《自然衰老》發(fā)現(xiàn)了一種新方法來使老化的卵細胞恢復活力

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-09-23 10:31:00【大中小】

摘要：研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新技術，可以使衰老的卵母細胞或未成熟的卵細胞恢復活力。

新加坡國立大學(NUS)機械生物學研究所(MBI)和新加坡國立大學永祿林醫(yī)學院(NUS Medicine)的新加坡國立大學Bia-Echo亞洲生殖壽命和平等中心(ACRLE)的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新技術，可以顯著提高老年卵母細胞或未成熟卵細胞的生殖潛力，為體外受精(IVF)等輔助生殖技術的更好結果鋪平了道路。適合年長的女性。該團隊通過使用年輕的卵泡環(huán)境來部分恢復其生殖功能，從而證明了來自較老的臨床前模型的卵母細胞的再生，從而為體外受精產(chǎn)生了質量更好的卵子。

女性生殖老化是一個自然過程，與女性生殖系統(tǒng)隨時間的變化有關，包括卵子數(shù)量和質量的急劇下降。隨著許多女性選擇晚育，了解和減輕衰老對卵細胞質量的影響對于制定成功的卵細胞成熟、受精和胚胎發(fā)育策略至關重要。

圖1 通過暴露于年輕卵泡微環(huán)境使老年卵母細胞再生

在了解女性生殖衰老背后的機制的前沿，由MBI主任李榮教授和MBI高級研究員王海洋博士領導的研究小組，以及新加坡國立大學醫(yī)學院和ACRLE的IVF科學家和臨床醫(yī)生，構建并使用了從臨床前模型中提取的雜交卵泡，以提供直接證據(jù)，證明卵泡老化環(huán)境可能會損害年輕卵母細胞的質量和發(fā)育潛力。更重要的是，該團隊證明，將來自老年卵泡環(huán)境的卵母細胞移植到年輕卵泡環(huán)境中可以使其恢復活力。

“這項研究的靈感來自于解決與年齡有關的生育問題的日益增長的需求。非常奇怪的是，女性生殖系統(tǒng)，尤其是含有卵母細胞的卵泡，似乎是人體衰老最快的系統(tǒng)。這一事實促使我們進行更深入的研究，以更好地了解這一衰老過程，并找到減緩這一過程的方法。”

關于卵泡環(huán)境對卵母細胞影響的新方法和發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2024年9月9日的《自然衰老》雜志上。

使衰老的卵細胞恢復活力

卵泡是哺乳動物卵巢的基本功能單位，由體細胞(顆粒細胞)組成，當卵母細胞(未成熟的卵細胞)在排卵前生長和成熟時，卵泡包圍并支持卵母細胞(未成熟的卵細胞)。顆粒細胞通過稱為跨區(qū)突起的通道與卵母細胞交流，提供必需的營養(yǎng)和成分。反過來，卵母細胞提供了顆粒細胞生長發(fā)育信號的關鍵成分。

MBI研究人員利用對卵泡體細胞和卵母細胞之間關系的理解，在以前的方法基礎上，通過離體3D培養(yǎng)平臺創(chuàng)建雜交卵泡。然后，研究小組從原始卵泡環(huán)境中提取卵母細胞，并將其移植到一個新的卵泡環(huán)境中，該卵泡環(huán)境中自己的卵母細胞已被移除，以構建雜交卵泡。

首先，研究人員證實，與年輕的顆粒細胞相比，衰老的顆粒細胞表現(xiàn)出衰老的特征增加，例如DNA損傷指標的增加和與細胞程序性死亡相關的其他因素。他們發(fā)現(xiàn)，這種老化的卵泡環(huán)境會降低年輕卵母細胞的質量和發(fā)育潛力。

然后，研究小組在年輕的卵泡環(huán)境中制造了含有衰老卵母細胞(即來自衰老卵泡環(huán)境的未成熟卵細胞)的雜交卵泡。研究人員證明，通過在年輕的卵泡環(huán)境中“培養(yǎng)”，衰老的卵母細胞的質量和發(fā)育能力可以得到實質性的恢復，盡管不是完全恢復。研究小組發(fā)現(xiàn)，衰老卵母細胞質量的恢復是由于其代謝和基因表達的重塑。

研究人員發(fā)現(xiàn)，年輕的顆粒細胞更善于向年老的卵母細胞建立跨區(qū)域的投射，有助于促進這種恢復。此外，卵母細胞線粒體的功能和健康狀況也有所改善，線粒體是能量產(chǎn)生和細胞代謝的關鍵細胞器。

圖2 卵泡積累與年齡相關的異常

研究小組進一步提供了證據(jù)，證明年輕的卵泡環(huán)境可以支持更精確的卵母細胞基因組分配，這必須在卵母細胞成熟過程中正確發(fā)生，以防止非整倍體-細胞或生物體中染色體數(shù)量異常的存在。所有這些改進都提高了體外受精后胚胎發(fā)育的成功率，導致活產(chǎn)率比未暴露于年輕卵泡環(huán)境的老年卵母細胞高約三倍。

新加坡國立大學的研究小組已經(jīng)為這項創(chuàng)新申請了專利，特別是關于將衰老的卵母細胞暴露在年輕的卵泡微環(huán)境中使其恢復活力的方法。

本研究的資金由ACRLE、新加坡國立大學醫(yī)學院和新加坡國家研究基金會提供。

生育治療的未來

作者說:“這項研究的結果為開發(fā)基于非侵入性細胞的策略提供了概念驗證和基礎，以提高老年婦女或生殖能力受其他健康狀況影響的婦女的卵子質量，這可能會改善輔助生殖技術(如體外受精)的結果。”

研究人員希望通過開展更深入的研究，了解年輕卵泡環(huán)境如何提高老年卵母細胞的質量，驗證人類細胞和卵母細胞的主要研究結果，并開發(fā)一種優(yōu)化的卵泡細胞系，用于提高卵子質量，以獲得更好的體外受精結果，從而將他們的前沿發(fā)現(xiàn)的潛在應用轉化為成果。

參考資料

[1] Rejuvenation of aged oocyte through exposure to young follicular microenvironment.


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此文關鍵字：卵母細胞的再生

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