ASCBAM:體細胞和卵母細胞衰老機制不同

2020-11-22 生物谷


根據2011年12月6日在美國丹佛市召開的美國細胞生物學協會年會(American Society for Cell Biology Annual Meeting)新聞，美國普林斯頓大學柯琳-墨菲(Coleen Murphy)博士的卵母細胞(oocyte)衰老新研究揭示生殖細胞和體細胞衰老不同的分子機制，從而表明讓卵母細胞保持健康所需的基因類型跟通常延長壽命的基因之間很少存在重疊。

墨菲解釋道，不同的分子機制有助於解釋為什么女人生育能力在她35歲之後開始下降，而她的其他細胞直到幾十年之後才顯示出明顯的衰老標誌。

為了比較卵母細胞和體細胞衰老時打開或關閉的分子機制，墨菲實驗室尋求模式生物秀麗隱杆線蟲(Caenorhabditis elegans)的幫助。20世紀九十年代因發現影響胰島素調節的基因突變使得這種線蟲的壽命加倍使得它成為壽命研究的明星。胰島素/胰島素類似生長因子(insulin/insulin-like growth factor)信號傳導途徑也在人中鑑定出。這些途徑似乎也調節人的壽命。

墨菲博士和她的同事們利用DNA晶片測量基因表達水平，注意到衰老的卵母細胞擁有一個與眾不同的DNA標記。他們也發現胰島素和轉化生長因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β)突變的年老小鼠卵母細胞擁有年輕雌鼠相同的特徵性DNA基因圖(DNA profile)。

研究人員然後將攜帶眾所周知的壽命突變的線蟲晶片轉錄數據同卵母細胞基因表達譜進行比較。令人吃驚的是，它們是不同的。他們發現即便秀麗隱杆線蟲中體細胞和生殖細胞衰老都涉及到胰島素調節途徑，但是維持年輕的卵母細胞功能和對抗機體衰老的分子機制是非常不同的。

墨菲博士說，「在線蟲中維持蛋白和細胞質量似乎是體細胞壽命最為重要的事情，而對卵母細胞健康而言，染色體/DNA完整性和細胞周期調控是最為重要的因子。」

在以前的研究中，墨菲實驗室已經證實秀麗隱杆線蟲卵母細胞在大約處於線蟲生命期限一半時，它的活性就到達盡頭，而人的卵細胞也有這一特徵。在胰島素/胰島素類似生長因子和TGF-β這兩種途徑信號傳導活性下降的線蟲突變體中，卵母細胞衰老得以延遲。

利用晶片技術，墨菲實驗室鑑定出秀麗隱杆線蟲卵母細胞衰老時打開或關閉的基因，並揭示出衰老卵母細胞的一個與眾不同的基因標記，但是胰島素和TGF-β發生突變的突變體則沒有這種標記。

墨菲說，找到延遲卵母細胞衰老的方法將會減少年紀偏大的女人產出先天缺陷的嬰兒的風險。(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)

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