2024-04-18 07:30

新的卵巢图谱为延长生育能力和激素恢复铺平了道路

密歇根大学的工程师称,一份新的人类卵巢“图谱”提供了新的见解,可能会导致恢复卵巢激素分泌的治疗和生育生物学上相关的孩子的能力。

对卵巢的深入了解意味着研究人员有可能在实验室中使用在暴露于有毒药物治疗(如化疗和放疗)之前储存和冷冻的组织来制造人工卵巢。目前,外科医生可以植入先前冷冻的卵巢组织来暂时恢复激素和卵子的分泌。然而,研究人员说,这种方法不会长久有效,因为很少有卵泡——产生激素和携带卵子的结构——能够通过重新植入存活下来。

新的图谱揭示了使卵泡成熟的因素,因为大多数卵泡在没有释放激素或卵子的情况下枯萎。利用能够识别组织内单细胞水平上表达的基因的新工具,该团队能够锁定携带卵子未成熟前体(即卵母细胞)的卵泡。

“现在我们知道了哪些基因在卵母细胞中表达,我们可以测试影响这些基因是否能产生一个功能性卵泡。这可以用来制造一个人工卵巢,最终可以移植回体内,”密歇根大学生物医学工程副教授、《科学进展》杂志上这项新研究的通讯作者Ariella Shikanov说。

大多数的卵泡,称为原始卵泡,处于休眠状态,位于卵巢的外层,称为皮层。这些卵泡中的一小部分周期性地激活并迁移到卵巢中一个被称为生长池的区域。只有少数正在发育的卵泡会产生成熟的卵子,这些卵子会被释放到输卵管中。

由于能够引导卵泡发育和调节卵巢环境,研究小组认为,经过改造的卵巢组织可以比未经改造的植入组织功能更长。这意味着患者将有更长的生育窗口期,也意味着他们的身体产生有助于调节月经周期、支持肌肉、骨骼、性和心血管健康的激素的时间更长。

密歇根大学的研究小组利用了一种相对较新的技术,称为空间转录组学,来追踪组织样本中所有的基因活动,以及它发生的位置。它们通过读取RNA链来做到这一点,RNA链就像从DNA链上提取的笔记,揭示了哪些基因正在被读取。密歇根大学的研究人员与一个器官采购组织合作,对5名人类捐赠者的卵巢进行了RNA测序。

“这是我们第一次能够针对卵泡和卵母细胞进行转录分析,这使我们能够看到哪些基因是活跃的,”Shikanov说。

“大多数卵巢卵泡在出生时就已经存在了,永远不会进入生长池,最终会自我毁灭。这些新数据让我们开始了解是什么造就了一个好卵子,是什么决定了哪个卵泡会生长、排卵、受精并长成婴儿。”

密歇根大学的工作是人类细胞图谱项目的一部分,该项目旨在创建“所有不同细胞的图谱,它们的分子特征和位置,以了解人体如何工作以及疾病中的问题。”

西卡诺夫、李和密歇根大学的合作者,如密歇根大学人类遗传学和泌尿学副教授苏·哈穆德,正在绘制女性生殖系统的其他部分,包括子宫、输卵管和卵巢。其他撰稿人包括安德里亚·苏珊娜·库利亚萨·琼斯(Andrea Suzanne Kuliahsa Jones),她曾在密歇根大学工作,现就职于杜克大学,以及d·福特·汉纳姆(D. Ford Hannum),密歇根大学生物信息学研究生研究助理。

这项研究的部分资金来自陈-扎克伯格倡议。国家卫生研究院提供了额外的财政支持。