研究揭示人類生育力新進展

　　本文中，小編整理了多篇重要研究成果，共同解讀科學家們在人類生育力研究上取得的新進展，分享給大家！

　　圖片來源：blacklistednews.com

　　【1】Nature子刊：高齡生育風險不容忽視，孕婦男性后代心血管疾病風險升高！

　　doi：10.1038/s41598-019-53199-x

　　在一項針對大鼠的研究中，來自英國劍橋大學、加拿大阿爾伯塔大學和澳大利亞阿德萊德大學的研究人員發現年齡較大的母鼠的胎盤發生的變化導致它們的雄性后代在以后的生活中更有可能出現心臟病。相關研究結果近期發表在Scientific Reports期刊上；在年齡較大的母鼠中，雄性胎兒的生長并沒有雌性胎兒那么大，這是因為胎盤發育和功能的變化存在性別差異。這些性別差異可能在以后的生活中雄性后代發生心臟病和高血壓的可能性增加中起至關重要的作用。

　　在人類中，超過35歲的女性被認為是高齡產婦。這項研究探究了年齡相當的懷孕大鼠。在年齡較大的母鼠中，對雌性胎兒而言，胎盤在結構和功能上顯示出有益的變化，從而最大限度地支持雌性胎兒生長。在某些情況下，它們的胎盤甚至比年輕母鼠的胎盤更能支持雌性胎兒生長。但是，對于雄性胎兒而言，年齡較大的母鼠中的胎盤變化會限制胎兒生長。

　　【2】警惕！吸電子煙可能會損害年輕女性的生育能力！

　　新聞閱讀：Vaping may harm fertility in young women

　　根據發表在Journal of the Endocrine Society雜志上的一項小鼠研究，使用電子煙可能會影響生育能力和懷孕結果。許多年輕人和孕婦正在使用電子煙作為吸煙的一種更安全的替代品，但我們對其對生育能力和妊娠結局的影響知之甚少。電子煙正在促進青少年使用煙草產品的增加。根據美國疾病控制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的數據，中學生使用電子煙的人數從2017年的210萬上升到了2018年的360萬，這一數字與年輕人的人數相差約150萬。

　　研究者表示，我們發現，懷孕前使用電子煙會顯著推遲受精卵植入子宮的時間，從而推遲和降低(老鼠的)生育能力。我們還發現，孕期使用電子煙會改變女性后代的長期健康和新陳代謝，從而對正在發育的胎兒產生終生的次生影響。

　　【3】警惕！空氣污染會影響女性生育能力！

　　新聞閱讀：Air pollution found to affect marker of female fertility in real-life study

　　一項大規模研究發現，嚴重的空氣污染對卵巢儲備造成了負面影響。卵巢儲備是一個被廣泛采用的術語，用來反映卵巢中靜息卵泡的數量，因此是女性潛在生育能力的一個標志。卵巢儲備和暴露于環境污染物(ORExPo)研究是一項真實世界研究，對來自超過1300名意大利婦女的激素檢測數據進行了分析。在近日舉行的歐洲人類生殖與胚胎學學會年會上，意大利的研究者Antonio La Marca發布了這項研究的結果。

　　在這項研究的背后，有越來越多的證據表明，許多環境化學物質以及日常飲食中的天然和人工成分，都有可能干擾激素的生理作用，干擾它們的生物合成、信號傳導或新陳代謝。本研究關注的反繆氏激素(AMH)由卵巢細胞分泌，目前被廣泛認為是卵巢儲備的可靠循環標志物。年齡和吸煙對AMH血清水平的影響現在已被廣泛接受，但到目前為止還沒有明確的關于環境因素影響的研究。

　　【4】Devel Cell：男性不育研究重大突破！精子缺陷的表觀基因組或是關鍵原因

　　doi：10.1016/j.devcel.2019.10.024

　　每8對夫婦中就有1對存在生育困難的問題，其中近四分之一的原因都是由不明原因的男性不育所引起的，在過去10年里，研究人員發現，男性不育與缺陷的精子在發育過程中無法從DNA中“驅逐”組蛋白有關，而其背后的機制以及在精子DNA中所發生的未知，目前研究人員并不清楚。近日，一項刊登在國際雜志Developmental Cell上的研究報告中，來自賓夕法尼亞大學的科學家們通過研究，利用新型的全基因組DNA測序工具闡明了這些滯留的組蛋白的精確遺傳未知，同時還發現了調節這些組蛋白的關鍵基因。文章中，研究者利用Gcn5基因突變的小鼠模型進行研究，這就能幫助他們從精子發育早期到受精等階段密切追蹤精子的缺陷狀況，這一步非常關鍵，因為其或能幫助研究人員深入理解男性不育發生的機制，并且還能闡明表觀遺傳學突變是 如何從雄性生殖細胞傳遞到胚胎中的。

