奧地利科學(xué)院IMBA(分子生物技術(shù)研究所)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，哺乳動物卵細(xì)胞的分裂依賴于出生前包含染色體的cohesin蛋白，此后不再更新。cohesin復(fù)合物非常長壽，但最終從染色體中不可逆轉(zhuǎn)地丟失。卵細(xì)胞不能更新將染色體保持在一起的關(guān)系可能導(dǎo)致與母親年齡相關(guān)的染色體錯誤分離和非整倍性，導(dǎo)致三體胎兒的產(chǎn)生。這些見解為母親年齡效應(yīng)的分子原因提供了可能的解釋。

母親年齡是導(dǎo)致產(chǎn)生三體性胎兒的最重要的風(fēng)險因素，例如21號染色體或唐氏綜合癥的三個拷貝。一個染色體的三個拷貝可能是由于未能準(zhǔn)確地分離卵細(xì)胞中的染色體，錯誤地保留兩個母本拷貝并在受精后從精子獲得父本拷貝。老年母親三體妊娠增加的原因仍然難以捉摸。

一個關(guān)鍵的假設(shè)集中在一個叫做cohesin的環(huán)狀蛋白質(zhì)復(fù)合物上。它包含復(fù)制的染色體，被稱為“內(nèi)聚”并將它們保持在一起直到細(xì)胞分裂。細(xì)胞分裂前早期的粘連蛋白丟失可導(dǎo)致染色體錯誤分離和非整倍性。

“幾年前，科學(xué)家觀察到老化卵細(xì)胞中染色體中的cohesin丟失。人們認(rèn)為遺傳性疾病(如唐氏綜合癥)的原因在于粘連蛋白丟失和凝聚力減弱”，Sabrina Burkhardt博士候選人說。在IMBA的Kikue Tachibana-Konwalski研究小組和今天發(fā)表在Current Biology期刊上的一項研究的第一作者。Burkhardt解釋了這項工作的背景：“像每個細(xì)胞一樣，卵細(xì)胞也經(jīng)歷了女性體內(nèi)的衰老過程。女性出生時已經(jīng)有了固定數(shù)量的卵細(xì)胞，所有卵細(xì)胞都被捕獲在減數(shù)分裂的停滯階段。女人進(jìn)入青春期后，卵細(xì)胞開始一個接一個排卵。在逮捕期間，

Kikue Tachibana-Konwalski解釋說：“我們正在研究染色體如何通過從出生到卵細(xì)胞排卵的cohesin復(fù)合體結(jié)合在一起的機(jī)制”。該研究基于她在牛津大學(xué)開展的博士后工作。在那里，她調(diào)查了在排卵前2-3周卵母細(xì)胞是否更新了凝聚力。研究人員發(fā)現(xiàn)在此期間沒有可檢測到的營業(yè)額，這提供了卵細(xì)胞粘連蛋白長壽的第一個證據(jù)，至少在幾周內(nèi)。這一發(fā)現(xiàn)確實非常顯著，因為體內(nèi)細(xì)胞中的大多數(shù)蛋白質(zhì)在幾小時內(nèi)就會被交換。在最近的研究中，Sabrina Burkhardt及其同事進(jìn)一步深入了解了卵細(xì)胞的神秘世界。“我作為博士后開發(fā)的化驗可以作為一個原理驗證實驗，使我們能夠解決關(guān)鍵問題，即成人卵母細(xì)胞是否完全凝聚，或者是否在出生前完全建立”，Kikue說。立花Konwalski。研究小組進(jìn)行了實驗，以區(qū)分兩個假設(shè)：cohesin翻轉(zhuǎn)并在成人卵母細(xì)胞中產(chǎn)生新的凝聚力，或cohesin在胎兒卵母細(xì)胞中建立凝聚力，并在出生后保持不轉(zhuǎn)換。

結(jié)合使用小鼠遺傳學(xué)，延時顯微鏡和基于植物病毒的TEV技術(shù)，研究小組發(fā)現(xiàn)cohesin可在胎兒卵母細(xì)胞中形成凝聚力，并在成年小鼠中維持至少4個月。

“我們的結(jié)果支持了cohesin將染色體長時間保持在一起的假設(shè)。因此，我們對cohesin可能是迄今研究的代謝活躍細(xì)胞中最長壽命的蛋白質(zhì)復(fù)合物的可能性感到興奮”，Tachibana說。 -Konwalski。“cohesin復(fù)合物包含復(fù)制的染色體數(shù)月而不會在小鼠卵中更新。如果延伸到人類，這些結(jié)果意味著cohesin可能會在女性的卵細(xì)胞中結(jié)合染色體數(shù)十年而不會更新。因此，隨著年齡的增長，染色體中cohesin的丟失可能是不可逆轉(zhuǎn)的。 “。下一步將研究衰老卵母細(xì)胞染色體中粘連蛋白丟失的分子原因。

這項研究的相關(guān)性體現(xiàn)在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中：35歲以后生育孩子的婦女人數(shù)繼續(xù)增加。在奧地利，1985年第一次母親的平均年齡為24歲; 到2013年，它已經(jīng)上升到29.今天有一個明顯的趨勢，即母親晚期和三體妊娠的風(fēng)險增加。