Studien tar sikte på å forstå hvordan kvinnelig fruktbarhet er konstruert på molekylært nivå

Studien tar sikte på å forstå hvordan kvinnelig fruktbarhet er konstruert på molekylært nivå

Fruktbarheten er begrenset for kvinnelige pattedyr. Fra fødselen har kvinner et begrenset antall primordiale follikler, samlet kjent som eggstokkreserven. Inne i hver follikkel er en oocytt, som til slutt blir til et egg. Men etter hvert som vi blir eldre, reduseres folliklene i eggstokkreserven.

Til tross for dens grunnleggende betydning, er vår forståelse av hvordan eggstokkreserven etableres og vedlikeholdes fortsatt dårlig.»

Satoshi Namekawa, professor, Institutt for mikrobiologi og molekylær genetikk, University of California, Davis

Forskere definerer det epigenetiske maskineriet som regulerer strukturen og funksjonen til pattedyrets ovariereserve og gir molekylær innsikt i kvinners reproduktive helse og levetid i en ny studie publisert 10. august i Nature Communications. Epigenetikk refererer til endringer som påvirker hvordan gener fungerer uten å endre selve DNAet. Ledende forskere på papiret inkluderer Namekawa, prosjektforsker Mengwen Hu og UC Davis-professorene Richard Schultz og Neil Hunter.

"Hos menneskelige kvinner over 35, ser du en nedgang i fruktbarhet," sa Namekawa. "Vår studie kan gi oss grunnlaget for å forstå hvordan kvinnelig fertilitet etableres og opprettholdes på molekylært nivå og hvorfor den avtar med alderen."

Stopper originalproduksjon

Når ovariereserven er bygget opp, stopper alle eggene i de primordiale folliklene utviklingen og kan forbli i en slik arrestert tilstand i flere tiår.

"Fertilitet støttes av disse arresterte oocyttene," sa Namekawa, og la merke til at et tidligere ukjent molekylært maskineri stopper utviklingen. "Hovedspørsmålet er, hvordan kan disse cellene opprettholdes i flere tiår? Det er et stort spørsmål. De kan ikke dele seg, de kan ikke formere seg, de sitter bare stille i eggstokkene i flere tiår. Hvordan er det mulig?"

Ved å bruke musemutanter fant teamet at forstyrrelse av denne oocyttovergangsfasen ble mediert av en gruppe proteiner kalt Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

En molekylær forståelse av fruktbarhet

PRC1 undertrykker utviklingsprosessen kalt meiose, som skjer før etableringen av eggstokkreserven, og sikrer dermed et riktig genuttrykksprogram i eggstokkreserven. Da teamet opprettet musemutanter med utarmet PRC1-maskineri, fant de ut at eggstokkreserven ikke kunne bygges opp og cellene led celledød.

"Vi viser at betinget PRC1-sletting fører til rask follikkelutarming og sterilitet," sa Namekawa. "Disse resultatene impliserer PRC1 sterkt i den kritiske prosessen med å opprettholde epigenomet til primordiale follikler under den langvarige arrestasjonen, som kan vare opptil 50 år hos mennesker."

I følge Namekawa og hans kolleger kan defekter i PRC1-funksjonen bidra til å forklare tilfeller av for tidlig eggstokksvikt og infertilitet hos mennesker.

"Nå som vi har oppdaget at denne epigenetiske prosessen er nøkkelen til etablering, er neste spørsmål, kan vi avdekke en mer detaljert mekanisme for denne prosessen?" sa Namekawa. "Hvordan kan eggstokkreserven opprettholdes i flere tiår?"

Andre forfattere av artikkelen inkluderer: ved UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata og Hironori Abe; Akihiko Sakashita og So Maezawa, Cincinnati Children's Hospital Medical Center; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Spania; og Haruhiko Koseki, RIKEN Center for Allergy and Immunology, Yokohama, Japan. Arbeidet ble støttet av tilskudd fra NIH.

Kilde:

University of California – Davis

Referanse:

Hu, M. et al. (2022) PRC1-mediert epigenetisk programmering er nødvendig for å generere eggstokkreserve. Naturkommunikasjon. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.