科學家發現了卵細胞如何為生命的誕生做好準備的秘密。他們發現了卵黃核（Balbiani body,Bb）這個神奇構造不為人知的一面。人們已知卵黃核能夠組織關鍵分子並且引導早期胚胎發育，藉由斑馬魚模型與尖端影像技術，研究團隊發現這個結構如何從液態滴狀轉變為穩定核心，為生命奠定基礎，展現大自然在生殖過程中的驚人精確性。
在以色列希伯來大學（Hebrew University）醫學院與以加醫學研究所（Institute for Medical Research – Israel-Canada, IMRIC）的合作下，Yaniv Elkouby教授及其團隊（包括第一作者Swastik Kar和Rachael Deis），發表了一項重要研究，探討細胞如何自我組織以促進生命誕生。科學家早在200多年前便觀察到卵母細胞（未成熟卵細胞）具有獨特的極性，這對於胚胎發育極其重要，但其機制未明。這項發表於《當代生物學》（Current Biology）的研究讓我們縮短解開關鍵生物學謎團的距離，並對生殖健康與發育生物學具有深遠影響。
卵黃核（Balbiani body）為一種無膜包覆的細胞內結構。主要負責收集並組織核糖核酸（RNA）與蛋白質等重要分子，確保卵細胞內的物質正確定位，並促進早期胚胎發育。這個結構廣泛存在於昆蟲至人類等各式物種中。
研究人員利用超高解析度顯微技術與活體影像技術，在斑馬魚上揭開了卵黃核形成過程的神秘面紗。研究特別專注於一種名為Bucky ball的蛋白質，發現其透過「相分離」機制驅動卵黃核的形成。在此過程中，分子從溶解狀態逐漸凝聚，最終形成穩定的固態結構。研究團隊追蹤Bucky ball蛋白的動態，發現其最初呈現液態滴狀，隨後穩定成為一個緊密凝聚的核心。這種轉變對於卵黃核的結構與功能至關重要，進而影響胚胎的成功發育。
此外，研究發現微管（microtubules）在卵黃核的形成過程中發揮關鍵作用。微管負責引導Bucky ball蛋白顆粒的移動與排列，防止其過度成長，確保卵黃核的形態與功能得以維持。這樣精密的調控機制，確保了生殖過程中扮演關鍵角色的卵黃核的形成。
Bucky ball曾被認為是唯一已知對卵黃核形具有重要影響的基因，然而研究團隊利用蛋白質體學方法，發現了一系列新的相關調控因子。這項突破為解析卵黃核的完整形成機制及卵母細胞的極性奠定基礎。新發現將有助於理解人類卵黃核的組成、功能與調控機制，並可能對女性生殖與健康產生重大影響。
這項研究的影響不僅限於生殖與胚胎發育，還涉及更廣泛的生物學與醫學領域。細胞內的固態結構通常與病理現象相關，例如病原性蛋白顆粒（prion）的不可逆聚集會損害細胞並導致神經退化疾病。相比之下，卵黃核的形成是一種可逆且受控的生理發育過程。當卵黃核解體時，它能將核糖核蛋白（RNPs）運送至卵母細胞皮層。透過斑馬魚卵母細胞的研究，我們有望更深入理解神經退化性疾病的病理機制。
Elkouby教授強調：「我們解開了卵黃核如何透過由分子凝聚形成，以及微管如何調控此一過程。這項發現解答了長久以來關於卵母細胞極性如何形成，以及胚胎發育如何啟動等的關鍵問題。」
這項研究為脊椎動物胚胎極性的起源提供了嶄新思維，突顯了細胞組織中分子與結構元件之間的複雜互動。這些發現不僅深化了我們對發育生物學的理解，也為生殖健康研究導引了未來的方向。
資料來源：
https://en.huji.ac.il/news/balbiani-body-cracking-secret-embryonic-beginnings
