生殖衰老从何而始?女性生育寿命如何延长?科学家一直在努力揭示

来源:科普中国-前沿科技

2024-06-18 13:54:58

在人类的生命历程中,衰老是一个不可避免的自然现象,而随着年龄的增长,女性的生殖能力也会在经历“黄金期”之后逐渐下降。关于生殖衰老的触发机制以及如何延迟其进程,一直是科学界研究的热点和难点。

1、预期寿命在增加,但人类的生育寿命却几乎没有任何变化

随着社会进步,在过去150年里,人类的预期寿命一直在显著增加,我国的数据也在有力证明这一点。根据国家卫健委公布的《2021年我国卫生健康事业发展统计公报》,我国居民人均预期寿命由2020年的77.93岁提高到2021年的78.2岁。

而与此形成鲜明对比的是,大多数女性的生殖衰老在35岁即开始发生,而绝经年龄则稳定在50岁上下,女性自然绝经年龄与生育能力变化几乎与从前无异。女性与生俱来的所有卵子会随着年龄的增长而逐渐消失。一旦大部分卵子消失,更年期就会发生,然而实际自然生育能力下降的时间要比更年期早得多。

2、生育衰老研究进展:延长女性生育寿命的新基因被找到

科学家们一直在致力于解决生殖衰老的问题,近年来,通过深入研究生殖衰老的触发机制,他们发现了一些可能延迟生殖衰老的途径。

2021年下半年,在《自然》杂志上,一项全球范围内超过180个机构的学术人员合作完成的研究,在分析了来自包括英国生物库和基因测序公司23andMe在内的多项研究中数十万名女性的数据集,以及近8万名东亚血统女性的数据后,确定了近300种影响女性生殖寿命的基因变异。此外,在老鼠身上,科学家们已经成功地操纵了与这些变异相关的几个关键基因,以延长它们的生殖寿命。

研究小组发现,许多涉及生殖寿命的基因都与DNA修复过程有关。他们还发现,这些基因中的许多基因在出生前,即形成卵巢之前就已经处于活跃状态了,而且在整个生命过程中也是如此。

值得注意的是,两个细胞周期检查点通路基因——CHEK1和CHEK2,调控着各种各样的DNA修复过程。敲除一种CHEK2基因使其不再起作用,或者过度表达CHEK1基因以增强其活性,都能使小鼠的生殖寿命延长约25%。

这项研究也观察了天生缺乏活性CHEK2基因的女性,发现她们进入更年期的时间比具有正常活性基因的女性平均晚3.5年。

这项研究已经表明,科学家能够开始预测哪些女性可能更早进入更年期,从而难以自然怀孕。同时,由于人生来就有基因变异,所以此研究还可以给年轻女性提供生育相关建议。

3、如何延缓卵巢衰老、延长女性生育寿命?另一个新思路

作为雌性哺乳动物的性腺,卵巢的衰老是女性生殖衰老的直接原因,但目前并无可行的思路与有效的手段延缓此过程。

有趣的是,不同于大多数成年器官维持相对的稳态,卵巢在生殖旺盛期发生着持续性的发育从而保证卵母细胞的有序选择;而伴随着成年卵巢的发育,活跃的血管新生在卵巢中不断发生,使卵巢成为少数存在着旺盛成年血管新生的器官之一。

尽管卵巢中独特的生理性血管新生现象很早为人所知,但其发育模式、相关调控机理以及其在卵巢衰老过程中的作用目前近乎未知。

2022年1月,中国农业大学张华研究团队在《自然》子刊上发表论文,揭示了成年哺乳动物的卵巢血管新生和发育模式,并表明了抑制卵巢血管新生可能是延缓雌性生殖衰老的有效途径,为在临床中开发延缓卵巢衰老提升高龄女性生育力的方法提供了新的思路。

研究团队给予雌性中年小鼠(7月龄)血管新生抑制药物Axitinib处理一个月,可使得雌性小鼠生育寿命延长约20%,并且显著改善被处理小鼠老年期的激素状态,使其维持于壮年水平。

团队利用构建起的单细胞分辨率的卵巢组织3D成像系统,对成年卵巢的血管系统进行了3D重构解析,并证实了生长卵泡及其衍生结构黄体是成年卵巢血管新生的发生中心。

基于机制研究中所揭示的生长卵泡是成年卵巢血管新生的发生中心这一模式特征,该研究进一步地探索了抑制卵巢血管新生对延缓雌性卵泡发育的可能性。结果表明,适当抑制成年卵巢血管新生可暂停卵巢发育,从而延长卵巢中生长卵泡的寿命并降低卵巢中原始卵泡的激活率,最终达到推迟卵巢衰老的目的。

责任编辑:李娇 

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