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亞精胺可以挽救女性生育能力嗎? 這種抗氧化劑化合物如何減輕生殖幹細胞衰老

亞精胺可以挽救女性生育能力嗎? 這種抗氧化劑化合物如何減輕生殖幹細胞衰老

女性生育能力隨著年齡的增長而不可逆轉地下降,因為女性最成功的生育年齡被認為是在 20 多歲時。 然而,許多女性現在等待懷孕的時間越來越長,這導致患者和醫生都在尋找延緩這種與年齡相關的生育能力下降的方法。

中國上海的研究人員可能已經找到了一種保存女性生育能力的方法,即抗氧化劑化合物亞精胺。 發表於 2021 年 6 月號 細胞與生物科學, Yuan 及其同事研究了亞精胺對女性生殖系統特定細胞中自噬的影響,自噬是我們身體的內部回收程序,可清除受損或功能失調的細胞、細胞部分和蛋白質。 

有了這些發現,亞精胺可能很快就會成為隨著母親年齡增長而保護和延長生育能力的主要競爭者。 這項研究為許多想要在40 多歲、50 多歲甚至更晚的時候生孩子的女性帶來了希望,甚至可能趕上目前世界上最年長的母親,她的生育年齡達到了驚人的74 歲。 

女性生育能力隨著年齡的增長而不可逆轉地下降

隨著年齡的增長,不孕症會越來越嚴重嗎?

從女性三十多歲開始,存活卵細胞的數量和懷孕的機會自然會逐年下降。 老化卵母細胞是指未成熟的卵細胞在完全成熟為可受精卵之前的術語,它會顯著損害卵泡發育、排卵率和成熟度,導致生育能力低下。 

卵母細胞以前被認為是人類中的非自我更新細胞,這意味著出生時卵母細胞的數量將是女性有史以來擁有的最多。 然而,一種稱為女性生殖幹細胞(FGSC)的獨特類型的細胞,也稱為卵原幹細胞或卵前體細胞,被發現具有更新和成熟為不同細胞類型(包括卵母細胞)的能力。 

這導致了 最近的研究 儘管存在爭議,但他認為,由於其他物種的雌性,從果蠅到囓齒動物再到靈長類動物,都可以利用它們的 FGSC 庫作為新卵母細胞的來源,人類也許也可以。 如果證實分離並促進人類 FGSC 生長發育的能力,將為治療老年女性不孕症提供突破性的方法。

但是,研究人員還不太確定如何利用這些細胞來保存或恢復女性生育能力。 此外,FGSC 很容易受到其他細胞隨著年齡的增長而經歷的典型的侮辱和傷害,包括氧化壓力造成的損害——稱為活性氧 (ROS) 的發炎化合物的積累。 ROS 的積累,加上細胞凋亡(程序性細胞死亡)的增加,可以減少卵巢中功能性 FGSC 的數量。 

用亞精胺拯救女性生育能力

減輕 FGSC 老化的一種方法可能是使用亞精胺,亞精胺存在於多種食物中,包括小麥胚芽、陳年起司、蘑菇和米糠。 亞精胺最著名的功能之一是其促進自噬的能力。 隨著年齡的增長,我們的亞精胺水平和自噬能力逐漸下降。 這會導致功能失調或有毒的細胞和蛋白質積聚,增加慢性疾病和其他與年齡相關的身體變化(包括不孕症)的風險。

由於卵巢老化受到氧化壓力的影響,袁和同事測試了亞精胺是否可以防止這種細胞損傷,從而保持女性的生育能力。 研究小組從小鼠體內分離出 FGSC,並表徵了細胞在 24 小時內對亞精胺的反應。 與未處理的細胞相比,經亞精胺處理的 FGSC 的數量和活力均顯著增加。 這些有益的結果可能是由於亞精胺的自噬能力,它充當細胞存活的保護機制。 

研究人員透過測量已知參與這些細胞回收過程的幾種蛋白質和基因的活性來驗證亞精胺對自噬的影響——在FGSC 培養物中添加亞精胺後,所有這些蛋白質和基因的活性都增加了。 此外,經過亞精胺處理的細胞還增強了與細胞和卵巢卵泡發育、細胞生長調節和細胞凋亡抑制(一種類似神風特攻隊的程序性細胞崩潰)相關的基因活性,這與之前的實驗一致,該實驗表明亞精胺可以促進細胞和卵泡發育、細胞生長調節和細胞凋亡抑制。FGSC 的活力。 

Yuan 和同事反思了這些結果的重要性,他們指出:「FGSC 的活力在維持正常卵子發生(成熟雌性細胞或卵子從生殖細胞發育而來的過程)方面發揮著關鍵作用,這對於確定身體的年輕狀態。 因此,保持生殖幹細胞的活力不僅可以提高生育能力,而且對延緩老化過程也發揮著重要作用。” 

最後,研究小組研究了 FGSC 在面對氧化壓力時如何反應,氧化壓力是透過向細胞培養物中添加化合物過氧化氫而引起的,以及亞精胺如何減輕這種損害。 在加入過氧化氫之前 24 小時或在誘導氧化壓力後立即將亞精胺添加到 FGSC 培養物中。 雖然兩組細胞的衰老標記(導致衰老的細胞不可逆的生長停滯)確實有所減少,但在氧化損傷發生之前接受亞精胺的細胞表現出最大的抵抗氧化壓力和對抗衰老的能力。 

女性生殖幹細胞有爭議的未來

女性生殖幹細胞有爭議的未來

由於亞精胺是一種天然的自噬誘導劑,沒有已知的副作用,也被證明可以改善認知和心血管健康,甚至可能延長壽命,因此許多研究人員希望這種化合物也能隨著年齡增長而維持女性生育能力的治療選擇。

然而,由於這項研究是在實驗室中進行的,並且使用的是小鼠細胞而不是人類細胞,因此我們不能肯定地說亞精胺是否有益於成年女性的生育能力。 另外,由於關於人類卵巢 FGSC 是否存在的爭論仍在繼續,這項研究要有意義地應用於人類不孕症治療,可能還有很長的路要走。 

但是,這項研究的研究人員持樂觀態度,並認為亞精胺促進自噬和減輕氧化壓力的能力可以用作抗衰老治療,無論其在生育方面的應用如何。 

Yuan 及其同事總結道:「我們關於[亞精胺]改善[過氧化氫]引起的 FGSC 老化的研究將為未來尋找維持細胞內穩態的臨床治療藥物提供良好的方向。 由於【亞精胺】的獨特特性(天然無毒、藥效具有組織特異性、膳食營養素),未來很有可能被用作抗衰老藥物。”

參考:

漢娜 CB、亨內博爾德 JD。 卵巢生殖幹細胞:卵母細胞的無限來源?。 施特利爾肥料。 2014;101(1):20-30。 土井:10.1016/j.fertnstert.2013.11.009

馬丁JJ、伍茲DC、蒂莉JL。 成年哺乳動物卵巢中雌性種系或卵原幹細胞卵子發生的意義和當前限制。 細胞。 2019;8(2):93。 發佈於 2019 年 1 月 28 日。doi:10.3390/細胞8020093

Yuan X, Tian GG, Pei X, Hu X, Wu J. 亞精胺在體外誘導雌性生殖幹細胞的細胞保護性自噬,並透過上調 sequestosome-1/p62 表達改善氧化壓力引起的衰老。 細胞生物科學。 2021;11(1):107。 發佈於 2021 年 6 月 7 日。doi:10.1186/s13578-021-00614-4



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