利用干细胞延长猴子的生殖寿命Extending Monkeys’ Reproductive Span With Stem Cells

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.lifespan.io美国 - 英语2024-12-12 01:00:00 - 阅读时长4分钟 - 1995字
一项研究通过将人类胚胎干细胞衍生的类间充质干细胞(M细胞)移植到 cynomolgus 猴子的卵巢中,成功延长了雌性猴子的生殖寿命,并减少了与衰老相关的炎症、纤维化、氧化损伤和细胞凋亡等过程。
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利用干细胞延长猴子的生殖寿命

一项关于将人类胚胎干细胞(hESC)衍生的类间充质干细胞(M细胞)移植到 cynomolgus 猴子卵巢中的研究,表明这种方法可以延长女性的生殖寿命,并减少与衰老相关的过程,如炎症、纤维化、氧化损伤和细胞凋亡 [1]。

延缓更年期以增加健康寿命

女性生殖系统的衰老先于其他系统,导致女性有三分之一的生命是在更年期之后度过的 [2]。更年期不仅意味着生育能力的终止,还伴随着骨质疏松症 [3]、心血管问题 [4] 和神经退行性疾病 [5] 等健康问题。因此,延缓更年期可以使女性过上更长、更健康的生活。为此,研究人员选择了干细胞移植作为可能的治疗方案,以延缓卵巢衰老并延长生殖寿命。

围绝经期中国女性的卵巢储备

女性生殖衰老与卵巢储备密切相关,后者通过原始卵泡的数量来衡量。卵巢卵泡是一种释放可受精卵子的细胞结构,其卵母细胞被颗粒细胞(GCs)和卵泡膜细胞(TCs)包围。

女性的卵巢储备在其母亲子宫内形成。一旦进入青春期,每个月经周期都会消耗一部分原始卵泡储备,这一过程逐渐减少卵巢储备,最终导致更年期。

尽管已有许多研究分析了卵巢储备的下降,但尚未有研究专门分析亚洲女性的卵巢储备。由于不同人群在更年期年龄上存在差异,因此不同人群的卵巢储备下降也可能有所不同。为了填补这一空白,研究人员分析了中国女性的卵巢储备情况。

研究人员收集了26名35至52岁中国女性的28个卵巢,并统计了染色后的薄层卵巢切片中的卵泡数量。在最年轻的35-39岁组中,每只卵巢平均有11,098个原始卵泡。这一数字随着年龄的增长而减少。在40-44岁组中,这一数字为6,728;在45-49岁组中,为1,019;而在最老的50-52岁组中,仅为151。另一方面,不同年龄段女性的原始卵泡中的卵母细胞和卵母细胞核直径相似。

研究人员还观察到围绝经期女性的原始卵泡可以发育成初级和次级卵泡,但这些卵泡的数量也随着年龄的增长而减少。他们得出结论,围绝经期女性的原始卵泡仍有可能发育成生长中的卵泡。

利用干细胞缓解卵巢衰老

基于间充质干细胞(MSC)的疗法已在动物模型和患有早发性卵巢功能不全的女性中显示出逆转卵巢衰老和恢复生育能力的潜力 [6-9]。然而,这种方法存在一些局限性。

hESC衍生的M细胞类似于MSC,但可以克服某些MSC的局限性,例如大规模制造。研究还发现,M细胞具有更强的免疫调节和抗纤维化功能 [10]。

为了测试“M细胞移植在缓解人类生理卵巢衰老中的安全性和有效性”,研究人员选择了自然衰老的 cynomolgus 猴子作为模型系统,因为猴子和人类的卵巢衰老有许多相似之处。

研究人员选择了十只围绝经期的猴子,并将其分为两组:三只为对照组,七只为治疗组。他们分两次间隔一个月将M细胞注射到猴子的卵巢中,并进行了八个月的随访。结果表明该治疗方法是安全的,未观察到急性炎症或恶性疾病。

比较治疗组和未治疗组的猴子,结果显示治疗组有一些积极的影响。研究人员观察到治疗组的卵巢直径显著增大,子宫内膜增厚。性激素水平也有所改善——治疗后6个月和8个月的检查中,治疗组的雌二醇水平高于对照组,而孕酮水平在治疗组中保持较高,而在对照组中则在随访期间下降。

研究人员还测试了M细胞治疗对卵泡发育的影响。评估卵泡数量的结果显示,治疗组的生长卵泡数量比对照组多,这表明治疗后生育潜力增加。

治疗还缓解了卵巢衰老,检查卵巢发现,治疗组的纤维化减少,增殖的GC细胞数量增加,这些细胞对卵泡发育至关重要,同时GC细胞中的DNA损伤标记物减少。

延长生殖寿命

虽然分子过程和激素水平的变化对于测试卵巢衰老很重要,但最终的测试是猴子是否能够怀孕。

在初步测试中,研究人员注射重组激素以刺激卵泡生长和卵子产生。对照组中注射激素的两只猴子未能产生卵子。治疗组中注射激素的四只猴子产生了1到33个卵子。两只猴子产生了成熟的卵子,这些卵子被收集用于胞浆内精子注射(ICSI)并成功受精。其中两个受精卵发育到了囊胚阶段。

为了测试自然怀孕的可能性,猴子还被允许自由交配两个月。一只接受治疗的猴子怀孕并顺利分娩了一个健康的足月婴儿。这个婴儿现在已经大约三岁,仍然健康,与年轻猴子所生的婴儿相似。

分子机制

研究人员还研究了M细胞移植后卵巢功能恢复的分子机制。他们收集了两只对照组和三只治疗组猴子的卵巢,并测量了它们的基因表达。他们还使用了多种实验工具,包括基于细胞培养的实验和基因失活实验,这些实验帮助他们找到了M细胞影响卵巢衰老的分子过程。

他们的结果表明,M细胞疗法导致炎症、纤维化、氧化损伤和细胞凋亡减少。它还通过增加细胞增殖、血管生成和激素反应水平促进了围绝经期卵巢的卵泡发育。

研究人员得出结论,他们的结果表明,使用M细胞移植缓解卵巢衰老是可行的,有可能延长生殖寿命,但在人类中建立安全性和有效性还需要更多的研究。


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