인간 난자는 '배터리를 대기 모드'로 설정하여 수십 년 동안 건강하게 유지됩니다.

인간 난자는 '배터리를 대기 모드'로 설정하여 수십 년 동안 건강하게 유지됩니다.
날짜:
2022년 7월 20일
원천:
게놈 조절 센터
요약:
미성숙한 인간의 난자 세포는 에너지 생성에 필수적이라고 생각되는 기본적인 대사 반응을 건너뜁니다. 이것은 세포가 활성 산소 종, 축적될 수 있는 유해한 분자 생성, DNA 손상 및 세포 사멸을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이번 발견은 인간 난세포가 생식 능력을 잃지 않고 최대 50년 동안 난소에서 휴면 상태를 유지하는 방법을 설명합니다. 이번 발견은 암 치료를 받는 여성의 난소 비축량을 보존하기 위한 새로운 전략으로 이어질 수 있을 뿐만 아니라 불임의 4분의 1이 설명되지 않는 이유를 설명하는 새로운 연구 라인을 열 수 있습니다.

미성숙한 인간 난자 세포는 에너지 생성에 필수적이라고 생각되는 기본적인 대사 반응을 건너뛰는 것으로 밝혀 졌습니다 .

대사 활동을 변경함으로써 세포는 축적될 수 있는 유해한 분자인 활성 산소 종, DNA 손상 및 세포 사멸을 유발할 수 있는 생성을 방지합니다. 이번 발견은 인간 난세포가 생식 능력을 잃지 않고 최대 50년 동안 난소에서 휴면 상태를 유지하는 방법을 설명합니다.

"인간은 평생 가지고 있는 모든 난자 세포를 가지고 태어납니다. 인간은 또한 가장 오래 사는 육상 포유류이기 때문에 난자 세포는 수십 년의 마모를 피하면서 원시 상태를 유지해야 합니다. 우리는 이 문제가 해결되었음을 보여줍니다. "세포 손상의 주요 원인이기도 한 근본적인 대사 반응을 건너뛰어 배터리를 대기 모드로 전환하는 것과 같은 장기 유지 전략으로, 이는 동물 세포에서 이전에 볼 수 없었던 완전히 새로운 패러다임을 나타냅니다"라고 Dr. Aida Rodriguez, CRG의 박사후 연구원이자 이 연구의 첫 번째 저자.

인간의 난자는 태아 발달 동안 난소에서 처음 형성되며 다양한 성숙 단계를 거칩니다. 이 과정의 초기 단계에서 난모세포로 알려진 미성숙 난자 세포가 세포 정지 상태에 들어가 최대 50년 동안 난소에서 휴면 상태를 유지합니다. 다른 모든 진핵 세포와 마찬가지로 난모세포에는 세포의 배터리인 미토콘드리아가 있어 휴면 기간 동안 필요한 에너지를 생성하는 데 사용합니다.

라이브 이미징, 단백질체학 및 생화학 기술의 조합을 사용하여 연구의 저자는 인간과 Xenopus 난모세포 모두의 미토콘드리아가 다른 동물 세포 유형에서 이전에 볼 수 없었던 에너지를 생성하기 위해 대체 대사 경로를 사용한다는 것을 발견했습니다.

복합체 I로 알려진 복잡한 단백질과 효소는 미토콘드리아에서 에너지를 생성하는 데 필요한 반응을 시작하는 일반적인 '게이트키퍼'입니다. 이 단백질은 효모에서 대왕고래에 이르기까지 살아있는 유기체를 구성하는 세포에서 작동하는 기본 단백질입니다. 그러나 연구자들은 복합체 I이 난모세포에 거의 없다는 것을 발견했습니다. 고갈된 복합 I 수준에서 생존하는 것으로 알려진 유일한 다른 유형의 세포는 기생 식물 겨우살이를 구성하는 모든 세포입니다.

연구의 저자에 따르면, 이 연구는 Leber의 유전성 시신경병증과 같이 복합체 I과 관련된 미토콘드리아 상태를 가진 일부 여성이 다른 미토콘드리아 호흡 복합체에 영향을 미치는 상태를 가진 여성에 비해 생식 능력 감소를 경험하지 않는 이유를 설명합니다.

이 발견은 또한 암 치료를 받는 환자의 난소 비축량을 보존하는 데 도움이 되는 새로운 전략으로 이어질 수 있습니다. "복합체 I 억제제는 이전에 암 치료제로 제안되었습니다. 이러한 억제제가 향후 연구에서 가능성을 보인다면 난모세포를 보존하면서 잠재적으로 암 세포를 표적으로 할 수 있습니다."라고 연구의 수석 저자이자 세포의 그룹 리더인 Elvan Böke 박사가 설명합니다. & CRG의 발달 생물학 프로그램.

난모세포는 기능과 수명의 균형을 맞춰야 하기 때문에 다른 유형의 세포와 크게 다릅니다. 연구원들은 이 연구 라인을 계속하고 복합 I이 없는 긴 휴면 기간 동안 난모세포가 사용하는 에너지원을 밝혀낼 계획입니다. 목표 중 하나는 영양이 여성의 생식 능력에 미치는 영향을 이해하는 것입니다.

"여성 불임의 4건 중 1건은 설명할 수 없습니다. 이는 여성 생식에 대한 우리의 이해에 큰 지식 격차가 있음을 나타냅니다. 우리의 목표는 수년 동안 건강을 유지하기 위해 사용하는 전략(복잡한 I의 결핍 등)을 발견하는 것입니다. 왜 이러한 전략이 결국 고령으로 실패하는지 알아내기 위해서"라고 Dr. Böke는 결론지었습니다.