Cilj študije je razumeti, kako je plodnost žensk zgrajena na molekularni ravni

Cilj študije je razumeti, kako je plodnost žensk zgrajena na molekularni ravni

Plodnost samic sesalcev je končna. Ženske imajo od rojstva omejeno število primordialnih foliklov, ki jih skupaj imenujemo rezerva jajčnikov. V vsakem foliklu je oocit, ki sčasoma postane jajčece. Toda s staranjem se folikli v rezervi jajčnikov zmanjšujejo.

Kljub temeljnemu pomenu je naše razumevanje, kako se vzpostavi in ​​vzdržuje rezerva jajčnikov, še vedno slabo."

Satoshi Namekawa, profesor, Oddelek za mikrobiologijo in molekularno genetiko, Univerza v Kaliforniji, Davis

Raziskovalci v novi študiji, objavljeni 10. avgusta v Nature Communications, opredeljujejo epigenetske stroje, ki uravnavajo strukturo in delovanje ovarijske rezerve pri sesalcih in zagotavljajo molekularne vpoglede v reproduktivno zdravje in življenjsko dobo žensk. Epigenetika se nanaša na spremembe, ki vplivajo na delovanje genov brez spreminjanja same DNK. Vodilni znanstveniki na papirju so Namekawa, projektni znanstvenik Mengwen Hu in profesorja UC Davis Richard Schultz in Neil Hunter.

"Pri ženskah, starejših od 35 let, opazite upad plodnosti," je dejal Namekawa. "Naša študija bi nam lahko zagotovila osnovo za razumevanje, kako se ženska plodnost vzpostavlja in vzdržuje na molekularni ravni in zakaj se s starostjo zmanjšuje."

Ustavitev izvirne proizvodnje

Ko je ovarijska rezerva zgrajena, se vse jajčeca v primordialnih foliklih ustavijo v razvoju in lahko ostanejo v tako zaustavljenem stanju desetletja.

"Plodnost podpirajo ti aretirani oociti," je dejal Namekawa in opozoril, da prej neznani molekularni stroji ustavijo razvoj. "Glavno vprašanje je, kako se lahko te celice vzdržujejo desetletja? To je veliko vprašanje. Ne morejo se deliti, ne morejo se razmnoževati, le desetletja mirno sedijo v jajčnikih. Kako je to mogoče?"

Z uporabo mišjih mutantov je skupina ugotovila, da je motnjo te prehodne faze oocitov posredovala skupina proteinov, imenovana Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Molekularno razumevanje plodnosti

PRC1 zavira razvojni proces, imenovan mejoza, ki se pojavi pred vzpostavitvijo ovarijske rezerve, s čimer se zagotovi ustrezen program izražanja genov v ovarijski rezervi. Ko je ekipa ustvarila mišje mutante z izčrpanimi stroji PRC1, so ugotovili, da rezerve jajčnikov ni bilo mogoče zgraditi in so celice utrpele celično smrt.

"Pokazali smo, da pogojno brisanje PRC1 vodi do hitrega izčrpavanja foliklov in sterilnosti," je dejal Namekawa. "Ti rezultati močno implicirajo PRC1 v kritičnem procesu vzdrževanja epigenoma primordialnih foliklov med dolgotrajno aretacijo, ki lahko pri ljudeh traja do 50 let."

Po mnenju Namekawe in njegovih sodelavcev bi lahko napake v delovanju PRC1 pomagale razložiti primere prezgodnje odpovedi jajčnikov in neplodnosti pri ljudeh.

"Zdaj, ko smo odkrili, da je ta epigenetski proces ključen za vzpostavitev, je naslednje vprašanje, ali lahko odkrijemo podrobnejši mehanizem tega procesa?" je rekel Namekawa. "Kako se lahko ohrani rezerva jajčnikov desetletja?"

Drugi avtorji prispevka so: na UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata in Hironori Abe; Akihiko Sakashita in So Maezawa, Cincinnati Children's Hospital Medical Center; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Španija; in Haruhiko Koseki, Center za alergijo in imunologijo RIKEN, Yokohama, Japonska. Delo je bilo podprto z donacijami NIH.

Vir:

Kalifornijska univerza – Davis

Referenca:

Hu, M. et al. (2022) Za ustvarjanje ovarijske rezerve je potrebno epigenetsko programiranje, posredovano s PRC1. Komunikacija v naravi. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.