Science揭秘:女性生育能力随年龄增长下降背后的机制

健康界 2019/10/13 11:10

到底是什么原因造成这种现象呢?《Science》杂志发表的一篇文章或能给出答案。

新知图谱, Science揭秘:女性生育能力随年龄增长下降背后的机制

DOI: 10.1126/science.aav7321

近日,丹麦哥本哈根大学细胞与分子医学系研究负责人兼教授Eva Hoffmann带领研究团队对9至43岁女性的3000多个卵细胞进行检查。结果发现:女性卵子中染色体错误会导致基因组失衡和妊娠流产,染色体结构只有随着年龄的增长才会受到侵蚀,成为生殖衰老的“分子钟”。

年龄增长影响染色体错乱

为了准确理解这一研究的意义,我们先来复习一下基本的生殖生物学知识。男女的差异是天然存在的。男人在进入青春期前并不会形成精子,而女人在出生时就携带了这一世所有的卵子,只不过这些卵子都不成熟,直到女性进入月经周期时完全发育。

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减数分裂分离误差随女性年龄呈倒u型分布

当卵子处于休眠状态时,一种分子胶将染色体粘在一起,当卵细胞成熟时,染色体便会分裂。但是女性年龄越大,这种分子胶过早分离的风险就越大。遗传物质由此散开,导致染色体错误。这也就解释了为何高龄产妇产下具有先天性疾病婴儿的风险较高。

同样在少女的卵细胞中,研究人员发现卵细胞成熟期间染色体发生错误的概率更高,这主要是由于卵细胞还未发育成熟。这意味着在青春期,如果遗传物质中较大的染色体出现缺陷,会增加卵子在未受精的情况下被身体排出体外的可能。

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图片来源:哥本哈根大学

随着女孩告别青春期,研究人员发现染色体错误逐渐消失,卵细胞会变得更为健康。这种趋势一直持续到女性20来岁,此后其他类型的染色体错误开始出现。

人类进化的两种机制

科学家还不确切地解释为什么人类的生育率会在一定的年龄范围内上升、达到高峰或下降。相比之下,我们的近亲黑猩猩并没有以相同的方式经历更年期,而是在其成年后始终保持繁殖能力。

Eva Hoffmann教授认为,这可能是由于人类在进化过程中形成了两种机制。首先,一种机制可以保护非常年轻的妇女直到她们的身体完全发育之前怀孕,并且由于更宽的臀部可以降低生育风险,因此可以更好地生育孩子。

另一种种机制有可能使年长的妇女在自己的孩子生育后代时担当起祖母这一新的角色。这一理论在许多研究领域都被称为“祖母假说”。

Eva Hoffmann指出,新的研究结果可用于提高长期不育症的治疗,增加人们有关生育和流产的认识。虽然流产仍然是一种禁忌,但是有了这样的知识,我们就能更好地理解和证明这是一件自然的事情。与此同时,对我们生物钟背后机制的更多了解可能让我们能够更好地控制卵子或是生育过程。

参考资料:

[1] Chromosome errors in human eggs shape natural fertility over reproductive life span

[2] Researchers find molecular mechanisms behind women's biological clock

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