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深入解析卵细胞衰老的机制真能改善试管婴儿技术较低的成功率吗? - 生物研究专区

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       2020年2月25日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自新南威尔士大学的科学家们通过研究深入揭示了人类不孕不育背后的生物学机制,同时他们对小鼠进行研究或有望帮助理解机体的生殖老化,这或许有望进一步研究提高人类机体中试管婴儿的成功率。

       如今,由于职业和财务目标等原因,越来越多的夫妻不断推迟生育年龄,对于很多人而言,这或许打破了机体自然生育能力的极限,30岁后机体的生育力已经开始下降了,而30-35岁时机体受孕的能力是19-25岁时的一半,对于难以怀孕的夫妻而言,诸如试管婴儿等辅助生殖医学手段就能提供一定帮助,目前全球对这种技术需求的人群越来越多。

       尽管试管婴儿技术(IVF)越来越普及,但其成功率远远无法保证,在澳大利亚和新西兰,30岁以下女性每个试管婴儿周期的成功率仅有29%,35-39岁女性的成功率仅有,而40-44岁女性的成功率则更低,仅为;试管婴儿较低的成功率意味着女性通常需要精力重复的IVF周期,而夫妻必须经历每个失败周期所带来的心理困扰和紧张关系;最为重要的是,IVF还会给患者和医疗系统带来一定的负担,在澳大利亚,国家保险制度已经为很多患者补贴了无数个周期,不管患者年龄如何,其仍然需要承担一大部分自负费用,每个周期大约为数千美元。

       卵细胞:生育的瓶颈

       35-40岁仍然是人生的早期戒断,那么为什么女性在几乎所有其它方面都处于健康的巅峰时期,却很难在这么早的年龄怀孕呢?令人惊讶的是,机体生育年龄的瓶颈归根到底在于卵细胞的质量,尽管体内所有其它组织都是由于细胞所组成的,这些细胞会定期地被新鲜细胞不断替代,但人类出生后却没有能力产生新的卵细胞,而女性生来就拥有一生中所有的卵母细胞,当女性准备怀孕时,其机体的卵母细胞已经存活了几十年了,同时也会受到年龄所带来的影响。

       虽然卵巢最终会耗尽卵母细胞,但卵母细胞质量下降地时间要早得多,而且其是影响生育力最重要的因素,尽管利用自身的卵子进行IVF的女性的怀孕率持续下降,而选择使用年轻女性捐赠的卵子的患者比率仍然保持在一定的水平;尽管有很多四十多岁的女性怀孕的案例广为人知,但最重要的是,这些案例并不常见,通常是年轻女性所捐赠的卵母细胞所造成的,尽管使用供体的卵母细胞能够克服与年龄有关的生殖障碍,但其伴随着与获得供体卵细胞有关的伦理问题,并会导致不同基因组成的后代,老化的卵母细胞不仅会导致女性活产率较低,而且还会使得胚胎出现染色体疾病的风险增加。

       绕过卵细胞老化(限制女性生育力的一个因素)就是使用“卵子冷冻”技术,即从年龄的女性机体中收集卵母细胞然后冷冻,以便该名女性晚些时候生育下一代时使用,在某些硅谷高科技公司中,这样服务已经作为福利向员工提供,而且该计划的营销也受到了商业利益的强烈推动,目前这种方法的成功远远未得到保证。

       不仅仅是卵细胞会随着年龄增长而变得衰老,男性精子的衰老或许也是影响女性成功受孕的主要因素,随着年龄增长,精子缺陷的风险就会增加,从而就会抑制精子与卵细胞成功结合,但对此目前有一种明确的临床解决方案,即胞浆内精子注射技术(ICSI),研究人员会使用非常细的针将单个精子细胞直接注射到卵细胞中,该操作需要在实验室的显微镜下进行,因此,尽管男性不育症仍然是一个非常重要的问题,但在大多数情况下,女性卵母细胞的质量仍然是最难解决的。

       我们能够改善卵细胞的质量?

       尽管激素疗法能够增加女性机体释放卵细胞的数量,但目前并没有改善卵细胞质量的有效手段,这也是生殖衰老研究领域的一个关键目标;近日,研究人员通过研究鉴别出了随着机体年龄增长卵细胞质量变差的一个新原因,研究者发现对卵细胞代谢和基因组稳定性非常重要的关键分子的水平会发生下降;当将特殊的化合物加入到实验小鼠所喝的饮用水中使得这些分子的水平恢复时,就能够恢复小鼠卵细胞的质量,从而就能够使得小鼠再次生育。虽然这还只是一项动物研究,但相关研究结果表明,这种方法或有望逆转女性的不育问题,而不仅仅是简单地减缓机体生育年龄的下降。

       还需要注意的是,在缺乏临床证据的情况下,研究者警告那些拼命想要怀孕的女性不要使用市场上销售的补充剂;让研究者不可思议的是,由于患者的绝望及缺乏治疗方法,生殖医学中普遍使用了并没有强有力临床证据支持的措施来改善女性的妊娠解决,比如药物、补充剂和昂贵的手术等。从长远来看,研究者表示,这种新型策略未来或有望改善面临生育问题的夫妇的生育成功率,同时也能减少重复侵入性IVF周期给患者身心造成的影响,当然了,将相关的研究结果转化称为昂贵的人类临床试验或许还有很长的一段路要走,目前研究人员并不清楚这种策略是否能够发挥作用或在人类机体中被安全使用,同时研究人员也希望联合研究进行生殖衰老的分子生物学相关的研究,从而改善女性及其婴儿的治疗结局。

参考资料:

【1】Michael J. Bertoldo, Dave R. Listijono, Wing-Hong Jonathan Ho, et al. NAD+ Repletion Rescues Female Fertility during Reproductive Aging, Cell Reports (2020) doi:

【2】Can low IVF success be reversed with new insights into egg cell aging?

by Lindsay Wu, University of New South Wales