新闻 | 研究发现卵子主动“减速”代谢,数十年保持健康不损伤



新闻 | 研究发现卵子主动“减速”代谢,数十年保持健康不损伤


人类卵子是人体中最具耐心的细胞,它们可以在体内静静沉睡数十年,直到某一天被唤醒以支持孕育生命。发表在《EMBO Journal》的一项研究揭示,卵子在成熟过程中会主动放慢细胞内部“垃圾处理系统”的运作,从而降低代谢水平,最大程度地避免损伤。这一发现揭示了卵子保持长期健康的独特“极简主义”生存策略。


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“通过分析超过一百枚新鲜捐赠的人类卵子,我们发现了一种出乎意料的极简策略,这或许正是卵子能在数十年间保持完整性的关键。”研究通讯作者、巴塞罗那基因组调控中心(CRG)课题组组长 Elvan Böke 博士指出。


女性出生时大约拥有100万至200万个未成熟卵母细胞,数量会随着年龄不断减少,直至绝经时仅剩几百个。在这漫长的几十年中,每个卵子都必须避免代谢产生的“磨损”,才能在关键时刻支持怀孕。


研究团队发现,细胞中负责蛋白质降解和回收的溶酶体与蛋白酶体,是维持细胞“清洁”的主要工具。然而,每一次蛋白质降解都会消耗能量,并可能伴随产生具有破坏性的活性氧分子(ROS),从而损伤 DNA 和细胞膜。研究人员推测,卵子通过“踩刹车”,让这些降解活动保持在低水平,从而最大限度减少 ROS 的生成,同时又维持足够的“日常清洁”以维持生存。


这一观点与 Böke 团队 2022 年的研究相吻合。当时,他们发现人类卵母细胞会刻意跳过某个基本的代谢步骤,以降低 ROS 的形成。两项研究结合起来表明,人类卵子在不同层面采取“减速”策略,长时间维持低损伤状态。


研究基于来自 21 位 19–34 岁健康捐赠者的 100 多枚卵子,其中包括 70 枚已成熟、具备受精能力的卵子和 30 枚未成熟卵母细胞。利用荧光探针,团队实时追踪了卵子中溶酶体、蛋白酶体和线粒体的活性,结果显示其活性水平大约只有周围支持细胞的一半,并且随着卵子成熟而进一步下降。


更令人惊讶的是,实时成像揭示,在排卵前最后数小时,卵子会将部分溶酶体“抛弃”到细胞外液中,同时将线粒体和蛋白酶体迁移至细胞边缘。“这是一种此前从未在人体卵子中观察到的‘大扫除’现象。”研究第一作者 Gabriele Zaffagnini 博士解释道。


这是迄今为止规模最大的健康人类卵子活体研究。以往大多数实验依赖于在体外人工培养的卵子,但这类卵子往往表现异常,并与试管婴儿(IVF)成功率较低相关。


研究人员认为,这一发现可能为提升全球数百万 IVF 周期的成功率提供新思路。Böke 博士指出:“目前,生育患者常被建议服用各种补充剂来改善卵子代谢,但这些方法对怀孕结局的证据并不充分。我们的研究提示,也许保持卵子天然的低代谢状态,反而更有助于质量维持。”


下一步,团队计划研究来自高龄供卵者及失败 IVF 周期的卵子,探索卵子“极简代谢”机制是否会随着年龄或疾病而受损。


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