干細胞領域牛人Cell聚焦代謝與生殖

　　生殖高度依賴于飲食以及利用營養物質來生長和生成能量的能力。在婦女的身上可以清楚地看到這一點，其必須提供所有必需的營養成分來支持生長中的胚胎。因此，糖尿病和肥胖一類的代謝病與幾種女性生殖疾病如不孕、多囊卵巢綜合征及卵巢癌都有著密切的關聯。但目前對于生殖過程與代謝之間的精確關系仍知之甚少。

　　在發表于《細胞》（Cell）雜志上的一項新研究中，卡內基研究所的Allan Spradling、Matthew Sieber和Michael Thomsen，利用果蠅作為模型系統詳細分析了代謝與卵子發育之間的關聯。當卵子（也稱作卵母細胞）進入到發育的最后階段時，它們會累積大量的蛋白質、脂類和糖類為受精后的胚胎提供燃料。Spradling實驗室確定了發育卵母細胞中誘導碳水化合物儲存的功能和生物化學改變。

　　線粒體是細胞內負責將糖一類的營養物質轉化為能量，供給細胞燃料，使得它能夠發揮功能及生長的結構。Sieber、Thomsen和Spradling發現在卵母細胞發育的最后階段，胰島素信號在卵母細胞中失活，導致了線粒體一些生物化學特性發生根本改變，降低了線粒體活性。線粒體功能發生改變導致了糖類在卵母細胞中累積。因此，在受精之后這些糖類可被用來為發育胚胎提供燃料。

　　他們的研究發現與以往的觀察結果相一致，證實哺乳動物卵母細胞也顯示低水平的線粒體活性，表明線粒體功能和糖儲存發生相似的改變有可能是許多物種中卵母細胞生成的一個重要方面。

　　Spradling說：“我們相信這些研究結果直接適用于認識人類不孕。多囊卵巢綜合征是女性不孕的一個主要原因，它與糖尿病和胰島素抵抗密切相關，表明卵母細胞成熟一些代謝方面的缺陷有可能是這一疾病的潛在根源。”

　　此外，Spradling研究小組還認為在卵母細胞發育過程中線粒體缺陷促使生成了在體外受精治療中（IVF）失敗的卵母細胞，但這一點還有待進一步的研究證實。

　　Spradling是干細胞領域的權威。他的實驗室主要利用果蠅的生殖干細胞作為模型，詳細闡述其微環境，加深了對干細胞復雜調控的認識。此外，Spradling在卵細胞發育領域也具有重要的地位。著名華人科學家Stower研究所的謝亭博士就是其門下弟子。

　　2004年，Spradling在Nature雜志上發表論文稱，發現某些與果蠅卵子發育有關的細胞經刺激可以回復到全能干細胞狀態，提出了卵巢組織細胞有可能成為干細胞新來源。2009年，他發現了一種維持干細胞多能性的關鍵基因scrawny，這一研究成果發布在Science雜志上。2015年，其在Current Biology雜志上稱，通過對卵母細胞發育過程中的甘油三酯和固醇累積極性研究，發現了對果蠅脂質代謝和卵子生成都至關重要的類固醇激素。