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Advanced Science | 李建/钱卫平/李长忠/孙青原合作揭示MIS12直接结合微管调控卵母细胞染色体分离的新机制

卵母细胞非整倍性（Aneuploidy）的高发是导致高龄女性不孕、习惯性流产及出生缺陷（如唐氏综合征）的核心原因。卵母细胞减数分染色体精确分离高度依赖于动粒-微管（K-MT）的正确稳定连接。由KNL1、MIS12和NDC80复合体组成的KMN网络被认为是介导动粒捕捉微管的保守“锚点”，但在卵母细胞减数分裂这一特殊生理过程中，MIS12蛋白的确切定位与功能尚存在争议。

此前有研究认为，MIS12在小鼠卵母细胞中定位于纺锤体两极而非染色体的动粒，且对K-MT连接并非必需。这一观点挑战了KMN网络的经典模型。

2026年6月24日，北京大学深圳医院李建、钱卫平、李长忠与广东省第二人民医院孙青原合作在Advanced Science期刊在线发表了题为MIS12 Is Required for Kinetochore-Microtubule Attachment in Oocyte Meiosis的研究论文。该研究通过构建卵母细胞特异性敲除小鼠模型，结合染色体铺片技术，纠正了此前关于MIS12定位的认知，并首次发现MIS12可通过直接结合beta-tubulin（TUBB3/5）介导动粒-微管连接的新机制，为理解女性卵母细胞减数分裂缺陷提供了全新视角。

MIS12缺失导致卵母细胞严重发育障碍及不孕

研究人员利用Zp3-Cre系统构建了卵母细胞特异性敲除Mis12的条件型敲除（cKO）小鼠。实验结果显示，Mis12-cKO雌鼠表现为完全不孕。尽管缺失MIS12的卵母细胞能排出第一极体，但受精后胚胎发育到2-细胞阶段即停止并发生退化。免疫荧光分析发现，缺失MIS12的MII期卵母细胞染色体分布严重散乱，无法排列在赤道板，纺锤体形态结构亦存在异常。

澄清争议：MIS12精准定位于动粒

针对此前MIS12定位的争议，研究团队利用高分辨率的染色体铺片技术（Chromosome Spreading），在小鼠和人类卵母细胞中均观察到内源性MIS12精准定位于动粒位置。这一发现确立了MIS12在哺乳动物卵母细胞减数分裂中发挥功能的核心空间基础。

MIS12介导K-MT连接不依赖于NDC80的定位

在经典模型中，NDC80复合体被视为动粒和微管互作的直接界面，MIS12则被视为连接内层动粒与外层NDC80复合物的支架蛋白。研究发现，在缺失MIS12的卵母细胞中，NDC80蛋白水平虽然略有下降，但依然能够清晰定位于动粒。重要的是，单纯补充NDC80并不能挽救MIS12缺失导致的染色体排列缺陷。

研究人员通过酵母双杂交（Y2H）筛选发现，MIS12能直接与beta-tubulin（TUBB3）相互作用。进一步通过免疫共沉淀（Co-IP）和邻位连接实验（PLA）证实，MIS12与微管蛋白（TUBB3和TUBB5）之间存在直接结合。有意思的是，当研究人员通过人工手段将MIS12拴系在NDC80（NDC80-MIS12）或染色体（H2B-MIS12）上时，均能有效修复Mis12-cKO卵母细胞的染色体排列和K-MT连接缺陷（图1）。这表明，在卵母细胞中MIS12不仅是一个支架蛋白，更是一个能直接结合微管的功能蛋白，这一发现刷新了我们对KMN网络工作模式的认知。