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科学家找到女性不孕的关键原因

2024-2-12 16 2/12

全球约有 4800 万对夫妇面临不孕不育的挑战,这可能是由多种因素造成的。在人类等哺乳动物中,卵巢负责产生卵子。这一过程中的功能障碍会导致女性不孕。卵巢功能过早衰退就是其中一种情况,其特征是在 40 岁之前卵子的生成受到影响。

科学家找到女性不孕的关键原因

多达 3.7% 的女性会因此而不孕,其中约 30% 的病例是由于基因变异造成的。参与领导这项研究的中国清华大学纪家葵教授多年来一直在研究这种病症。

"2019年,我们的合作者李教授团队遇到了一个卵巢早衰的家庭,其中一个名为Eif4enif1的基因的变化似乎是该病的罪魁祸首,"纪教授说。研究人员决定在小鼠体内复制这种基因变化,试图了解它是如何影响人类不孕症的。他们的研究表明,这些小鼠的卵子受到线粒体--细胞的动力室--变化的影响,并将他们的新发现发表在《发育》杂志上。

研究人员使用CRISPR技术在小鼠体内引入基因改变。他们让这些小鼠长大,然后将它们的生育能力与DNA未被编辑的小鼠的生育能力进行比较。该研究的第一作者、医学博士/博士生丁玉玺(Yuxi Ding,音译)发现,经过基因编辑的老龄小鼠的总卵泡(含有发育中卵子的小囊)平均数量减少了约40%(每窝幼鼠的平均数量减少了33%)。重要的是,当小鼠在培养皿中生长时,约有一半的受精卵无法存活到发育的早期阶段。这表明,与人类患者一样,这些小鼠也遇到了生育问题。

当研究人员在显微镜下研究这些小鼠的卵子时,他们注意到它们的线粒体有些不同寻常。线粒体产生细胞(包括卵细胞)所需的能量。线粒体通常均匀地分布在整个卵子中,但具有基因变异的小鼠卵子中的线粒体却聚集在一起。纪教授说:"实际上,我们对线粒体的差异感到惊讶。在我们做这项研究的时候,Eif4enif1和线粒体之间的联系还没有被发现过"。

看来,这些行为不正常的线粒体很可能是造成这些小鼠生育问题的原因,因此研究人员提出,恢复线粒体的正常行为可能会改善生育能力。这项研究为今后人类不孕症的研究提供了方向,例如确定卵巢早衰患者的卵子中是否也存在线粒体缺陷,以及卵子受精后胚胎中是否也存在这些线粒体缺陷。此外,测试恢复线粒体的正常分布是否能提高生育能力也可能成为一种新的治疗策略。纪教授说:"我们的研究表明,挽救卵细胞线粒体异常可能成为临床不孕症遗传变异患者的潜在治疗目标。"

该研究得到了国家自然科学基金、首都医科大学杰出青年人才项目、中华人民共和国科学技术部和北京医院管理局青年项目的资助。

编译来源:ScitechDaily