"通过观察一百多个新捐赠的卵细胞——这是同类研究中规模最大的数据集——我们发现了一种令人惊讶的极简策略,该策略帮助细胞在多年间保持原始状态,"该研究的通讯作者、巴塞罗那基因组调控中心(CRG)课题组负责人埃尔万·伯克博士表示。
女性出生时拥有一至两百万个未成熟卵细胞,到更年期时储备量会减少至数百个。每个卵细胞必须避免长达五十年的损耗,才能支持妊娠。这项新研究揭示了它们如何实现这一目标。
蛋白质回收是必不可少的细胞维护工作,溶酶体和蛋白酶体是细胞的主要废物处理单元。但每当这些细胞组分降解蛋白质时,都会消耗能量。这反过来会产生活性氧(ROS)——一种可能损害DNA和细胞膜的有害分子。团队虽未直接测量ROS,但推测卵细胞通过抑制回收活动,在维持足够生存所需维护的同时将ROS生成降至最低。
该观点与该团队2022年发表的研究相吻合,该研究表明人类卵母细胞刻意跳过基础代谢反应以抑制ROS生成。综合两项研究来看,人类卵细胞通过不同方式降低代谢强度,力求在尽可能长的时间内将潜在损伤控制在最低水平。
这一发现得益于从巴塞罗那生育诊所Dexeus Mujer收集的21位19-34岁健康捐赠者提供的100多个卵细胞,其中70个为成熟卵子,30个仍为未成熟卵母细胞。研究人员使用荧光探针实时追踪活细胞中溶酶体、蛋白酶体和线粒体的活性。这三项指标均比卵细胞自身周围的支撑细胞低约50%,且随细胞成熟度增加而进一步下降。
活体成像显示卵细胞在排卵前最后数小时内直接将溶酶体排出至周围液体中。与此同时,线粒体和蛋白酶体向细胞外缘迁移。"这是我们此前未知的人类卵细胞具备的'春季大扫除'机制,"第一作者加布里埃莱·扎法尼尼博士解释道。
本研究是对直接从女性体内获取的健康人类卵细胞进行的最大规模研究。迄今为止大多数实验室研究依赖体外培养皿中人工成熟的卵子,此类体外成熟卵母细胞往往表现异常,并与较低的试管婴儿成功率相关。
该研究可能为每年全球数百万试管婴儿周期提供提高成功率的新策略。"生育治疗患者通常被建议随意服用补充剂以改善卵细胞代谢,但支持其对妊娠结果有益的证据并不充分,"伯克博士指出。
她补充道:"通过观察新捐赠的卵细胞,我们发现证据表明相反的策略——维持卵细胞天然的静息代谢状态——可能是保存卵子质量的更佳方案。"
该团队计划下一步研究高龄捐赠者和试管婴儿失败周期中的卵细胞,以观察细胞废物处理单元的活动抑制是否会随年龄增长或疾病发生而失效。
Story Source:
Materials provided byCenter for Genomic Regulation.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Gabriele Zaffagnini, Miquel Solé, Juan Manuel Duran, Nikolaos P Polyzos, Elvan Böke.The proteostatic landscape of healthy human oocytes.The EMBO Journal, 2025; DOI:10.1038/s44318-025-00493-2
2025-08-02
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