遍布小鼠卵巢(左)和人类卵巢碎片(右)的神经网络(白色),以及鸡蛋(绿色)。含有卵子的正在生长的卵泡以洋红色显示
Eliza Gaylord 和 Diana Laird,加州大学旧金山分校莱尔德实验室
一项新的成像技术揭示了卵巢内以前未探索过的生态系统,该生态系统可能会影响人类卵子的老化速度。这一发现可能为减缓卵巢衰老、保持生育能力和改善健康开辟新的可能性 更年期后。
女性生来就有数百万个未成熟的卵子,其中一个在青春期后每月完全成熟。然而,从 20 多岁开始,生育能力 急剧下降——这种下降长期以来归因于鸡蛋数量和质量的下降。
为了更好地了解导致这种下降的原因,伊丽莎·盖洛德 (Eliza Gaylord) 旧金山加利福尼亚大学的她和她的同事开发了一种 3D 成像技术,使研究人员能够可视化卵子,而无需将卵巢切成薄层(这是标准方法)。
这些图像显示,卵子并不像我们想象的那样均匀分布,而是聚集在口袋中,这表明卵巢内的局部环境可能会影响卵子的老化和成熟。
通过将这种成像与单细胞转录组学(一种根据细胞表达的基因识别细胞的技术)相结合,该团队分析了来自小鼠和人类卵巢的超过 100,000 个细胞。这些样本来自 2 至 12 个月大的小鼠以及四名年龄分别为 23、30、37 和 58 岁的女性。
在此过程中,研究人员发现了 11 种主要细胞类型,并带来了一些惊喜。一个惊喜是发现了神经胶质细胞,它们通常与大脑相关——它们在大脑中滋养神经元,清除碎片并帮助修复——以及交感神经,介导身体的战斗或逃跑反应。在交感神经被切除的小鼠中,成熟的卵子较少,这表明这些神经在决定卵子何时生长方面发挥着作用。
研究人员还发现,成纤维细胞(提供结构支持的细胞)会随着年龄的增长而减少,这似乎会引发 50 多岁女性卵巢的炎症和疤痕。
团队成员戴安娜·莱尔德 (Diana Laird) 表示,所有这些都表明,卵巢衰老不仅仅与卵子有关,还与整个生态系统有关,也在加州大学旧金山分校。但她说,这项研究最重要的部分是观察小鼠和人类卵巢衰老之间的相似之处。
“这种相似性为使用实验室小鼠模拟人类卵巢衰老奠定了基础,”莱尔德说。 “有了这个路线图,我们就可以开始了解维持卵巢衰老速度的机制,以便我们可以开发出减缓甚至逆转这一过程的疗法。”
她说,一种潜在的途径是调节交感神经活动以减缓卵子的流失,从而有可能延长生殖窗口并推迟更年期。
2 个月大(左)和 12 个月大(右)小鼠整个卵巢中的卵(绿色)和正在生长的卵的子集(洋红色)
Eliza Gaylord 和 Diana Laird,加州大学旧金山分校莱尔德实验室
从理论上讲,这不仅可以保留生育能力,还可以降低患绝经后更常见疾病(例如心血管疾病)的风险。 “推迟绝经可能带来的负面影响是某些生殖系统癌症的风险增加,但死于绝经后心血管疾病的几率比这一风险高出 20 倍,”Laird 说。
然而,此类干预措施可能还有很长的路要走。伊芙琳·特尔弗英国爱丁堡大学的团队是第一个在卵巢外培养人类卵子的团队指出,对结果的解释受到细胞样本仅来自四名年龄范围相对较窄的女性的限制。 “虽然这项研究很有趣,但研究结果还太初步,不足以支持旨在改变卵泡使用或延迟卵子流失的治疗建议,”她说。
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