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体细胞和卵母细胞衰老机制不同

2011/12/10 来源:生物谷
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导读
国普林斯顿大学柯琳·墨菲(Coleen Murphy)博士的卵母细胞(oocyte)衰老新研究揭示生殖细胞和体细胞衰老不同的分子机制,从而表明让卵母细胞保持健康所需的基因类型跟通常延长寿命的基因之间很少存在重叠。

根据2011年12月6日在美国丹佛市召开的美国细胞生物学协会年会(American Society for Cell Biology Annual Meeting)新闻,美国普林斯顿大学柯琳·墨菲(Coleen Murphy)博士的卵母细胞(oocyte)衰老新研究揭示生殖细胞和体细胞衰老不同的分子机制,从而表明让卵母细胞保持健康所需的基因类型跟通常延长寿命的基因之间很少存在重叠。

墨菲解释道,不同的分子机制有助于解释为什么女人生育能力在她35岁之后开始下降,而她的其他细胞直到几十年之后才显示出明显的衰老标志。

为了比较卵母细胞和体细胞衰老时打开或关闭的分子机制,墨菲实验室寻求模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的帮助。20世纪九十年代因发现影响胰岛素调节的基因突变使得这种线虫的寿命加倍使得它成为寿命研究的明星。胰岛素/胰岛素类似生长因子(insulin/insulin-like growth factor)信号传导途径也在人身上鉴定出,这些途径似乎也调节人的寿命。

墨菲博士和她的同事们利用DNA芯片测量基因表达水平,注意到衰老的卵母细胞拥有一个与众不同的DNA标记。他们也发现胰岛素和转化生长因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β)突变的年老小鼠卵母细胞拥有年轻雌鼠相同的特征性DNA基因图(DNA profile)。

研究人员然后将携带众所周知的寿命突变的线虫芯片转录数据同卵母细胞基因表达谱进行比较。令人吃惊的是,它们是不同的。他们发现即便秀丽隐杆线虫中体细胞和生殖细胞衰老都涉及到胰岛素调节途径,但是维持年轻的卵母细胞功能和对抗机体衰老的分子机制是非常不同的。

墨菲博士说,“在线虫中维持蛋白和细胞质量似乎是体细胞寿命最为重要的事情,而对卵母细胞健康而言,染色体/DNA完整性和细胞周期调控是最为重要的因子。”

在以前的研究中,墨菲实验室已经证实秀丽隐杆线虫卵母细胞在大约处于线虫生命期限一半时,它的活性就到达尽头,而人的卵细胞也有这一特征。在胰岛素/胰岛素类似生长因子和TGF-β这两种途径信号传导活性下降的线虫突变体中,卵母细胞衰老得以延迟。

利用芯片技术,墨菲实验室鉴定出秀丽隐杆线虫卵母细胞衰老时打开或关闭的基因,并揭示出衰老卵母细胞的一个与众不同的基因标记,但是胰岛素和TGF-β发生突变的突变体则没有这种标记。

墨菲说,找到延迟卵母细胞衰老的方法将会减少年纪偏大的女人产出先天缺陷的婴儿的风险。

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