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Nat Commun:新发现!跳跃基因或会威胁胎儿的卵细胞质量

来源:中检健康 编辑:中检健康 时间:2020-02-09
女性从出生以来,其机体中卵子的储备是非常有限的,因此确保卵子中遗传物质的质量就显得尤为重要了。近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自卡内基科学研究所等机构的科学家们通过研究阐明了一种特殊机制,即利用这种机制,个体在出生前就能够尝试消除质量较差的卵细胞。
 

图片来源:Marla Tharp and Navid Marvi

研究者Alex Bortvin表示,一些生物体会产生大量的后代,其中很多后代存活不到成年,这些物种中的雌性在整个生殖生命中会不断产生新的卵细胞;但在哺乳动物中,雌性生下来就拥有固定数量的卵细胞,因此,每个卵细胞都是非常珍贵的,机体就必须对卵细胞进行关键的质量控制来保证后代的健康。

50年来,科学家们已经知道,在胎儿发育过程中高达80%的雌性哺乳动物原始的潜在卵细胞库会被淘汰,这一过程称之为胎儿卵母细胞消耗(FOA,fetal oocyte attrition),这种现象在所有被研究的哺乳动物中都是守恒的,但尽管其有着古老的起源,关于这个过程的多种机制,目前研究人员仍然并不清楚,研究者指出,FOA的目标就是靶向作用那些质量较差的卵细胞。

此前研究结果表明,胎儿发育期间潜在卵细胞的消除或与名为LINE-1的转座子(跳跃基因)有关,转座子最早由生物学家芭芭拉-麦克林托克发现,这种名为转座子的跳跃基因能在细胞的DNA中移动,通常会破坏基因的功能,但有时候其也会引入一些遗传创新位点并帮助改善物种的存活。研究者指出,在精子产生过程中,跳跃基因会被抑制,但在卵细胞产生过程中却不会,研究者认为,通过跳跃基因LINE-1来清除活性最强的细胞或许能使得不成熟的卵细胞选择性地存活下来,而这些卵细胞受跳跃基因影响的可能性最低。

研究者表示,一种用来阻断HIV和LINE-1增殖的药物—AZT能够暂时抑制不成熟卵细胞的死亡,这一观察结果表明,检测和清除携带过量LINE-1活性的卵细胞的机制或许并不止一种。如今研究人员正在利用AZT对缺失Chk2蛋白的小鼠进行研究,Chk2能够检测DNA的损伤并对其修复或对细胞进行标记,当LINE-1跳跃基因被AZT抑制后,突变就会使Chk2蛋白失效,从而使得卵细胞的储备增加。

研究者Tharp表示,以这种方式关闭胎儿卵细胞的消除过程或许并不会降低胎儿出生后的生育力,这也提供了进一步的证据来揭示关键的质量控制过程,这一过程能够保持可用卵细胞的供应。后期研究人员还需要进行更为深入的研究来证实相关研究结果是否能够帮助有效治疗因卵巢功能早衰所引发的人类不孕症。(生物谷Bioon.com)

原始出处:
Marla E. Tharp, Safia Malki, Alex Bortvin. Maximizing the ovarian reserve in mice by evading LINE-1 genotoxicity. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-14055-8
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