Studien syftar till att förstå hur kvinnlig fertilitet är uppbyggd på molekylär nivå

Studien syftar till att förstå hur kvinnlig fertilitet är uppbyggd på molekylär nivå

Fertiliteten är begränsad för kvinnliga däggdjur. Från födseln har kvinnor ett begränsat antal primordiala folliklar, gemensamt känd som äggstocksreserven. Inuti varje follikel finns en oocyt, som så småningom blir ett ägg. Men när vi åldras minskar folliklarna i äggstocksreserven.

Trots dess grundläggande betydelse är vår förståelse för hur äggstocksreserven upprättas och upprätthålls fortfarande dålig."

Satoshi Namekawa, professor, Institutionen för mikrobiologi och molekylär genetik, University of California, Davis

Forskare definierar det epigenetiska maskineriet som reglerar strukturen och funktionen av äggstocksreserven hos däggdjur och ger molekylära insikter om kvinnors reproduktiva hälsa och livslängd i en ny studie publicerad 10 augusti i Nature Communications. Epigenetik hänvisar till förändringar som påverkar hur gener fungerar utan att förändra själva DNA:t. Ledande forskare på uppsatsen inkluderar Namekawa, projektforskaren Mengwen Hu och UC Davis-professorerna Richard Schultz och Neil Hunter.

"Hos kvinnor över 35 år ser du en minskning av fertiliteten," sa Namekawa. "Vår studie kan ge oss grunden för att förstå hur kvinnlig fertilitet etableras och upprätthålls på molekylär nivå och varför den avtar med åldern."

Stoppar originalproduktion

När äggstocksreserven byggs upp stoppar alla ägg i de ursprungliga folliklarna sin utveckling och kan förbli i ett sådant arresterat tillstånd i årtionden.

"Fertiliteten stöds av dessa arresterade oocyter," sa Namekawa och noterade att ett tidigare okänt molekylärt maskineri stoppar utvecklingen. "Huvudfrågan är, hur kan dessa celler bibehållas i årtionden? Det är en stor fråga. De kan inte dela sig, de kan inte fortplanta sig, de sitter bara tysta i äggstockarna i decennier. Hur är det möjligt?"

Med hjälp av musmutanter fann teamet att störningen av denna oocytövergångsfas förmedlades av en grupp proteiner som kallas Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

En molekylär förståelse av fertilitet

PRC1 undertrycker den utvecklingsprocess som kallas meios, som inträffar före upprättandet av äggstocksreserven, vilket säkerställer ett korrekt genuttrycksprogram i äggstocksreserven. När teamet skapade musmutanter med utarmat PRC1-maskineri fann de att äggstocksreserv inte kunde byggas upp och cellerna led av celldöd.

"Vi visar att villkorlig PRC1-radering leder till snabb follikelutarmning och sterilitet," sa Namekawa. "Dessa resultat implicerar starkt PRC1 i den kritiska processen att upprätthålla epigenomet av primordiala folliklar under den utdragna arresteringen, som kan pågå upp till 50 år hos människor."

Enligt Namekawa och hans kollegor kan defekter i PRC1-funktionen hjälpa till att förklara fall av för tidig äggstockssvikt och infertilitet hos människor.

"Nu när vi har upptäckt att denna epigenetiska process är nyckeln till etablering, är nästa fråga, kan vi avslöja en mer detaljerad mekanism för denna process?" sa Namekawa. "Hur kan äggstocksreserv upprätthållas i årtionden?"

Andra författare till uppsatsen inkluderar: vid UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata och Hironori Abe; Akihiko Sakashita och So Maezawa, Cincinnati Children's Hospital Medical Center; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Spanien; och Haruhiko Koseki, RIKEN Center for Allergy and Immunology, Yokohama, Japan. Arbetet stöddes av anslag från NIH.

Källa:

University of California – Davis

Hänvisning:

Hu, M. et al. (2022) PRC1-medierad epigenetisk programmering krävs för att generera äggstocksreserv. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.