老鼠体内的细胞通讯系统有助于控制雌性生殖能力

当琼·乔根森(Joan Jorgensen)还是威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)的一名本科生时，她的室友透露，她在高中绝经前只来过一次月经。医生告诉乔根森的室友，她永远不会有亲生孩子。

这对任何年龄的人来说都是毁灭性的消息，更不用说高中乔根森说，她现在是威斯康辛大学麦迪逊兽医学院比较生物科学系的教授。

这一经历一直困扰着乔根森，她的研究重点是卵巢早衰等生育问题。卵巢早衰会导致有活力的卵子过早流失，她的室友也经历过这种情况。利用动物模型，乔根森试图了解卵巢的发育如何影响女性的生育能力，其中包括在个体的整个生命过程中，细胞是如何组织起来支持卵子的。

该杂志8月2日发表了一项新研究公共科学图书馆遗传学研究人员傅安琪(Anqi Fu)等人发现了这两种情况基因共同构建老鼠卵巢的细胞通讯系统以维持健康的卵细胞。研究人员将这个系统描述为卵细胞和围绕并支持卵细胞的细胞之间的一系列连接，称为颗粒细胞。这两个细胞伸出来形成多个连接，交换信息，确保卵子的正常发育和存活，直至排卵。

这项研究揭开了女性不孕症的谜团，乔根森希望在这些发现的基础上，发现更多关于卵巢早衰和其他疾病的信息生育问题。Jorgensen和Fu与墨尔本大学、莫纳什大学和多伦多大学的研究人员合作完成了这项工作。

根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的数据，卵巢过早衰竭(即卵巢停止分泌雌激素)通常是由过早失去卵子供应造成的，影响到多达3%的女性。在大多数情况下，原因是未知的。卵泡的发育问题——卵子及其周围颗粒细胞的结合——可能是许多卵巢早衰病例的背后原因。

Jorgensen的实验室之前发现，缺少两个基因IRX3和IRX5的小鼠的卵泡有缺陷。在目前的研究中，他们寻找这些基因是如何共同工作以保持卵泡健康的。

研究人员发现，IRX3或IRX5基因缺失的小鼠幼鼠数量更少，这让研究人员怀疑卵泡内的交流正在被破坏。通过观察卵巢内部，他们追踪了每个基因的表达。

早期，研究人员发现IRX3和IRX5在整个卵泡中都有表达。但随着卵泡开始成熟，IRX3被分离到卵泡中，而IRX5只在颗粒细胞中表达。

从它们各自的有利位置来看，这两个基因使两种细胞类型同步，从而帮助它们建立通信网络。乔根森的团队观察到颗粒细胞和鸡蛋延伸它们的部分膜，形成彼此的连接。这些连接使信号可以双向传输。IRX3或IRX5被删除后，这些连接就会破裂，中断卵泡内的通讯并使其不稳定。

“我们认为IRX3和IRX5是连接这两者的监督者细胞,”约根森说。

尽管发现了这些基因在小鼠卵泡发育中的作用，研究人员仍然不确定这些相同的基因在人类中是否有类似的效果。

“这是我们想要了解的另一件事——我们希望能够将其与人类原因联系起来，”Jorgensen说。

Jorgensen和Fu说，下一步将是准确评估这些基因是如何引导这些关键的细胞间相互作用的。

“如果我们能弄清楚这些网络是如何放置的，我们认为这将是了解卵泡是如何构建的基本基础的重要一步，”Jorgensen说。“这对不孕不育的女性，尤其是那些卵巢早衰的女性有很大帮助。”

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