有性生殖是真核生物进化的重要驱动力。其核心环节——减数分裂，通过染色体配对联会、同源重组与两次连续的细胞分裂，产生遗传多样性的配子，极大地促进了真核生物的物种演化和对环境的适应。尽管减数分裂的核心分子机器在进化上高度保守，但触发这一关键过程的“启动开关”却呈现极大的物种多样性。负责驱动减数分裂起始的关键调控因子目前只在子囊菌门真菌中的两种模式酵母菌（酿酒酵母和裂殖酵母）以及人类生殖细胞等少数物种中有过报道，在绝大多数的真核生物类群中仍然处于空白。由于担子菌门与子囊菌门在约6亿年前发生分化，上述调控因子在该类群中并无直系同源物。因此，担子菌是否演化出独特的减数分裂启动机制，一直是进化生物学领域的重要科学问题。

新生隐球菌（Cryptococcus neoformans）是一种自然界常见的担子菌门人类条件性致病真菌，也是世界卫生组织公布的人类病原真菌清单中的重点真菌病原体，其感染导致每年约19%的艾滋病患者死亡。该病原真菌不仅可通过有性生殖产生高毒力或高耐药的子代，而且通过减数分裂产生的感染性孢子由于具备强大的抗逆性和易于在人体宿主内扩散传播的特性，对其在人体内的定植和感染发挥了极为重要的作用。然而，驱动其减数分裂起始的调控机制和关键调控因子一直未见报道。

2026年6月25日，学会理事徐新平团队与美国佐治亚大学微生物系林晓蓉团队合作在《PNAS》期刊上发表题为“Identification of a master regulator Msd1 that governs meiotic entry in a global basidiomycete pathogen”的研究论文。该研究首次在担子菌门病原真菌中鉴定了控制减数分裂起始的关键转录因子 Msd1（Meiosis and Sexual Development regulator 1），并系统阐明了其通过双重调控回路驱动减数分裂与孢子发生的分子机制。

在本研究中，该团队通过酵母单杂交（Y1H）筛选系统，以菌丝形态分化关键因子ZNF2启动子为诱饵筛选隐球菌cDNA文库，成功鉴定到一个新的GATA型锌指转录因子，并将其命名为Msd1。随后，通过多个角度研究证实Msd1是激活新生隐球菌减数分裂的关键转录因子：

· 必要性：在msd1Δ突变株中，无论是单性生殖还是双性生殖过程，均完全丧失孢子形成能力；减数分裂标志蛋白Dmc1的荧光信号消失，核心减数分裂基因DMC1与REC8的转录水急剧下调；EMSA和ChIP-qPCR证实Msd1直接介导DMC1和REC8的表达调控；进一步分析发现，即使在人为构建的二倍体msd1Δ/msd1Δ背景下，减数分裂与产孢仍被完全阻断，表明Msd1的作用独立于倍性状态。

· 充分性：在交配抑制条件（YPD培养基）下，单独过表达MSD1即可驱动菌丝形成和菌丝末端膨大形成担子结构，并观察到典型的减数分裂过程中细胞核的动态分裂过程（单核→双核→四核）。进一步实验表明，MSD1过表达可完全绕过上游Mat2控制的信息素信号通路，直接激活减数分裂程序。

在新生隐球菌血清型A型参考菌株H99及近缘种格特隐球菌（C. gattii）R265中过表达MSD1或其同源基因，均可有效诱导菌丝生长与孢子形成，证明Msd1激活减数分裂和孢子生成的功能在致病隐球菌复合体中是高度保守的。

为深入阐明Msd1的下游调控网络，研究者进行了时间序列转录组学分析及过表达条件下的RNA-seq比对，共鉴定出186个受Msd1正调控的核心靶基因。值得注意的是，Msd1直接激活了两个编码RNA结合蛋白的基因——CSA1与CSA2。这两个蛋白均含有两个RNA识别基序（RRM），且其同源物在子囊菌与担子菌中广泛分布。在csa1Δ与csa2Δ突变株中，Dmc1的表达信号消失，且MSD1过表达无法恢复减数分裂核相变化。有趣的是，CSA1与CSA2的缺失并不影响DMC1与REC8的转录水平，且不影响两者的剪切，提示二者可能在翻译或翻译后水平调控这些核心减数分裂蛋白的表达。酵母双杂交实验进一步证实Csa1与Csa2之间存在物理互作，推测二者可能形成功能性复合体，协同调控减数分裂转录本的时空表达。

综上，Msd1通过“转录激活 + 翻译保障”的双层调控回路，协同实现减数分裂的精准启动与孢子发生的时空有序推进（图1）。

图1 Msd1激活新生隐球菌减数分裂起始的调控机制 

本研究首次在担子菌门真菌中鉴定出减数分裂起始的关键调控因子Msd1，并系统阐释了其通过直接激活核心减数分裂基因与下游RNA结合蛋白以启动减数分裂的双重调控机制。该发现不仅填补了担子菌有性生殖领域的关键空白，也为理解真核生物减数分裂起始机制的进化多样性提供了新视角。鉴于隐球菌在感染过程中可激活减数分裂相关基因以完成倍性还原、适应宿主环境，该转录因子Msd1的鉴定及其调控减数分裂起始通路和机制的阐明为开发新的抗真菌疗法提供了理论依据。 

美国佐治亚大学微生物系林晓蓉教授和学会理事徐新平研究员、南昌大学第一附属医院郑芳林副研究员为本论文的并列通讯作者，郑芳林博士为论文第一作者，南昌大学第一附属医院为论文的第一作者单位。本研究受到国家自然科学基金、江西省赣鄱俊才项目和江西省自然科学基金等项目的支持。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2536339123