新發現的天然抗衰老化合物可提高老年小鼠的生育能力
研究人員發現,一種天然存在的化合物可以逆轉與年齡相關的生殖細胞衰退,從而提高老年雌性小鼠的生育能力,使它們產下更多的仔鼠。這項發現有朝一日可能有助於開發提高人類生育能力的治療方法。
一項研究發現,一種天然化合物能逆轉與年齡相關的生殖細胞衰退,進而提高老年小鼠的生育能力
隨著年齡的增長,女性卵巢中未成熟的卵細胞(稱為卵母細胞)會退化,數量也會減少,這使得她們更難自然懷孕或透過試管嬰兒等輔助生殖治療懷孕。女性的卵母細胞數量是固定的,卵母細胞在卵巢外層的卵泡內成熟。在每個生殖週期中,都會有幾個卵泡開始發育,通常情況下,每個週期都會有一個卵母細胞成為成熟的卵子,並從卵泡中排出。
精脒是一種最初從精子中分離出來的化合物,但現在已知它在許多類型的細胞中都具有功能。對精脒的研究表明,它能延長酵母、蒼蠅、蠕蟲和人類免疫細胞的壽命。對動物模型的研究表明,精胺具有抗衰老特性,可減少與年齡相關的問題,如小鼠的心血管疾病和果蠅的認知能力衰退。
然而,人們還不知道亞精胺對卵母細胞的影響。因此,在一項新的研究中,研究人員在老年雌性小鼠身上測試了這種化合物,以了解它是否會產生任何益處。首先,他們比較了年輕小鼠和中年小鼠的卵巢組織,發現老年小鼠組織中的亞精胺含量少得多。它們的卵母細胞質量也較差,退化的卵泡也較多。
為了弄清楚卵母細胞的狀況是否與精胺含量減少有關,研究人員給一些老年小鼠注射了這種化合物。與對照組相比,精胺增強組小鼠的卵母細胞發育較快,缺陷較少。這些小鼠也擁有更多的卵泡,這是人類常用來估計卵母細胞數量和品質的一種方法。將亞精胺作為口服補充劑加入小鼠的飲用水中,結果也是一樣。
研究人員觀察到,精胺提高了囊胚(即發育成胚胎的分裂細胞群)形成的成功率,服用精胺後自然受孕的大齡小鼠每胎的小鼠數量是同齡對照組小鼠的兩倍左右。
深入研究後,他們對不同年齡小鼠卵母細胞的RNA 進行了測序,發現與細胞能量產生和清除細胞碎片過程有關的基因在年輕小鼠、老年小鼠和服用過亞精胺的年老小鼠中有著不同的表現模式。
服用過精胺的小鼠卵母細胞恢復了清除細胞碎片的能力,粒線體功能也增強了。豬卵母細胞在氧化壓力(老化的主要特徵)下也出現了類似的效果,這表明亞精胺的作用機制在不同物種之間是相似的。
當研究人員用一種抑制清除受損粒線體(粒線體吞噬)的分子處理實驗室培養的卵母細胞時,他們發現經亞精胺處理的細胞比未經處理的細胞成熟得慢得多,這進一步表明,這種化合物與細胞的清理過程一起產生抗衰老作用。
研究的通訊作者熊波說:”雖然我們已經知道亞精胺具有抗衰老特性,但它的顯著效果還是讓我們感到驚訝。”
這項研究的發現已經引起了醫學界的極大興趣。
「這些發現意義深遠,」墨爾本試管嬰兒和皇家婦女醫院的婦科和生育專家亞歷克斯-波利亞科夫(Alex Polyakov)說。「過去幾十年來,不孕症治療取得了巨大進步,試管嬰兒成功率大幅提高,但女性年齡仍然是成功的主要障礙,因為試管嬰兒無法抵消年齡對卵母細胞質量和數量的影響。生殖醫學的聖杯是能夠逆轉年齡對卵巢影響的技術或治療方法。Zhang等人似乎發現了它。”
研究人員的下一步是看這些結果是否能轉化到人類身上。他們計劃在實驗室中測試亞精胺對人類卵母細胞的生育促進作用,以確定什麼劑量的亞精胺是安全有效的,以及這種化合物是否會影響其他身體過程。
熊說:”我們需要精確的臨床試驗來解決這些問題,然後才能應用亞精胺來提高人類的生育能力。”
這項研究發表在《自然-老化》雜誌。