雌性哺乳动物(包括人类)出生时就拥有所有卵细胞。女性有 100 万到 200 万个卵细胞，其中约 400 个在绝经前成熟并可受精。因此，一些卵细胞可以存活数十年，并且需要在这么长的时间内保持功能。正如来自德国哥廷根的研究团队在小鼠实验中发现的那样，卵巢中寿命极长的蛋白质似乎在其中发挥了重要作用。这些长寿蛋白质似乎有助于尽可能长时间地保持生育能力。
马克斯普朗克多学科科学研究所 (MPI) 主任梅丽娜·舒 (Melina Schuh) 解释说：“卵细胞需要在女性的整个生殖期内保存下来，这样它们才能发育成健康的胚胎。”即使是在只能繁殖一年多的小鼠中，卵细胞的寿命也比蛋白质的平均寿命长得多。活细胞在短短几天内就会回收大部分蛋白质。然而，根据细胞类型和功能的不同，并非所有蛋白质的降解速度都相同。
卵巢中有许多寿命极长的蛋白质
Schuh 的团队与团队负责人 Juliane Liepe 和 Henning Urlaub 领导的团队一起，定量研究了长寿命蛋白质在卵巢中出现的频率。研究人员在实验中将各种生化和分子方法与数学建模相结合。“这种多学科方法使我们能够观察小鼠生命不同阶段卵巢和卵母细胞中的蛋白质，以确定蛋白质的年龄，”Max Planck 研究小组负责人 Liepe 说。科学家还通过记录近 8,900 种蛋白质的卵巢蛋白质库存，分析了蛋白质的丰度如何随时间变化。
结果：卵巢含有大量长寿命蛋白质——比其他组织多，甚至比大脑还多。这些稳定的蛋白质不仅存在于卵子本身，还存在于卵巢的其他体细胞中。
“许多长寿命蛋白质具有保护功能，例如修复 DNA 或保护细胞免受损伤，”MPI 和哥廷根大学医学中心 (UMG) 的团队负责人 Urlaub 解释说。这些分子折叠辅助物被称为分子伴侣，可防止错误折叠的蛋白质聚集并破坏细胞过程。哥廷根科学家的实验表明，分子伴侣在卵巢中非常稳定，并且比在大脑中更能防止聚集。同样，卵细胞的动力源——线粒体——含有特别稳定的蛋白质。由于线粒体从母亲传给后代，因此这些细胞器保持健康至关重要。
随着年龄增长，长寿命蛋白质减少
“然而，卵巢和卵细胞中许多长寿命蛋白质的浓度会随着年龄的增长而降低。相反，与急性炎症或免疫反应相关的蛋白质会随着时间的推移而增加，”Schuh 报告说。这与之前的发现一致，即炎症反应在老年女性的卵巢中更为常见。“复杂的卵巢蛋白质网络发生了变化。卵巢和卵细胞中长寿命蛋白质的逐渐消失可能解释了为什么雌性哺乳动物在一定年龄后生育能力会下降。”
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