一项关于果蝇的新研究发现，卵母细胞（即发育成卵子的细胞）定期更新保持染色体连接的重要蛋白质。这一发现可能对帮助女性在年龄增长时降低妊娠并发症的风险具有重要意义。该研究在达特茅斯学院进行。据《当前生物学》杂志报道，女性的怀孕并发症风险随着年龄的增加而增加。
女性一出生就拥有一生中将要拥有的卵子，并且在出生前，这些细胞内的染色体连接就已形成。当她们达到生育年龄时，排卵会导致卵子分裂，形成一个可以受精的卵子。连接必须在分裂的卵子中形成，以形成具有正确染色体数量的卵子。
随着女性年龄的增长，她的卵子也在衰老。卵子衰老导致连接丧失是增加流产概率和老年女性如唐氏综合症等疾病可能性的一因素，即母体年龄效应。30岁后，由于细胞分裂产生错数染色体卵子的风险显著增加。
然而，达特茅斯的研究人员发现，在果蝇卵母细胞中，新型的凝聚链接在染色体上形成，以替代原始连接。他们观察到负责介导染色体之间链接的凝聚复合物中特定的蛋白质，并发现在果蝇卵母细胞的发育过程中，这一焕新过程是持续发生的。
达特茅斯生物科学教授兼论文通讯作者莎伦·比克尔表示：“我们是第一批展示卵母细胞中的凝聚链接可以在原始链接形成后再次形成的研究者。”
比克尔补充道：“尚不清楚果蝇以外的生物是否在卵母细胞中使用凝聚焕新。然而，很难理解为什么在果蝇卵母细胞中维持凝聚需要在六天内进行焕新，而在经历数十年衰老的人类卵母细胞中却不需要。”
研究人员在论文中提出，如果人类卵母细胞确实具备焕新的能力，随着氧化损伤导致的凝聚链接减弱，焕新的能力可能会减少，导致整体染色体链接的丧失。比克尔实验室利用果蝇研究染色体凝聚相关的分子机制。他们的发现表明，衰老对果蝇卵母细胞的影响与人类所观察到的相当。2008年，实验室开发了一种人工衰老果蝇卵母细胞的方法，证明衰老导致凝聚链接的减少。2016年发表的一篇论文进一步揭示了氧化损伤增加对这一下降的影响。根据一项研究，果蝇卵母细胞的衰老过程导致凝聚链接的丧失。2019年的另一项研究发现，减少老化卵母细胞中的氧化损伤可以改善细胞分裂的结果。
比克尔表示，识别出这一系统中焕新凝聚的蛋白质和机制，可能有助于制定治疗策略，以增强老年女性卵子的焕新能力，减缓凝聚的丧失。
论文的第一作者、博士后研究员穆罕默德·哈西布指出，过去的研究很难找到凝聚链接更新的证据。到目前为止，研究人员在小鼠的实验中并未观察到任何焕新的迹象。
达特茅斯团队采取了多种方法进行项目，研究生哈西布牵头进行研究。共同作者凯瑟琳·温格是比克尔实验室的研究生，她生成了一些团队使用的果蝇品系。
研究人员利用果蝇实验中可用的工具，在卵母细胞的早期阶段操控蛋白质，同时仍在形成的原始凝聚链接之后。他们还使用两种不同的方法来监测一种蛋白质。根据哈西布的说法，凝聚复合物存在于所有类型的果蝇卵母细胞中。相比之下，研究小鼠的研究人员专注于一种仅存在于小鼠卵母细胞某些凝聚复合物中的单一蛋白。哈西布表示，这些差异可能解释了研究的发现。这项研究可能会促进小鼠卵母细胞中的进一步实验，最终帮助我们更好地理解这一过程在人体中的表现。令人感兴趣的是，已知对飞行卵母细胞的焕新至关重要的两种调节蛋白，也存在于小鼠卵母细胞染色体上。哈西布解释说：“在原始凝聚链接形成后，这与它们在哺乳动物中贡献于焕新过程是一致的。”
比克尔和哈西布在6月8日发表在《G3》杂志的一篇论文中将研究提升到新的水平，合著者包括参与该项目的达特茅斯本科生阿拉纳·伯尼斯和埃林·迪克特。在这篇论文中，研究人员识别了焕新所需的蛋白质，以更好地理解分子途径或途径。
比克尔实验室的另一个正在进行的项目涉及测试营养补充剂是否能降低果蝇卵母细胞中染色体错误的风险。本文讨论了衰老对帽子的影响。
