论文解读 | Li-quan Zhou教授团队揭示PPAN通过维持核仁稳态调控雄性生殖细胞发育

核仁是细胞内重要的细胞器，负责核糖体RNA（rRNA）的合成和核糖体的生物发生。除了与核糖体基因和异染色质相互作用外，核仁还参与染色质组织和重编程。与体细胞不同，核仁在卵母细胞和早期胚胎发育过程中经历了不同的形态变化，并在协调染色质重塑中发挥着不可或缺的作用。然而，核仁在雄性生殖细胞发育中的结构变化和功能仍需探索。

华中科技大学同济医学院的Li-quan Zhou教授团队在本刊发表了题为“PPAN modulates mouse male germ cell development via maintaining nucleolar homeostasis” 的研究快讯。该研究通过构建雄性生殖细胞特异性 PPAN 敲除（PPAN-cKO）小鼠模型，揭示了PPAN在维持核仁稳态和雄性生殖细胞发育中的关键作用。

1、研究方法

研究团队构建了PPAN条件性敲除小鼠模型，通过Stra8Cre介导的Cre重组酶系统，特异性地在分化精原细胞中敲除PPAN基因（图1A、B）。随后，对PPAN敲除小鼠进行了表型分析、组织学分析、精子分析、免疫荧光染色、RNA测序和蛋白质印迹等实验。

2、研究结果

PPAN敲除导致雄性生殖细胞发育受损。PPAN-cKO 小鼠表现出明显的睾丸萎缩、精子数量减少、精子活力显著下降以及异常精子比例增加（图1C–E, G–I）。PPAN缺失导致成熟rRNA水平显著下降，核仁功能受损（图1L）。在 PPAN-cKO 小鼠的精原细胞中，核仁结构显著缩小且更致密，核仁标记蛋白 FBL 和 NPM1 的分布异常（图1M）。免疫染色分析显示，PPAN-cKO小鼠的精母细胞在减数分裂I前期停滞，表现为更多处于细线期和偶线期的精母细胞（图1J）。PPAN 缺失还影响了逆转座子的表达，如 SINEB2、LINE1 和 IAP 的表达上调，而 MajSat 和 MinSat 的表达显著下调 （图1O）。此外，PPAN 缺失导致染色质修饰发生显著变化，包括激活型修饰 H3K4me3 和抑制型修饰 H3K9me2、H3K9me3 的增加（图1P）。

图1 PPAN缺失扰乱雄性生殖细胞发育

3、研究结论

PPAN在雄性生殖细胞发育中发挥关键作用，通过维持核仁稳态调控核糖体生物发生和染色质环境。PPAN缺失导致核仁应激反应，影响精原细胞增殖和减数分裂进程，最终导致精子数量减少、活力下降和形态异常。该研究揭示了PPAN在雄性生殖细胞发育中的功能，并提出了PPAN突变可能是导致少弱畸精子症的潜在因素。

文章来源

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304224000011

引用这篇文章：

Tian Y, Wang Y, Tian Q, Cheng G, Zhou LQ. PPAN modulates mouse male germ cell development via maintaining nucleolar homeostasis. Genes Dis. 2025;12(1):101204.