Исследование раскрывает механизм формирования овариального резерва
Фертильность млекопитающих женского пола ограничена. С рождения у самок имеется ограниченное число примордиальных фолликулов, совокупно называемых овариальным резервом. В каждом фолликуле находится ооцит, который в конечном итоге становится яйцеклеткой. С возрастом количество фолликулов в резерве уменьшается.
«Несмотря на фундаментальную важность, наше понимание того, как формируется и поддерживается овариальный резерв, остается слабым», — заявил профессор Сатоши Намекава из Калифорнийского университета в Дэвисе.
В новом исследовании, опубликованном 10 августа в Nature Communications, ученые определили эпигенетический механизм, управляющий формированием и функцией овариального резерва млекопитающих. Эпигенетика относится к изменениям, влияющим на работу генов без изменения самой ДНК. Ведущими авторами работы являются Намекава, научный сотрудник Мэнвэнь Ху и профессора Ричард Шульц и Нил Хантер.
«У женщин старше 35 лет наблюдается снижение фертильности. Наше исследование может дать основу для понимания того, как женская фертильность устанавливается и поддерживается на молекулярном уровне и почему она снижается с возрастом», — отметил Намекава.
Приостановка производства примордиальных фолликулов
При формировании овариального резерва все ооциты в примордиальных фолликулах приостанавливают свое развитие и могут оставаться в таком арестованном состоянии десятилетиями.
«Фертильность обеспечивается этими арестованными ооцитами», — пояснил Намекава. Главный вопрос — как эти клетки могут поддерживаться десятилетиями? Они не могут делиться, они не могут пролиферировать, они просто остаются в покое в яичниках десятилетиями. Как это возможно?
Используя мутантных мышей, команда обнаружила, что приостановка этой переходной фазы ооцитов опосредована группой белков под названием Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).
Молекулярное понимание фертильности
PRC1 подавляет процесс развития, называемый мейозом, который происходит до установления овариального резерва, обеспечивая тем самым правильную программу экспрессии генов в резерве. Когда команда создала мышей-мутантов с истощенным механизмом PRC1, оказалось, что овариальный резерв не может сформироваться, и клетки подвергаются гибели.
«Мы показываем, что условное удаление PRC1 приводит к быстрому истощению фолликулов и стерильности», — сказал Намекава. «Эти результаты убедительно свидетельствуют о роли PRC1 в критическом процессе поддержания эпигенома примордиальных фолликулов на протяжении длительного ареста, который у людей может длиться до 50 лет».
По мнению Намекавы и его коллег, дефицит функциональности PRC1 может помочь объяснить случаи преждевременной недостаточности яичников и бесплодия у людей.
«Теперь, когда мы выяснили, что этот эпигенетический процесс ключевой для формирования, следующий вопрос — можем ли мы раскрыть более детальный механизм этого процесса? Как овариальный резерв может поддерживаться десятилетиями?» — заключил Намекава.