他是北生所目前最年轻博导，死磕女性不育难题，致力提升胚胎健康
source link: https://www.mittrchina.com/news/detail/12812
Go to the source link to view the article. You can view the picture content, updated content and better typesetting reading experience. If the link is broken, please click the button below to view the snapshot at that time.
麻省理工科技评论-他是北生所目前最年轻博导，死磕女性不育难题，致力提升胚胎健康
“染金发”和“博导”，两个词组合在一起你会想到什么？事实上，在北京生命科学研究所（下称“北生所”）就有这么一位染金发的博导，他便是出生于 1994 年的苏俊。
“染金发博导”正是他的小红书昵称。据了解，其本科和博士先后毕业于香港中文大学和德国哥廷根大学，并在德国马普所完成博士后研究。2022 年，28 岁的苏俊回到国内成为北生所目前最年轻的研究员，同时兼任清华大学的博士生导师。
其实他不仅染过金发，也染过其他颜色的头发。因为比自己的学生只不过年长几岁，这让他和学生之间有着天然的亲切。在和学生团建的合影里，很难看出来身着粉色 T 恤的他其实是一位博导。
与此同时，他会把自己的读书经历、以及和团队每月团建的事情写成小红书博文，也会在评论区耐心回复素未谋面的网友的咨询。
虽然当你和他谈话时，他偶尔还会蹦出几个明显带有香港口音的字词，但是苏俊的普通话已经相对炉火纯青，再加上形象英俊，经常被邀请担任会议主持人。
在他入职北生所之后，连续两年迎来好消息，先是在 2022 年入选《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”中国区榜单。又在 2023 年入选阿里巴巴达摩院青橙奖，并成为本届最年轻的青橙学者。
当苏俊穿着拼色毛衣和黑色休闲裤，配上染色头发以及办公室里鲜艳的摆件，一度让人恍惚这到底是科研博导还是时尚博主。直到他开始不断讲出专业术语，才让人确定这真的是一位科学家。
目前，苏俊专注于研究女性生殖这一大方向。卵和早期胚胎发育，是他的主要研究对象。在此之前他曾发过三篇 Science 和一篇 Cell 论文。虽然目前论文发得不多，但是都能做到“发一篇是一篇”。
他所研究的卵子，正是地球上每一个人的生命来源。在自然界里，包括人类、猴子等在内的大多数生物，都是通过有性生殖来繁衍后代的。
当卵子和精子这两种生殖细胞结合之后，就可以形成受精卵。随后，一个新生命就这样开始了。卵子发育是一个极为复杂的过程，这一过程又叫做卵母细胞成熟。
对于哺乳动物来说，卵母细胞是最为原始的细胞，在胚胎时期就已经形成，在女性出生之后就不会再产生新的卵母细胞。也就是说，出生时有多少卵母细胞，就决定了日后能有多少颗卵子。
其次，卵母细胞作为女性体内最大的细胞，能够储存很多物质，正是这些物质保障了早期胚胎的生长。
同时，卵母细胞也非常珍贵，通常人类女性每月只能排出 1 至 2 颗卵子。此外，卵子质量与女性年龄有着密切关系，年龄越大、卵子质量越差。
在青春期性成熟后，女性在每个月排卵前都会有卵母细胞经历第一次减数分裂，把一般的遗传物质丢掉后形成卵子。当卵子遇上精子，卵子会经历第二次减数分裂形成受精卵，往后经历无数次卵裂形成一个新个体。对于女性生殖来说，上述过程至关重要。
而苏俊的日常，便是研究上述过程。针对这一方向，他曾发现了卵母细胞里的新结构，也揭示了人类卵母细胞经常出现染色体异常的分子机理。
发现液状纺锤体结构域，证明其在染色体分离机器组装过程中的作用
在女性生殖领域里，他不仅阐明了哺乳动物卵母细胞组装纺锤体的重要机制，还找到了人类卵母细胞出现染色体数量异常的诱因，并提出首个能防治人类卵子染色体异常的防治方案。
对于哺乳动物的胚胎来说，它们经常出现发育异常的情况，继而导致流产或唐氏综合征等遗传性疾病的发生。这一现象背后的关键原因在于：卵母细胞在形成卵子时，不可避免出现染色体分离错误。
在分离染色体的过程中，细胞需要临时组装染色体分离机器纺锤体。纺锤体由细胞骨架组成，一般来说需要在中心体的帮助下组装细胞骨架。可是，中心体在哺乳动物卵母细胞的发育过程中退化，不过它依然可以通过形成无中心体纺锤体来分离染色体。
那么，无中心体纺锤体是如何组装的呢？这曾是摆在苏俊面前的一道难题。有趣的是，虽然哺乳动物的卵母细胞里没有中心体，但它们依然会表达很多中心体蛋白。
