哺乳动物天生就有它们所需要的所有卵母细胞(或卵细胞),但这些细胞是如何保持如此长时间的活力和活性的,这是一个谜。现在,两项研究表明,这可能都归结于它们蛋白质的坚固性。

这两项研究使用掺入生长中的小鼠胎儿的可追溯同位素来测量卵巢中蛋白质的寿命,发现其中许多蛋白质的存活时间远远长于身体其他部位的蛋白质。这些“长寿命”分子的存在及其对卵母细胞和周围细胞的支持似乎对维持生育能力至关重要。

由德国马克斯·普朗克多学科科学研究所的研究人员领导的一个团队进行的第一项研究分析了8周龄小鼠的卵母细胞,当时这些小鼠处于繁殖高峰期。动物在子宫内产生的卵母细胞蛋白中约有10%仍然存在。

然后,研究人员观察了老年小鼠,看看这些持久性蛋白质分解需要多长时间。答案是:相对而言,不会很快。在大多数小鼠短暂的生命中,一些蛋白质留在了它们的卵巢中。

研究人员在他们发表的论文中写道:“我们的数据表明,卵母细胞和卵巢中的许多蛋白质异常稳定,其半衰期远高于其他细胞类型和器官(包括肝脏、心脏、软骨、肌肉和大脑)中所报道的半衰期。”

“许多蛋白质在卵巢中的半衰期比在其他器官中的半衰期高得多,而且许多额外的蛋白质在卵巢中的寿命都很长。"

由美国研究人员领导的团队进行的第二项研究,还发现了年轻小鼠卵巢蛋白质持久的证据,包括小鼠出生前存在的蛋白质。某些持久蛋白质,例如ZP3,已被确定用于未来的研究。

其中一些坚硬的蛋白质存在于细胞线粒体中,细胞的能量就是在线粒体中产生的。由于线粒体是哺乳动物生长的卵细胞的一部分,因此可以确保这些关键的细胞器在从母亲传给后代的过程中保持功能。

研究人员报告说,最终,即使是这些超出正常水平的蛋白质也会逐渐消失并死亡。研究表明,这可能与女性生育能力的自然下降有关,并可能最终指出治疗或至少更好地诊断不孕症的方法。

这些小鼠研究的发现仍然需要在人类身上复制,但如果他们成功了,这将代表着我们对生育能力和卵母细胞如何保持健康状态的理解向前迈出了重要的一步。

第二项研究的研究人员在他们发表的论文中写道:“这些长寿命分子的特殊持久性表明,它们在生殖组织的终身维持和年龄依赖性退化中起着关键作用。”

这项研究发表在《自然细胞生物学》和《eLife》杂志上。 

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