来自卵细胞的秘密世界的消息

奥地利科学院IMBA(分子生物技术研究所)的科学家发现，哺乳动物卵细胞的分裂依赖于出生前包含染色体的cohesin蛋白，此后不再更新。cohesin复合物非常长寿，但最终从染色体中不可逆转地丢失。卵细胞不能更新将染色体保持在一起的关系可能导致与母亲年龄相关的染色体错误分离和非整倍性，导致三体胎儿的产生。这些见解为母亲年龄效应的分子原因提供了可能的解释。

母亲年龄是导致产生三体性胎儿的最重要的风险因素，例如21号染色体或唐氏综合症的三个拷贝。一个染色体的三个拷贝可能是由于未能准确地分离卵细胞中的染色体，错误地保留两个母本拷贝并在受精后从精子获得父本拷贝。老年母亲三体妊娠增加的原因仍然难以捉摸。

一个关键的假设集中在一个叫做cohesin的环状蛋白质复合物上。它包含复制的染色体，被称为“内聚”并将它们保持在一起直到细胞分裂。细胞分裂前早期的粘连蛋白丢失可导致染色体错误分离和非整倍性。

“几年前，科学家观察到老化卵细胞中染色体中的cohesin丢失。人们认为遗传性疾病(如唐氏综合症)的原因在于粘连蛋白丢失和凝聚力减弱”，Sabrina Burkhardt博士候选人说。在IMBA的Kikue Tachibana-Konwalski研究小组和今天发表在Current Biology期刊上的一项研究的第一作者。Burkhardt解释了这项工作的背景：“像每个细胞一样，卵细胞也经历了女性体内的衰老过程。女性出生时已经有了固定数量的卵细胞，所有卵细胞都被捕获在减数分裂的停滞阶段。女人进入青春期后，卵细胞开始一个接一个排卵。在逮捕期间，

Kikue Tachibana-Konwalski解释说：“我们正在研究染色体如何通过从出生到卵细胞排卵的cohesin复合体结合在一起的机制”。该研究基于她在牛津大学开展的博士后工作。在那里，她调查了在排卵前2-3周卵母细胞是否更新了凝聚力。研究人员发现在此期间没有可检测到的营业额，这提供了卵细胞粘连蛋白长寿的第一个证据，至少在几周内。这一发现确实非常显着，因为体内细胞中的大多数蛋白质在几小时内就会被交换。在最近的研究中，Sabrina Burkhardt及其同事进一步深入了解了卵细胞的神秘世界。“我作为博士后开发的化验可以作为一个原理验证实验，使我们能够解决关键问题，即成人卵母细胞是否完全凝聚，或者是否在出生前完全建立”，Kikue说。立花Konwalski。研究小组进行了实验，以区分两个假设：cohesin翻转并在成人卵母细胞中产生新的凝聚力，或cohesin在胎儿卵母细胞中建立凝聚力，并在出生后保持不转换。

结合使用小鼠遗传学，延时显微镜和基于植物病毒的TEV技术，研究小组发现cohesin可在胎儿卵母细胞中形成凝聚力，并在成年小鼠中维持至少4个月。

“我们的结果支持了cohesin将染色体长时间保持在一起的假设。因此，我们对cohesin可能是迄今研究的代谢活跃细胞中最长寿命的蛋白质复合物的可能性感到兴奋”，Tachibana说。 -Konwalski。“cohesin复合物包含复制的染色体数月而不会在小鼠卵中更新。如果延伸到人类，这些结果意味着cohesin可能会在女性的卵细胞中结合染色体数十年而不会更新。因此，随着年龄的增长，染色体中cohesin的丢失可能是不可逆转的。 “。下一步将研究衰老卵母细胞染色体中粘连蛋白丢失的分子原因。

这项研究的相关性体现在统计数据中：35岁以后生育孩子的妇女人数继续增加。在奥地利，1985年第一次母亲的平均年龄为24岁; 到2013年，它已经上升到29.今天有一个明显的趋势，即母亲晚期和三体妊娠的风险增加。