在辅助生殖领域，反复卵胞浆内单精子注射（ICSI）失败一直是临床诊疗中的严峻挑战也是困扰许多不育不孕家庭的难解之痛。尤其当问题根源指向精子源性卵母细胞激活失败时，即使精子成功注射进卵子，也如同未能点燃生命的引信，卵子依然“沉睡”不醒，无法启动后续一系列受精所必需的细胞事件，导致生殖过程在初始阶段即遭遇“静默性终止”。
这一现象背后，牵涉到生命初始阶段最核心的调控信号：精子必须正确触发卵子内的钙离子振荡，如同为胚胎发育按下“启动键”。
近日，浙江大学国际健康医学研究院生殖医学中心黄荷凤院士团队联合复旦大学附属妇产科医院张晨研究员，在国际权威期刊《EMBO Molecular Medicine》（中科院大类一区）上发表了题为“Characterization and therapy of fertilization failure in murine and human models with HNRNPR mutations”的重要研究成果。
该研究首次在遗传学和功能上共同证实，HNRNPR基因突变是导致精子源性卵母细胞激活失败（ICSI反复失败）的关键因素。团队不仅完整解析了HNRNPR突变通过m6A依赖性RNA剪接调控影响磷脂酶C zeta（PLCζ）的表达与定位，进而阻碍卵子钙振荡信号启动的分子通路，还创新性地提出了临床干预策略。
1、从临床谜题到机制破译：
卵母细胞激活是受精过程中最精密的生物学瞬间，如同生命的“开机仪式”，需要精子驱动一个特定的信号——卵母细胞中持续的钙振荡。一旦这个信号缺失或异常，受精过程就会在起点宣告失败。
目前已知，精子中负责触发钙振荡的关键信使是PLCζ。当PLCζ被注射入卵子后，它会催化产生IP₃，通过与内质网膜上的受体（IP₃R）特异性结合介导卵子内质网钙库的开放，进而引发钙振荡及其下游的一系列级联反应。研究团队在临床中发现，携带HNRNPR基因突变的患者，其精子虽能完成卵胞浆内单精子注射（ICSI），却无法触发卵子内关键的钙振荡信号，致使受精完全失败，反复无法获得可移植胚胎，这一现象被称为“精子源性卵母细胞激活失败”。
长期以来，尽管已发现如PLCZ1、ACTL7A、IQCN等少数致病基因，但其明确的致病基因图谱与完整的分子机制仍不清晰，临床也缺乏针对性治疗策略。
为此，团队构建了精确模拟人类突变的基因敲入小鼠模型，成功在动物层面重现了精子源性卵母细胞激活失败表型。深入机制探索揭示，hnRNPR蛋白作为关键的RNA结合蛋白，通过m6A依赖的RNA剪接调控，精确控制着精子内“卵子激活信使”- PLCζ-的生成。一旦Hnrnpr发生突变，整个调控指令系统即告崩溃：PLCζ的mRNA发生剪接异常，导致其蛋白质表达量显著下降，且在精子内出现定位紊乱，无法在受精时正常释放并发挥作用，最终，受精所必需的钙振荡信号无法正常启动，卵母细胞激活失败。
这一发现不仅首次将HNRNPR突变确立为卵母细胞激活失败的新病因，更完整揭示了从RNA剪接到蛋白质功能失调、再到信号传导阻断的级联机制，为理解人类受精启动的调控网络提供了关键拼图。
2、分子机制向临床治疗的阶梯式转化：
本研究系统解析了由“hnRNPR-m6A-PLCζ-钙振荡”构成的完整信号通路，揭示了导致卵母细胞激活失败的分子机制。在此基础上，团队创新性地提出并验证了一套从机制出发的阶梯式治疗策略，实现了基础研究与临床应用的深度对接。对于携带HNRNPR基因突变的患者，团队通过严格的临床验证证实，采用人工卵母细胞激活（AOA）技术——即在ICSI后使用氯化锶（SrCl₂）处理，能够有效模拟正常受精时的钙振荡模式，显著改善因PLCζ功能缺陷导致的受精障碍。该方案帮助患者获得可移植优质胚胎并迎来健康新生儿，为临床提供了安全、有效且立即可行的标准化干预方案。
为了恢复受精的生理过程，研究团队成功设计并构建了融合蛋白NusA-PLCζ。在动物模型中证实，通过ICSI将该重组蛋白与精子共同注射至卵母细胞，能够高效、精准地补偿因基因突变而缺失的PLCζ活性，成功重塑卵子内源性的钙振荡信号并恢复后续正常胚胎发育。这一创新成果不仅证明了蛋白替代策略在此类疾病治疗中的可行性，更为未来开发基于精准分子修复的下一代生育治疗药物奠定了关键的实验基础。
本研究标志着对“卵母细胞激活失败”的认识与实践，实现了从现象描述到机制解析，再到精准干预的系统性跨越。研究不仅成功揭示了“hnRNPR-m6A-PLCζ-钙振荡”这一关键致病通路，更构建了一个完整的转化医学方案：从临床病例中识别致病基因突变到利用动物模型阐明分子机制，最后提出阶梯式治疗策略。
图：HNRNPR突变导致精子源性卵母细胞激活失败。HNRNPR突变通过m6A依赖的RNA剪接调控，影响关键卵子激活因子PLCζ 的表达与功能，从而阐明了受精障碍的分子基础。人工卵母细胞激活技术为患者提供即时助孕， NusA-PLCζ融合蛋白在临床前研究中展现出通过精准补充PLCζ功能以恢复生理性受精过程的潜力，为未来开发靶向治疗药物奠定了重要基础。
浙江大学国际健康医学研究院生殖医学中心甘世明、李洋洋、殷林博士后/助理研究员、楼晨博士研究生，复旦大学附属妇产科医院杨晓彤博士研究生为本文共同第一作者，浙江大学国际健康医学研究院生殖医学中心黄荷凤院士、李游江，膜受体与脑医学中心杨巍教授、复旦大学附属妇产科医院/生殖与发育研究院张晨研究员为本文共同通讯作者。
