通过新发现的分子机制维持女性生育能力该机制冻结卵细胞中的细胞周期

小鼠的遗传学研究已经确定了一种分子机制，对于维持卵细胞处于休眠状态以确保女性生育能力至关重要。A * STAR的这项工作确定了一种在机制出错时预防不孕症的潜在方法。

哺乳动物卵细胞或卵母细胞在雌性胚胎中产生，但它们的循环在发育过程中被阻止以确保它们保持休眠状态。“大多数未用于排卵的卵母细胞在未来使用前仍被捕，直至更年期，”A * STAR分子与细胞生物学研究所的Philipp Kaldis解释说，他与来自瑞典哥德堡大学的Kui Liu合作研究。“因此，卵母细胞周期的停止对于女性生育至关重要。”

即使在卵母细胞发育到排卵的生长期，细胞周期也会一直停滞直到它们完全成熟。然而，使它们处于休眠状态的分子机制尚不清楚。

以前的工作表明，卵母细胞周期的停止需要一种称为细胞周期蛋白B的蛋白质的持续降解。细胞周期蛋白B激活一种名为Cdk1的酶，因此对低水平的细胞周期蛋白B的需求表明抑制Cdk1活性是导致细胞周期停滞的基础。细胞周期。Cdk1也可以通过磷酸化失活，其中两个磷酸基团连接到蛋白质上的特定位点。Kaldis及其同事利用这种抑制性磷酸化机制探测Cdk1在卵母细胞周期停滞中的作用。

该团队使用遗传操作来生成具有不能被磷酸化的Cdk1修饰版本的小鼠。在这些小鼠中，所有卵母细胞在出生后几天内被耗尽，这表明Cdk1的抑制性磷酸化对于维持卵母细胞处于休眠状态是必需的。研究人员还证明，Cdk1活性的抑制可以保护休眠的卵母细胞免受DNA损伤，并且生长的具有活性Cdk1的卵母细胞具有DNA损伤，导致它们死亡。

“我们的研究结果表明，Cdk1的抑制性磷酸化对于保存卵母细胞池非常重要，过早激活Cdk1会导致细胞死亡并最终导致女性不育，”Kaldis解释说。

洞察力还确定了可以针对药物的机制。

“Cdk1的抑制性磷酸化受到Wee1酶的控制，Wee1的抑制作用可以通过一种现在正处于临床试验中的药物来实现，”Kaldis说。“人们可以设想，在卵母细胞未能阻止的情况下，可以尝试使用这种药物。”

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