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人类卵子为何能存活数十年?


据英国《新科学家》周刊网站7月16日报道,人类卵子处理自身废物的速度似乎比其他细胞慢,这也许有助于它们避免损耗,也解释了为什么它们能存活更久。

每位女性生来就拥有数量有限的卵细胞(或称“卵母细胞”),这些细胞需要存活大约50年。对细胞而言,这是十分漫长的过程。尽管人类的某些细胞,例如大脑和眼睛里的细胞,寿命能与人的生命一样长,但大多数细胞的寿命要短得多。部分原因在于,随着时间的推移,细胞发挥功能的自然过程也会对自身造成损伤。

细胞必须通过回收利用蛋白质来维持必要的“内部清洁”,但这一过程是有代价的。在这一过程中消耗的能量会产生一种名为“活性氧”的分子,它们会对细胞造成随机损伤。西班牙基因调控中心的埃尔万·伯克表示:“这种损伤始终在暗中发生,活性氧越多,造成的损伤就越大。”

但健康的卵细胞似乎能避开这一问题。为了找出原因,伯克及其同事在显微镜下对采集到的人类卵子进行了研究。德国科隆大学的加布丽埃莱·扎法尼尼说,研究人员将卵细胞置于含有荧光染料的液体中,这些染料会与酸性的细胞成分(溶酶体)结合,而溶酶体就像细胞的“回收厂”。

荧光染料显示,人类卵子中负责处理废物的溶酶体,其活性低于其他类型人类细胞中的溶酶体,也低于小鼠等小型哺乳动物卵子中的溶酶体。扎法尼尼及其同事认为,这可能是卵细胞的一种自我保护方式。

扎法尼尼表示,减缓自身废物处理机制也许只是人类卵子实现较长寿命的众多方式之一。伯克推测,为了避免损伤,人类卵母细胞“让所有进程都慢了下来”。她说,如果人类卵细胞的所有细胞进程都变慢,那么有害的活性氧水平就会降低,从而降低损伤风险。

既然延缓蛋白质回收过程似乎有助于卵细胞保持健康,那么无法做到这一点也许就解释了为什么有些卵母细胞会不健康。耶鲁大学医学院的埃姆雷·谢莉说:“在我看来,这可能是一条线索,有助于揭示为什么人类卵母细胞会在一定时间后功能失调,也许还能成为深入研究卵母细胞各种异常情况的切入点。”

通过这种方式评估卵子健康状况,最终可能会改进生育治疗。伯克说:“我们知道,蛋白质降解对细胞存活至关重要,所以它肯定会影响生育能力。”她指出,这项研究的重点是健康卵子,目前研究人员正在对比健康卵子与受生育治疗并发症影响者的卵子。她说:“如果卵细胞中的活性氧含量高,体外受精的成功率就会很低。”

对人类卵细胞的了解仍不充分,因为相关研究难度很大。伯克说:“研究卵细胞很难,因为样本数量有限是个问题。”谢莉则表示,这只是研究面临的多重障碍之一,其他障碍还包括限制卵细胞研究的法规以及资金短缺。

扎法尼尼认为,如果能克服这些障碍,也许就能得出“真正令人惊讶的”结果。他说:“这项研究确实值得一做。”(编译/刘白云)