全球約有4,800 萬對夫婦面臨不孕不育的挑戰，可能是由多種因素造成的。在人類等哺乳動物中，卵巢負責產生卵子。這過程中的功能障礙會導致女性不孕。卵巢功能過早衰退就是其中一種情況，其特徵是在40 歲之前卵子的生成受到影響。
多達3.7% 的女性會因此而不孕，其中約30% 的病例是由於基因變異造成的。參與領導這項研究的中國清華大學紀家葵教授多年來一直在研究這種病症。
「2019年，我們的合作者李教授團隊遇到了一個卵巢早衰的家庭，其中一個名為Eif4enif1的基因的變化似乎是該病的罪魁禍首，」紀教授說。研究人員決定在小鼠體內複製這種基因變化，試圖了解它是如何影響人類不孕症的。他們的研究表明，這些老鼠的卵子受到粒線體--細胞的動力室--變化的影響，並將他們的新發現發表在《發育》雜誌上。
研究人員使用CRISPR技術在小鼠體內引入基因改變。他們讓這些老鼠長大，然後將它們的生育能力與DNA未被編輯的老鼠的生育能力進行比較。研究的第一作者、醫學博士/博士生丁玉璽（Yuxi Ding，音譯）發現，經過基因編輯的老齡小鼠的總卵泡（含有發育中卵子的小囊）平均數量減少了約40%（每窩幼鼠的平均數量減少了33%）。重要的是，當小鼠在培養皿中生長時，約有一半的受精卵無法存活到發育的早期階段。這表明，與人類患者一樣，這些小鼠也遇到了生育問題。
當研究人員在顯微鏡下研究這些小鼠的卵子時，他們注意到它們的粒線體有些不同尋常。粒線體產生細胞（包括卵細胞）所需的能量。粒線體通常均勻地分佈在整個卵子中，但具有基因變異的小鼠卵子中的粒線體卻聚集在一起。紀教授說："實際上，我們對線粒體的差異感到驚訝。在我們做這項研究的時候，Eif4enif1和線粒體之間的聯繫還沒有被發現過"。
看來，這些行為不正常的粒線體很可能是造成這些小鼠生育問題的原因，因此研究人員提出，恢復粒線體的正常行為可能會改善生育能力。這項研究為未來人類不孕症的研究提供了方向，例如確定卵巢早衰患者的卵子中是否也存在粒線體缺陷，以及卵子受精後胚胎是否也存在這些粒線體缺陷。此外，測試恢復粒線體的正常分佈是否能提高生育能力也可能成為一種新的治療策略。紀教授說："我們的研究表明，挽救卵細胞線粒體異常可能成為臨床不孕症遺傳變異患者的潛在治療目標。"
該研究得到了國家自然科學基金、首都醫科大學傑出青年人才計畫、中華人民共和國科學技術部和北京醫院管理局青年計畫的資助。
編譯來源：ScitechDaily
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