随着年龄增长，女性卵子数量和质量显著下降，尤其是在35岁以后，流产和发育障碍的风险急剧上升。当前，针对卵母细胞衰老问题的临床手段极其有限，因此应对衰老引起的卵子质量下降成为了一项世界性难题。
2024年9月9日，新加坡国立大学的高级研究员汪海洋博士及其团队在Nature Aging杂志上发表了文章Rejuvenation of aged oocyte through exposure to young follicular microenvironment。该研究探讨了如何通过将衰老的卵母细胞植入年轻的卵泡环境中，逆转其年龄相关的质量下降问题。研究结果显示，年轻的卵泡环境能够显著改善老龄卵母细胞的成熟率、胚胎发育潜力和活产率，这为未来基于细胞的女性不孕症治疗策略提供了新的可能性。同时，Nature杂志还发表了题为：Eggs from older mice regain youth when grown in young cells 的专门新闻报道，指出这项最新研究“首次提供了有力而可靠的证据”证明卵泡能够改善卵母细胞的质量，并称赞研究团队“完成了一项出色的工作”。
众所周知，卵母细胞是在卵泡中生长发育的，卵泡是卵巢的基本功能单位，由卵母细胞和周围的颗粒细胞及卵泡膜细胞构成。卵泡中的颗粒细胞和卵母细胞之间存在相互依赖的关系。颗粒细胞通过跨透明带凸起（TZP）及缝隙连接与卵母细胞连接起来，并通过这些连接为卵母细胞提供许多必需的营养物质和代谢前体。
“你可以把卵泡中的颗粒细胞想象成一位母亲，她哺育着卵母细胞为其提供营养及舒适的环境。如果这位母亲衰老了不能继续为卵母细胞提供营养及舒适的环境，那会发生什么情况？”汪海洋博士说道。
研究卵泡体细胞在衰老过程中如何影响卵母细胞是一个极具挑战性的课题，因为将分离的颗粒细胞与卵母细胞重新组合成3D卵泡样结构一直是该领域内的难题。为解决这一难题，汪海洋博士及其研究团队首先利用仿生水凝胶建立了一种先进的小鼠卵泡体外3D培养体系，并在此基础上开发了一项创新技术：3D重组嵌合卵泡（简称RCF）系统。该系统使得研究人员能够将小鼠的卵母细胞与卵泡体细胞移植互换并维持卵泡的三维结构，以利于察卵泡环境对卵母细胞质量的影响。结果发现，老龄的卵泡微环境显著降低了年轻卵母细胞的成熟和发育潜力；相反，年轻卵泡环境则显著提高了老化卵母细胞的成熟率、胚泡形成率和活产率。
研究进一步表明，老龄卵泡中的体细胞会积累与年龄相关的异常特征，如DNA损伤、氧化应激和线粒体功能障碍等。这些异常通过细胞间的信号传递，影响卵母细胞的质量。而年轻的卵泡环境不仅改善了老龄卵母细胞的代谢和基因表达谱，还部分恢复了其线粒体功能和染色体分离的准确性。
该研究首次提出，通过重塑老龄卵母细胞的卵泡微环境，可以逆转卵母细胞的衰老。为开发安全有效的基于卵泡体细胞的女性生殖衰老治疗方案提供了理论依据。未来的研究将致力于开发优化人类卵泡体外3D培养条技术，并深入评估体外培养卵泡和重组嵌合卵泡对子代发育及长期健康的潜在影响。这项研究成果为应对全球生育率下降和女性生殖健康问题提供了新的解决思路。
汪海洋博士表示：“我们的研究表明，年轻的卵泡环境能在一定程度上逆转卵母细胞的衰老过程。这为未来通过细胞疗法改善女性生育力提供了新的希望。我们期待进一步的研究，以优化这种疗法并将其应用于临床。”
新加坡国立大学汪海洋高级研究员（https://discovery.nus.edu.sg/18856-haiyang-wang）是论文的第一和共同通讯作者，新加坡国立大学杰出教授Rong Li是论文的通讯作者。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s43587-024-00697-x
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