《Cell | 小鼠卵母细胞在降解的超级细胞器中螯合聚集的蛋白质》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-22
  • 2024年2月20日,巴塞罗那科学技术研究所和马克斯·普朗克多学科科学研究所的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为Mouse oocytes sequester aggregated proteins in degradative super-organelles 的研究论文。

    卵母细胞是几乎所有雌性哺乳动物(包括人类女性)在出生前就发育的未成熟卵细胞。未来世代繁殖都依赖于这一数量有限的细胞储备能够存活多年且不遭受损害。在人类中,这些卵母细胞能够在卵巢中存活近50年之久(也就是从出生到绝经的平均时间)。卵细胞如何实现如此长寿这一非凡壮举,一直是个未解决的问题。

    该研究发现,蛋白质聚集物会影响卵母细胞质量和雌性生育能力,而卵母细胞中存在一种名为内溶酶体囊泡集结体(EndoLysosomal Vesicular Assemblies,简称ELVA),它们在卵母细胞质中漫游,像清洁团队一样捕获和固定蛋白质聚集物并使其无害化。如果这些蛋白质聚集物没有被有效清除,就会导致有缺陷的卵子的形成,60%的携带了这些蛋白质聚集物的小鼠胚胎无法完成早期发育。

    这项研究揭示了卵母细胞健康长寿的潜在机制,也为探索卵母细胞质量差这一导致女性不孕症主要原因的机制提供了新方向。随着人类结婚和生育年龄的延迟,这项研究的意义和重要性不言而喻。

  • 原文来源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00068-0
相关报告
  • 《Cell | 哺乳动物卵母细胞在细胞质网上储存早期胚胎所需的蛋白质》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-06
    • 本文内容转载自“ 细胞自然科学”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/Su8wR1FjyOZt6gYEg8B0pA 2023年11月2日,马克斯·普朗克研究所等机构的研究人员在Cell上发表题为Mammalian oocytes store proteins for the early embryo on cytoplasmic lattices的文章。 哺乳动物的卵母细胞内充满了一种被称为细胞质网的结构,这种结构至今的功能还不为人所了解。在20世纪60年代首次发现时,人们曾猜测它们可能与哺乳动物的卵黄、核糖体排列或中间丝有关,但其功能仍然是个谜。 最新研究表明,细胞质网是卵母细胞储存早期胚胎发育所需的重要蛋白质的地方。通过超分辨率光学显微镜和冷冻电子断层扫描技术,研究者发现细胞质网由高表面积的纤维组成,其中含有PADI6和亚皮质母系复合物蛋白。细胞质网与许多对胚胎发育至关重要的蛋白质相互作用,包括控制前植入胚胎的表观遗传重编程的蛋白质。通过敲除PADI6或亚皮质母系复合物来失去细胞质网会阻止这些蛋白质的积累,并导致早期胚胎停止发育。 这项研究表明,细胞质网富集母系提供的蛋白质,以防止它们过早降解和细胞活性,从而实现哺乳动物的早期发育。也就是说,细胞质网在胚胎发育的早期起到了重要的作用。
  • 《小白鼠的卵来源于卵母细胞周围的颗粒细胞》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-12-26
    • 通过将一种化学混合物引入颗粒细胞,中国的研究人员诱导这些细胞在小鼠体内转化为功能性卵母细胞。一旦受精,这些卵母细胞就能成功地产生健康的后代,与自然繁殖的老鼠没有区别。化学重新编程的方法发表在12月24日的《细胞报告》杂志上。 卵泡是卵巢的基本功能单位,由卵母细胞(未成熟卵细胞)组成,周围有颗粒细胞。除了对卵泡的发育至关重要外,研究还表明颗粒细胞具有干细胞样的可塑性。 南开大学生命科学学院的资深作者刘林(音译)说:“关于体外受精,他们只使用卵母细胞。”“取卵后,卵泡内的颗粒细胞被丢弃。这让我们思考,如果我们可以利用这些颗粒细胞呢?既然每个卵子周围都有成千上万的颗粒细胞,如果我们能把它们诱导成多能细胞,并把这些细胞变成卵母细胞,岂不是一举两得吗?” 颗粒细胞一旦从滤泡中移出,就会发生细胞死亡和分化。刘和他的团队,包括博士生田成磊和傅海峰,开发了一种含有岩石抑制剂和巴豆酸的化学“鸡尾酒”,用于从颗粒细胞中制造化学诱导多能干细胞(CiPSCs)。研究小组引入了岩石抑制剂来防止细胞死亡和促进增殖。与其他重要的小化学物质结合,巴豆酸促进颗粒细胞诱导成具有生殖能力的多能干细胞,多能性与胚胎干细胞相似。 “这是一个令人惊讶的结果,”刘说。诱导多能生殖系的能力通常低于胚胎干细胞。生殖系能力是生殖系细胞向下一代传递遗传信息的关键。同时加入缓蚀剂和巴豆酸,不仅提高了缓蚀剂的使用效率,而且提高了缓蚀剂的质量。 另一种岩石抑制剂和维生素C的混合物被引入生殖系多能干细胞,以改善卵泡发育和诱导减数分裂。减数分裂是一个单细胞变成生殖细胞(卵子)的过程。由颗粒细胞再生的生殖细胞和卵母细胞表现出高度的基因组稳定性,并成功地产生了表现出正常生育能力的后代。 “我们可以持续控制这些小化学物质的浓度和处理时间,”刘说。与传统的干细胞诱导方法(如通过将转录因子引入体细胞来重组细胞)相比,化学处理具有更高的可控性。“转染方法可能有更高的遗传不稳定性风险。” 他说:“这是我们第一次将颗粒细胞转化为卵母细胞,这是发育和生殖生物学中一个重要而有趣的工作。”“但是将这项研究从老鼠身上应用到人类身上还有很长的路要走。我认为它在保留生育能力和内分泌功能方面比在治疗不孕症方面更有前景。”