咖啡因又有新功能？咖啡因延迟卵母细胞老化研究详解

科研应该是件愉悦的事情，这期讲点好玩儿的，看点好看的~

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1、咖啡因抑制老化期间卵丘细胞与卵母细胞的分离

先前研究发现，卵丘细胞会加速卵母细胞的老化。为了避免卵丘细胞对卵母细胞衰老的干扰，首先观察：在衰老期间，咖啡因能否保持卵丘细胞在卵母细胞上的附着。

新鲜的卵细胞（COC）周边都附着有卵丘细胞（Fig.1A）；

使用咖啡因（CA）处理的COC周边，卵丘细胞大多数还有附着（Fig.1B）；

然而，大多数COC在24小时后，卵丘细胞与其分离（Fig.1C）。

但是，咖啡因延迟卵细胞衰老与卵丘细胞和卵母细胞的分离过程无关。

2、咖啡因对老化卵母细胞激活的影响

已经证明，咖啡因可以有效抑制小鼠卵母细胞的老化。

老化卵母细胞通过咖啡因处理24小时后，几乎不能被微弱刺激激活；新鲜卵母细胞可以被弱刺激轻松激活。

然而，如果这些咖啡因处理过的卵母细胞在CZB培养液中进一步老化6小时（等于衰老30个小时了），74.2％的COC可以通过弱刺激被激活。该活化百分比非常接近老化24小时和30小时的卵母细胞（Fig.1D）。

结论：由咖啡因处理的老年卵母细胞仍然有能力被激活。

3、咖啡因可以保持纺锤体形态，改变衰老卵母细胞皮质颗粒（CGs）的分布

新鲜卵母细胞中有92.4％的卵母细胞显示完整纺锤体形态；

卵母细胞在体外老化24小时（IVA 24 h），仅有15.7％的衰老卵母细胞显示完整的纺锤体形态。衰老卵母细胞的微管逐渐从纺锤体上消失，首先从染色体附近、纺锤体中间区域消失，星形微管逐渐解聚（Fig.2A）；

通过咖啡因处理24小时后，79.5％的卵母细胞显示完整的纺锤体形态）（Fig.2B）；

咖啡因可以恢复衰老卵母细胞中纺锤体形态。

当卵母细胞受精时，CG被释放到卵周隙并与透明带（ZP）结合，这被称为皮质反应。在卵母细胞老化期间，卵母细胞有四种类型分布的CGs：

I型：皮质颗粒密集地位于一条线的下方，一边有CG一边无CG；

II：CGs移动到没有CG的区域，覆盖整个卵母细胞皮层；

III型：CGs移动到染色体附近的区域，并部分胞吐；

IV型：没有CGs，完全胞吐（Fig.3A）。

所有新鲜卵母细胞显示I型；

卵母细胞老化24小时（IVA），CGs分布显示三种类型：II型（36.1％），III型（44.3％）和IV型（19.6％）；

卵母细胞用咖啡因处理24小时，咖啡因可以抑制部分胞吐作用：39.0％显示I型，1.9％的显示IV型（Fig.3B）。

这些发现表明：咖啡因可以维持纺锤体形态，并抑制老化卵母细胞的部分胞吐作用。

4、咖啡因不能抑制老年卵母细胞的透明带（ZP）硬化

老化卵母细胞不能受精的最大原因是ZP在衰老过程中变硬。研究发现咖啡因可以部分抑制CG释放，会不会影响ZP硬化？

咖啡因不能完全抑制CGs的释放，部分的CGs足以诱导皮层反应，使ZP变硬（Fig.4A）。

5、通过胞质内精子注射，咖啡因增加老化卵母细胞的受精率&降低破碎

由于透明带（ZP）的硬化，老年卵母细胞无法体外受精（IVF）。使用胞质内精子注射的方法测试老年卵母细胞受精能力。

（IVA）老化24小时的卵母细胞丧失了受精能力，老年卵母细胞中没有形成原核（PN），53.6％的老化卵母出现细胞碎裂；

咖啡因处理的卵母细胞，62.2％正常受精形成原核PN，只有7.5％的卵母细胞碎裂（Fig.4B）。

文章图挺漂亮的，比课本上的原理彩图直观太多了。

咖啡因是一种中枢神经系统兴奋剂，通过腺苷受体和单胺神经递质起作用。许多实验室使用咖啡因来抑制不同物种的卵母细胞衰老，如猪，羊，小鼠，金黄仓鼠等，都有文献涉及~~

小大夫们快，点杯Coffee压压卵吧~