基于此，针对与卵母细胞纺锤体相关的蛋白，苏俊开始对其进行定位筛选。期间，他主要通过高分辨率显微成像的方式，观察了 70 种与纺锤体相关的蛋白在卵母细胞中的定位。
令他感到意外的是，其中有 19 种蛋白都聚集在一个此前从未被报道过的结构上，由于这一结构呈现液状，故将其命名为液状纺锤体结构域（LISD，liquid-like meiotic spindle domain）。
这一结构非常有序，里面的蛋白会聚集在纺锤体的两端，形成很多油滴状的东西。
这些结构也具有很独特的表现，会像液体一样发生融合或分裂。因此，苏俊开始猜测这是否和液液相分离的生物物理现象有关。
但是这项研究开展于 2018 年，当时液液相分离还不是一个热门的研究方向。巧合的是，发现液液相分离的学者和当时留学的苏俊都在德国的马普学会共事。
于是，苏俊去了德累斯顿请教他。随后，他发现这些结构很大可能是液液相分离所产生的。
经过大量的实验验证，苏俊进一步证明上述结构域确实是通过液液相分离所形成的，并利用此前实验室开发的 Trim-Away 技术鉴定到了形成这一结构域的核心蛋白。
也就是说当这个蛋白被去除之后，不仅不能再形成这个结构域，还会导致纺锤体无法正常组装，说明这个结构对卵母细胞分裂染色体至关重要。
揭示人类卵母细胞经常错误分离染色体的分子机理，并首次提出防治方案
在年轻的女性里，有高达 20% 到 40% 的卵子其染色体数目出现异常。这些异常的卵子主要是因为卵母细胞在成熟的过程中组装了不稳定的纺锤体，继而导致染色体在分离时出现错误。
为了揭示相关的分子机制，找出人类卵母细胞纺锤体高度不稳定的原因，苏俊针对不同哺乳动物物种的卵母细胞进行了详细研究，比对它们之间的差异。
通过遗传筛选的手段，他鉴定出了一个调控卵母细胞纺锤体稳定性的关键马达蛋白 KIFC1（kinesin superfamily protein C1，驱动蛋白超家族蛋白 C1）。
在其他哺乳动物物种像小鼠、猪、牛里，驱动蛋白 KIFC1 确保其卵母细胞纺锤体的稳定性。但是在人类卵母细胞里，驱动蛋白 KIFC1 的表达量非常低。
那么，驱动蛋白 KIFC1 的缺失，是否造成人类卵母细胞纺锤体不稳定的原因？
为了弄清楚这一问题，苏俊尝试往人类卵母细胞补充驱动蛋白 KIFC1，并对纺锤体组装进行实时成像。
结果发现，注射 KIFC1 之后纺锤体组装的精确性得到极大提升，另外染色体分离错误的风险也得到明显降低。在此基础之上，他提出人类卵子染色体错误分离的防治方案，即把人源 KIFC1 纯化出来并重新注入到人类卵母细胞之中。
针对这一成果苏俊和合作者已经申请了技术专利。他表示，这项技术能对早期卵和早期胚胎的发育起到极为正面的作用，提高人类卵子和胚胎的质量。
由于是在卵母细胞的细胞质中注射蛋白，不涉及到基因编辑的安全性问题，所以很有希望被广泛应用。
详细来说，当使用这项技术时需要先取出卵母细胞或卵子，并在受精之前注射 KIFC1 蛋白。而对于要进行辅助生殖的育龄女性来说，常规治疗的过程之中必然会经历取卵这一步骤。
因此，对于当下的试管婴儿技术来说，苏俊的成果可以轻易在临床上应用。所以，他希望通过提升卵子的质量，来提高试管婴儿的整体疗效。这样一来对于接受辅助生殖治疗的女性来说，或许可以告别必须经历多次试管婴儿周期才能怀孕的局面。
目前苏俊在北生所的实验室，是一个以临床为导向的细胞与发育生物学课题组。眼下，他和团队正在重点研究哺乳动物早期胚胎的发育机制，结合从国内不同生殖中心取得的临床样品开展探索，优化人类辅助生殖技术，助力生育效率的进一步提升。
参考资料：
1.So, C., Seres, K. et al. A liquid-like spindle domain promotes acentrosomal spindle assembly in mammalian oocytes. Science 364, 6447（2019）. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aat9557
2. So, C., Menelaou, K. et al. Mechanism of spindle pole organization and instability in human oocytes. Science 375, 6581（2022）. https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj3944
Recommend
About Joyk
Aggregate valuable and interesting links.
Joyk means Joy of geeK