　　表觀遺傳因素是一種并不會在DNA中編碼的特殊因子，其能影響有機體的遺傳特性，在精子和卵子形成過程中扮演著關鍵角色；研究者Shelley L. Berger博士說道，對于不明原因不育的男性而言，在醫生看來一切都是正常的，包括精子計數、運動等，然而其的確存在生育的問題，對于這種問題的一種解釋就是組蛋白的未知出錯了，這就會影響精子和其早期發育，如今研究人員開發了一種新型模型，利用該模型，研究者就能清楚的觀察如果沒有適當地清除精子中的組蛋白時會發生什么，以及其對胚胎有何影響等。

　　【5】Cell：我國科學家揭示靈長類動物卵巢衰老機制，有望開發治療女性不孕癥的方法

　　doi：10.1016/j.cell.2020.01.009

　　由于現代傾向于推遲生育，越來越多的女性正面臨著不孕癥的困擾。不孕可能源于與年齡相關的卵巢下降，但是導致這種下降的分子機制尚不清楚。如今，在一項新的研究中，來自中國科學院、北京大學、首都醫科大學、中國國家老年醫學中心和美國沙克生物研究所的研究人員以前所未有的細節展示了非人靈長類動物中的卵巢如何衰老。這些發現解釋了幾個可作為生物標志物的基因，并指出了診斷和治療女性不孕癥和與年齡相關的卵巢疾病（卵巢癌）的治療靶點，相關研究結果發表在Cell期刊上。

　　這是首次在非人靈長類動物模型中在單細胞分辨率下對卵巢衰老進行深入分析。我們發現作為破壞細胞的細胞應激，氧化應激是卵巢衰老的關鍵因素。這一發現為卵巢衰老并最終變得不孕的機制提供了有價值的見解；卵巢是一種復雜的生殖器官，在這種器官中，卵母細胞通過減數分裂變成卵子。當前的研究提示著女性出生時會有一定數量的卵母細胞，一旦她們到了35歲，這些卵母細胞的功能就開始減弱，從而導致不孕，更好地了解卵巢環境以及健康的衰老機制可以為存在不孕問題的女性提供新的療法。

　　圖片來源：Kei-ichiro Ishiguro

　　【6】Devel Cell：鑒別出參與人類不孕不育癥發生機制的關鍵基因

　　doi：10.1016/j.devcel.2020.01.010

　　有機體組織中的大部分細胞都是通過體細胞分裂（有絲分裂）的方式進行增殖，這是一種連續的循環，在這個循環中，單個細胞會加倍其遺傳信息（染色體），并且均等地分裂產生兩個拷貝的原始細胞，相反，生殖細胞則會通過一種名為減數分裂的方式進行分裂，這種分裂通常發生于生殖腺中，減數分裂開始時和正常的有絲分裂一樣，但過一段時間就會發生改變，其會產生四個基因不同的生殖細胞，即擁有原來細胞一半的遺傳物質，長期以來科學家們一直在研究誘發這種轉變的分子機制，而控制這種轉變也是生殖醫學研究領域最具挑戰性的一個問題。

　　近日，一項刊登在國際雜志Developmental Cell上的研究報告中，來自日本熊本大學等機構的科學家們通過研究分析了參與減數分裂的特殊蛋白質，利用質譜法，研究人員識別出了一個關鍵基因，其或許在減數分裂上扮演著開關的角色，其能標記減數分裂發生（Meiosin）；Meiosin基因擁有一種非常罕見的特性，其旨在生殖腺減數分裂開始前的特定時間會被激活。

　　【7】PLoS ONE：化療對男性生育力的影響

　　doi：10.1371/journal.pone.0226262

　　近日，一項刊登在國際雜志PLoS One上的研究報告中，來自拉瓦爾國家科學研究所的科學家們通過研究揭示了化療對青春期前后男性生育能力的影響。通常認為，青春期前男孩在癌癥治療后不會影響他們的生育力，因為他們的睪丸會“休眠”，但是事實上，青春期前睪丸依然不能抵抗癌癥化學療法帶來的負面影響。

