，而另一些则能继续进展，"Hammoud说。"这也为未来的疗法指出了新的可能性，特别是在女性卵子可能携带异常低水平CENPA的情况下，"Anbarci补充道。
参考文献：
Catherine A. Tower et al, Maternal CENP-C restores centromere symmetry in mammalian zygotes to ensure proper chromosome segregation, Developmental Cell (2025). DOI: 10.1016/j.devcel.2025.08.017.
