Изследването има за цел да разбере как женската плодовитост е изградена на молекулярно ниво

Изследването има за цел да разбере как женската плодовитост е изградена на молекулярно ниво

Плодовитостта е ограничена при женските бозайници. От раждането си жените притежават ограничен брой първични фоликули, общо известни като яйчников резерв. Във всеки фоликул има овоцит, който в крайна сметка се превръща в яйцеклетка. Но с напредването на възрастта фоликулите в яйчниковия резерв намаляват.

Въпреки фундаменталното си значение, разбирането ни за това как се създава и поддържа яйчниковият резерв остава слабо.

Сатоши Намекава, професор, Катедра по микробиология и молекулярна генетика, Калифорнийски университет, Дейвис

Изследователите дефинират епигенетичната машина, която регулира структурата и функцията на яйчниковия резерв на бозайниците и осигуряват молекулярна представа за репродуктивното здраве и продължителността на живота на жените в ново проучване, публикувано на 10 август в Nature Communications. Епигенетиката се отнася до промени, които влияят на функционирането на гените, без да променят самата ДНК. Водещите учени в доклада включват Namekawa, ученият по проекта Mengwen Hu и професорите от UC Davis Ричард Шулц и Нийл Хънтър.

„При жените над 35 години виждате спад в плодовитостта“, каза Намекава. „Нашето проучване би могло да ни предостави основата за разбиране как се установява и поддържа женската плодовитост на молекулярно ниво и защо тя намалява с възрастта.“

Спиране на оригиналното производство

Когато яйчниковият резерв е изграден, всички яйцеклетки в примордиалните фоликули спират своето развитие и могат да останат в такова спряно състояние в продължение на десетилетия.

„Фертилитетът се поддържа от тези задържани яйцеклетки“, каза Намекава, отбелязвайки, че неизвестен досега молекулярен механизъм спира развитието. "Основният въпрос е как тези клетки могат да се поддържат в продължение на десетилетия? Това е голям въпрос. Те не могат да се делят, не могат да се възпроизвеждат, те просто стоят тихо в яйчниците в продължение на десетилетия. Как е възможно това?"

Използвайки миши мутанти, екипът установи, че разрушаването на тази фаза на преход на ооцитите е медиирано от група протеини, наречени Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Молекулярно разбиране на плодовитостта

PRC1 потиска процеса на развитие, наречен мейоза, който се случва преди установяването на яйчниковия резерв, като по този начин осигурява правилна програма за генна експресия в яйчниковия резерв. Когато екипът създаде миши мутанти с изтощена PRC1 машина, те откриха, че яйчниковият резерв не може да бъде изграден и клетките претърпяха клетъчна смърт.

„Ние показваме, че условната делеция на PRC1 води до бързо изчерпване на фоликулите и стерилитет“, каза Намекава. "Тези резултати силно замесват PRC1 в критичния процес на поддържане на епигенома на първичните фоликули по време на продължителния арест, който може да продължи до 50 години при хората."

Според Намекава и колегите му, дефектите във функцията на PRC1 могат да помогнат да се обяснят случаите на преждевременна яйчникова недостатъчност и безплодие при хората.

„Сега, след като открихме, че този епигенетичен процес е ключов за установяването, следващият въпрос е можем ли да разкрием по-подробен механизъм на този процес?“ - каза Намекава. „Как може да се поддържа яйчников резерв в продължение на десетилетия?“

Други автори на статията включват: в UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata и Hironori Abe; Акихико Сакашита и Со Маезава, Медицински център на детската болница в Синсинати; Мигел Видал, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Мадрид, Испания; и Харухико Косеки, RIKEN Център за алергия и имунология, Йокохама, Япония. Работата беше подкрепена от грантове от NIH.

източник:

Калифорнийски университет - Дейвис

Справка:

Hu, M. et al. (2022) PRC1-медиирано епигенетично програмиране е необходимо за генериране на яйчников резерв. Общуване с природата. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.