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卵细胞维护:长寿命蛋白质可能对生育能力至关重要

本站发布时间:2024-07-12 01:22:33

雌性哺乳动物,包括人类,天生就有所有的卵细胞。在女性的100万到200万个卵细胞中,大约有400个在绝经前成熟,可以受精。因此,一些卵细胞可以存活几十年,并且需要在很长一段时间内保持功能

来自哥廷根(德国)的研究团队在小鼠实验中发现,卵巢中寿命极长的蛋白质似乎在其中起着重要作用。这些长寿命的蛋白质似乎有助于尽可能长时间地保持生育能力

马克斯·普朗克多学科科学研究所所长Melina Schuh解释说:“卵细胞需要在女性的整个生殖生命中得到保护,这样它们才能发育成健康的胚胎。”。即使在只能繁殖一年多的小鼠中,卵细胞的寿命也比蛋白质的平均寿命长得多

活细胞在短短几天内回收了大部分蛋白质。然而,根据细胞类型和功能,并非所有蛋白质都以相同的速率降解

与组长Juliane Liepe和Henning Urlaub领导的团队一起,Schuh的团队现在定量研究了卵巢中长寿蛋白的出现频率。在他们的实验中,研究人员将各种生化和分子方法与数学建模相结合。这篇论文发表在《自然细胞生物学》杂志上

马克斯·普朗克研究小组组长Liepe说:“这种多学科方法使我们能够观察处于不同生命阶段的小鼠卵巢和卵母细胞中的蛋白质,以确定蛋白质的年龄。”。科学家们还通过记录近8900种蛋白质的卵巢蛋白质库存,分析了蛋白质的丰度如何随时间变化

卵巢中的长寿命蛋白质

结果:卵巢含有大量长寿命蛋白质,比其他组织多,甚至比大脑多。这些稳定的蛋白质不仅存在于卵子本身,也存在于卵巢的其他体细胞中

马克斯·普朗克研究所和哥廷根大学医学中心的组长Urlaub解释说:“许多长寿命蛋白质具有保护功能,如修复DNA或保护细胞免受损伤。”。这些分子折叠助手,被称为伴侣,可以防止错误折叠的蛋白质聚集和破坏细胞过程

哥廷根科学家的实验表明,伴侣在卵巢中非常稳定,并且比在大脑中阻止聚集的时间更长。同样,卵细胞的线粒体含有特别稳定的蛋白质。由于线粒体是从母亲传给后代的,因此这些细胞器保持健康至关重要

随着年龄的增长,长寿命蛋白质减少

“然而,卵巢和卵细胞中许多长寿命蛋白质的浓度随着年龄的增加而降低。相比之下,与急性炎症或免疫反应相关的蛋白质会随着时间的推移而增加,”Schuh报道。这与之前的研究结果一致,即炎症反应在老年女性的卵巢中更为常见

“复杂的卵巢蛋白网络发生了变化。卵巢和卵细胞中长寿蛋白的逐渐消失可能解释了雌性哺乳动物在一定年龄后生育能力下降的原因。”

More information: Katarina Harasimov et al, The maintenance of oocytes in the mammalian ovary involves extreme protein longevity, Nature Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01442-7

Journal information: Nature Cell Biology

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