　　這項研究的獨創性在于，我們發現化療的負面作用似乎不依賴年齡而存在。所有患者由于缺乏有活力的精子，因此不育的風險較高。大規模的流行病學研究已經表明，化學療法可長期影響男性的生育能力，但目前對年齡和治療類型對精子質量或產量的影響仍知之甚少。

　　【8】Cell：不育治療新靶標！揭示EFCAB9引導精子進入卵子機制

　　doi：10.1016/j.cell.2019.03.047

　　當精子通過它們的尾巴上的一系列鈣離子通道檢測到環境變化時，它們就開始向卵子沖刺。在一項新的研究中，來自美國耶魯大學等研究機構的研究人員鑒定出一種關鍵分子，它協調這些鈣離子通道開啟和關閉，從而激活精子并協助引導它們進入卵子。當通過基因編輯移除編碼這種分子的基因時，雄性小鼠讓更少的雌性小鼠懷孕，而且懷孕的雌性小鼠產生較少的幼仔。他們報道，這些經過基因編輯的雄性小鼠的精子活力較低，并且在實驗室中讓較少的卵子受精。相關研究結果近期在線發表在Cell期刊上

　　研究者表示，這種稱為CatSper的鈣離子通道復合物在精子尾部排列著。它在許多物種中在進化上是保守的，由多個亞基組成，但是“我們不知道每個亞基發揮的作用是什么”。先前的研究未能確定CatSper的確切機制，該機制允許精子對女性生殖道的酸性水平等線索做出反應，并觸發精子運動的變化，以便更好地導航到卵子。Chung實驗室篩選了所有精子蛋白，以鑒定出哪些精子蛋白與鈣離子通道復合物CatSper相互作用。他們專注于一種稱為EFCAB9的精子蛋白，它作為一個傳感器，根據環境線索協調這些鈣離子通道的開啟和關閉。

　　【9】FASEB J：南京醫科大學發現DNA修復基因和男性不育有關！

　　doi：10.1096/fj.201801962RR

　　X射線修復交叉互補基因1 (XRCC1)是一種關鍵的DNA修復基因，在維持基因組穩定性方面發揮著重要作用，在精子發育(也稱為精子發生)的早期階段高度表達。然而，到目前為止，研究人員還不清楚XRCC1的確切作用機制。最近發表在FASEB Journal上的一項動物研究檢測了XRCC1在小鼠精子形成中的作用。

　　為了進行這項實驗，研究人員觀察了一組野生型小鼠以及在原生殖細胞中有條件敲除XRCC1的小鼠。通過這兩組小鼠，研究人員比較了XRCC1蛋白在睪丸中的表達、睪丸的大小和重量、體重、精子濃度和活力等。總的來說，研究表明XRCC1缺乏癥會導致雄性小鼠因精子生成受損而不育。具體來說，研究人員發現，與野生型小鼠相比，敲除XRCC1的小鼠睪丸更小，精子濃度和活力也更低。

　　【10】解析人類卵細胞成熟機制 或有望幫助預防不孕和胎兒出生缺陷等疾病

　　新聞閱讀：New findings about how a human egg matures may help prevent infertility and birth defects

　　解析人類卵子的成熟機制、成熟過程是如何發生錯誤的，或許有望幫助研究人員找到新方法來預防遺傳錯誤所導致的不孕、出生缺陷和妊娠失敗。來自德國Max Planck研究所的研究人員Agata Zielinska表示，我們都知道，機體生理性變化會引起流產，而且還會增加后代患遺傳性疾病的可能性，這種問題會從女性20歲出頭一直持續到40歲。研究者Zielinska表示，人們往往會認為女性從35/36歲時才開始出現問題，而在此之前是安全的，然而我們卻發現隨著年齡增長，機體染色體的結構會逐漸退化，在女性20歲出頭時我們就能夠檢測到染色體的錯誤，直到35/36歲時就會非常明顯，所以染色體結構的改變是一直存在的。

　　生育問題是如今世界范圍內日益嚴重的問題，據WHO數據顯示，有大約十分之一的夫妻都存在生育問題，而隨著女性延遲生育的趨勢繼續發展，一些科學家們希望能夠通過深入研究解決人類不孕不育背后的生物學機制問題。在這項稱之為“ChromOocyte”的研究計劃中，研究人員想通過研究闡明遺傳缺陷是如何影響較高比例的老化卵子的健康，從而引發流產、出生缺陷和不育的，研究者在50%-70%的老化人類卵子中發現了DNA或染色體的錯誤，在20歲出頭的女性卵子中這一比例則為20%。