《自然衰老》發(fā)現(xiàn)了一種新方法來使老化的卵細(xì)胞恢復(fù)活力

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)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(shù)，可以使衰老的卵母細(xì)胞或未成熟的卵細(xì)胞恢復(fù)活力。

新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS)機(jī)械生物學(xué)研究所(MBI)和新加坡國(guó)立大學(xué)永祿林醫(yī)學(xué)院(NUS Medicine)的新加坡國(guó)立大學(xué)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(shù)，可以顯著提高老年卵母細(xì)胞或未成熟卵細(xì)胞的生殖潛力，為體外受精(IVF)等輔助生殖技術(shù)的更好結(jié)果鋪平了道路。適合年長(zhǎng)的女性。該團(tuán)隊(duì)通過使用年輕的卵泡環(huán)境來部分恢復(fù)其生殖功能，從而證明了來自較老的臨床前模型的卵母細(xì)胞的再生，從而為體外受精產(chǎn)生了質(zhì)量更好的卵子。

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

圖1 通過暴露于年輕卵泡微環(huán)境使老年卵母細(xì)胞再生

在了解女性生殖衰老背后的機(jī)制的前沿，由MBI主任李榮教授和MBI高級(jí)研究員王海洋博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，以及新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院和ACRLE的IVF科學(xué)家和臨床醫(yī)生，構(gòu)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(huì)損害年輕卵母細(xì)胞的質(zhì)量和發(fā)育潛力。更重要的是，該團(tuán)隊(duì)證明，將來自老年卵泡環(huán)境的卵母細(xì)胞移植到年輕卵泡環(huán)境中可以使其恢復(fù)活力。

“這項(xiàng)研究的靈感來自于解決與年齡有關(guān)的生育問題的日益增長(zhǎng)的需求。非常奇怪的是，女性生殖系統(tǒng)，尤其是含有卵母細(xì)胞的卵泡，似乎是人體衰老最快的系統(tǒng)。這一事實(shí)促使我們進(jìn)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(guān)于卵泡環(huán)境對(duì)卵母細(xì)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(xì)胞恢復(fù)活力

卵泡是哺乳動(dòng)物卵巢的基本功能單位，由體細(xì)胞(顆粒細(xì)胞)組成，當(dāng)卵母細(xì)胞(未成熟的卵細(xì)胞)在排卵前生長(zhǎng)和成熟時(shí)，卵泡包圍并支持卵母細(xì)胞(未成熟的卵細(xì)胞)。顆粒細(xì)胞通過稱為跨區(qū)突起的通道與卵母細(xì)胞交流，提供必需的營(yíng)養(yǎng)和成分。反過來，卵母細(xì)胞提供了顆粒細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育信號(hào)的關(guān)鍵成分。

MBI研究人員利用對(duì)卵泡體細(xì)胞和卵母細(xì)胞之間關(guān)系的理解，在以前的方法基礎(chǔ)上，通過離體3D培養(yǎng)平臺(tái)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(xì)胞，并將其移植到一個(gè)新的卵泡環(huán)境中，該卵泡環(huán)境中自己的卵母細(xì)胞已被移除，以構(gòu)建雜交卵泡。

首先，研究人員證實(shí)，與年輕的顆粒細(xì)胞相比，衰老的顆粒細(xì)胞表現(xiàn)出衰老的特征增加，例如DNA損傷指標(biāo)的增加和與細(xì)胞程序性死亡相關(guān)的其他因素。他們發(fā)現(xiàn)，這種老化的卵泡環(huán)境會(huì)降低年輕卵母細(xì)胞的質(zhì)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(xì)胞(即來自衰老卵泡環(huán)境的未成熟卵細(xì)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(xì)胞的質(zhì)量和發(fā)育能力可以得到實(shí)質(zhì)性的恢復(fù)，盡管不是完全恢復(fù)。研究小組發(fā)現(xiàn)，衰老卵母細(xì)胞質(zhì)量的恢復(fù)是由于其代謝和基因表達(dá)的重塑。

研究人員發(fā)現(xiàn)，年輕的顆粒細(xì)胞更善于向年老的卵母細(xì)胞建立跨區(qū)域的投射，有助于促進(jìn)這種恢復(fù)。此外，卵母細(xì)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(xì)胞代謝的關(guān)鍵細(xì)胞器。

圖2 卵泡積累與年齡相關(guān)的異常

研究小組進(jìn)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(xì)胞基因組分配，這必須在卵母細(xì)胞成熟過程中正確發(fā)生，以防止非整倍體-細(xì)胞或生物體中染色體數(shù)量異常的存在。所有這些改進(jìn)都提高了體外受精后胚胎發(fā)育的成功率，導(dǎo)致活產(chǎn)率比未暴露于年輕卵泡環(huán)境的老年卵母細(xì)胞高約三倍。

新加坡國(guó)立大學(xué)的研究小組已經(jīng)為這項(xiàng)創(chuàng)新申請(qǐng)了專利，特別是關(guān)于將衰老的卵母細(xì)胞暴露在年輕的卵泡微環(huán)境中使其恢復(fù)活力的方法。

本研究的資金由ACRLE、新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院和新加坡國(guó)家研究基金會(huì)提供。

生育治療的未來

作者說:“這項(xiàng)研究的結(jié)果為開發(fā)基于非侵入性細(xì)胞的策略提供了概念驗(yàn)證和基礎(chǔ)，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(zhì)量，這可能會(huì)改善輔助生殖技術(shù)(如體外受精)的結(jié)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(xì)胞的質(zhì)量，驗(yàn)證人類細(xì)胞和卵母細(xì)胞的主要研究結(jié)果，并開發(fā)一種優(yōu)化的卵泡細(xì)胞系，用于提高卵子質(zhì)量，以獲得更好的體外受精結(jié)果，從而將他們的前沿發(fā)現(xiàn)的潛在應(yīng)用轉(zhuǎn)化為成果。

參考資料

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