根據(jù)2019年的《中國(guó)生育報(bào)告》調(diào)查顯示,從1990年到2015年,中國(guó)女性的平均生育年齡從24.1歲推遲到26.3歲。晚婚晚育成為越來(lái)越多的中國(guó)女性的選擇。
近年,女性生育年齡等話題一直都是大家討論的對(duì)象。那么22-28歲,真的是女性最佳生育年齡嗎?
在2016年,美國(guó)NCBI(美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心)發(fā)布了一組關(guān)于女性孕期并發(fā)癥的研究數(shù)據(jù),該項(xiàng)研究指出,30-34歲孕期并發(fā)癥的發(fā)生率最低,而11-14歲生育最高,其次才是40歲以上。




那么“高齡產(chǎn)婦”生子難問(wèn)題,這背后真正的生物學(xué)機(jī)制到底是什么呢?
首先,我們需要知道,卵子的發(fā)育成熟需要經(jīng)歷兩次分裂:第一次分裂是同源染色體分開(kāi),染色體的數(shù)目減少一半,是減數(shù)分裂;第二次分裂是姊妹染色單體分開(kāi),染色體的數(shù)目沒(méi)有減少,是等數(shù)分裂。兩次分裂的中后期,染色體和染色單體會(huì)分別在紡錘絲的牽拉下向兩級(jí)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)均勻分配,最終一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)育成熟為一個(gè)單倍體的卵細(xì)胞和三個(gè)極體。然后,通過(guò)受精作用又恢復(fù)二倍體,最終發(fā)育為一個(gè)完整的個(gè)體。
然而,一旦卵子在成熟過(guò)程中染色體排列出現(xiàn)異常,紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)就會(huì)實(shí)施“報(bào)警”,防止非整倍體卵子的產(chǎn)生,從而阻斷異常卵子成熟與受精。導(dǎo)致“不孕癥”出現(xiàn)。有研究表明,這種“不孕癥”現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率會(huì)隨著女性年齡的增加而增加,尤其是35歲之后的女性!
我們都知道:正常的減數(shù)分裂和染色體分離,保證了有性生殖生物個(gè)體世代之間染色體數(shù)目的穩(wěn)定性,這在生物學(xué)和遺傳學(xué)上具有重要的意義。
近日,加拿大蒙特利爾大學(xué)醫(yī)院研究中心(CRCHUM)的研究人員Greg FitzHarris及其團(tuán)隊(duì)成員,發(fā)現(xiàn)了與年齡有關(guān)的女性不孕癥的原因之一:滯后染色體。
他們?cè)谒ダ系睦鲜舐炎樱涯讣?xì)胞)中發(fā)現(xiàn),一些染色體在細(xì)胞分裂的關(guān)鍵階段-減數(shù)分裂過(guò)程中移動(dòng)較慢。從而導(dǎo)致染色體分布的不均勻,因此而形成的染色體數(shù)量異常的細(xì)胞被稱(chēng)為非整倍體,這也是不孕的主要原因之一。該研究發(fā)表在國(guó)際期刊Developmental Cell上,通過(guò)該研究,他們建議,未來(lái)有可能通過(guò)改善細(xì)胞周期的發(fā)生水平來(lái)改善老年患者的卵子質(zhì)量,進(jìn)而治療年齡相關(guān)的“不孕癥”。


圖片來(lái)源:10.1016/j.devcel.2021.07.022
研究人員分別使用2-3月齡的年輕CD1小鼠和16月齡的年老CD1小鼠為研究對(duì)象,采用紅色熒光標(biāo)記組蛋白2B (H2B-RFP)對(duì)年輕和老年小鼠卵母細(xì)胞的細(xì)胞核中染色體和著絲粒進(jìn)行標(biāo)記,以評(píng)估細(xì)胞分裂MI后期染色體分離滯后的發(fā)生率。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):滯后染色體發(fā)生率在年輕小鼠中為21.7%,老年小鼠中則為66.7%。初步說(shuō)明了:母體老化會(huì)增加細(xì)胞分裂后期滯后染色體和非整倍體的出現(xiàn)的幾率,且染色體滯后的發(fā)生比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非整倍體出現(xiàn)的比例。
之后,研究人員又通過(guò)實(shí)時(shí)成像數(shù)據(jù)集來(lái)定量描述了滯后染色體的時(shí)空動(dòng)態(tài)。并將兩種不同類(lèi)型的后期滯后染色體行為分為“一級(jí)”和“二級(jí)”。其中“一級(jí)”為:細(xì)胞分裂后期表現(xiàn)出向極移動(dòng)速度減慢,導(dǎo)致染色體在后期中期滯后;“二級(jí)”為:細(xì)胞分裂后期開(kāi)始時(shí)染色體非常輕微的錯(cuò)位,并在后期以與正常分離染色體相似的速度移動(dòng)。
這些結(jié)果導(dǎo)致了小鼠卵母細(xì)胞中存在兩種不同類(lèi)型的滯后染色體,其中i類(lèi)染色體通常導(dǎo)致非整倍體,而ii類(lèi)染色體則不會(huì),且這兩類(lèi)染色體的發(fā)生率呈現(xiàn)年齡相關(guān)性:i類(lèi)染色體在年輕小鼠的卵母細(xì)胞中落后5.0%,在老年小鼠的卵母細(xì)胞中落后35.1%;ii類(lèi)染色體在年輕小鼠中為15.0%,在老年小鼠中為31.6%


兩類(lèi)滯后染色體
接著研究人員為了進(jìn)一步研究滯后染色體與非整倍體之間的關(guān)系,以尋求控制染色體滯后發(fā)生的策略,他們通過(guò)添加一種可逆的促細(xì)胞分裂后期復(fù)合物/環(huán)體小分子抑制劑(APC/C),抑制MI期結(jié)束的發(fā)生,使該階段時(shí)長(zhǎng)從8.5小時(shí)延長(zhǎng)到11小時(shí),發(fā)現(xiàn)滯后染色體的發(fā)生率加藥組(25.7%)較未加藥的對(duì)照組(63.3%)明顯減少,說(shuō)明延長(zhǎng)小鼠卵母細(xì)胞分裂的MI期可以選擇性地抑制i類(lèi)滯后染色體出現(xiàn),從而減少卵母細(xì)胞非整倍體的出現(xiàn)。

細(xì)胞分裂期延長(zhǎng)減少了老年小鼠卵母細(xì)胞中i類(lèi)滯后染色體的形成和非整倍體的出現(xiàn)
綜上可知:
染色體分離錯(cuò)誤導(dǎo)致滯后染色體出現(xiàn)、卵母細(xì)胞非整倍體出現(xiàn),且該現(xiàn)象隨著母本年齡的增加而增加,這被認(rèn)為是女性與年齡相關(guān)的生育能力下降的主要因素。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在細(xì)胞分裂過(guò)程中協(xié)調(diào)染色體分離的微管在老齡小鼠卵子中表現(xiàn)異常。微管運(yùn)動(dòng)的改變顯然導(dǎo)致了染色體分離的錯(cuò)誤,這也為年齡相關(guān)性不孕提供了一種新的解釋。


圖片來(lái)源:10.1016/j.devcel.2021.07.022
晚婚晚育已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的趨勢(shì)。在實(shí)際生活中,還需要根據(jù)雙方年齡及具體身體狀況來(lái)分析。所以,先讓自己的生活方式健康起來(lái)吧!
參考文獻(xiàn)來(lái)源:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.30.428896v1
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0962892416301325?via%3Dihub
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30162-8