Nat Commun:新發現!跳躍基因或會威脅胎兒的卵細胞質量

2020-12-05 生物谷

2020年2月8日 訊 /生物谷BIOON/ --女性從出生以來，其機體中卵子的儲備是非常有限的，因此確保卵子中遺傳物質的質量就顯得尤為重要了。近日，一項刊登在國際雜誌Nature Communications上的研究報告中，來自卡內基科學研究所等機構的科學家們通過研究闡明了一種特殊機制，即利用這種機制，個體在出生前就能夠嘗試消除質量較差的卵細胞。

圖片來源：Marla Tharp and Navid Marvi

研究者Alex Bortvin表示，一些生物體會產生大量的後代，其中很多後代存活不到成年，這些物種中的雌性在整個生殖生命中會不斷產生新的卵細胞；但在哺乳動物中，雌性生下來就擁有固定數量的卵細胞，因此，每個卵細胞都是非常珍貴的，機體就必須對卵細胞進行關鍵的質量控制來保證後代的健康。

50年來，科學家們已經知道，在胎兒發育過程中高達80%的雌性哺乳動物原始的潛在卵細胞庫會被淘汰，這一過程稱之為胎兒卵母細胞消耗（FOA，fetal oocyte attrition），這種現象在所有被研究的哺乳動物中都是守恆的，但儘管其有著古老的起源，關於這個過程的多種機制，目前研究人員仍然並不清楚，研究者指出，FOA的目標就是靶向作用那些質量較差的卵細胞。

此前研究結果表明，胎兒發育期間潛在卵細胞的消除或與名為LINE-1的轉座子（跳躍基因）有關，轉座子最早由生物學家芭芭拉-麥克林託克發現，這種名為轉座子的跳躍基因能在細胞的DNA中移動，通常會破壞基因的功能，但有時候其也會引入一些遺傳創新位點並幫助改善物種的存活。研究者指出，在精子產生過程中，跳躍基因會被抑制，但在卵細胞產生過程中卻不會，研究者認為，通過跳躍基因LINE-1來清除活性最強的細胞或許能使得不成熟的卵細胞選擇性地存活下來，而這些卵細胞受跳躍基因影響的可能性最低。

研究者表示，一種用來阻斷HIV和LINE-1增殖的藥物—AZT能夠暫時抑制不成熟卵細胞的死亡，這一觀察結果表明，檢測和清除攜帶過量LINE-1活性的卵細胞的機制或許並不止一種。如今研究人員正在利用AZT對缺失Chk2蛋白的小鼠進行研究，Chk2能夠檢測DNA的損傷並對其修復或對細胞進行標記，當LINE-1跳躍基因被AZT抑制後，突變就會使Chk2蛋白失效，從而使得卵細胞的儲備增加。

研究者Tharp表示，以這種方式關閉胎兒卵細胞的消除過程或許並不會降低胎兒出生後的生育力，這也提供了進一步的證據來揭示關鍵的質量控制過程，這一過程能夠保持可用卵細胞的供應。後期研究人員還需要進行更為深入的研究來證實相關研究結果是否能夠幫助有效治療因卵巢功能早衰所引發的人類不孕症。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Marla E. Tharp, Safia Malki, Alex Bortvin. Maximizing the ovarian reserve in mice by evading LINE-1 genotoxicity. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-14055-8

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