《Cell》:NMN有望能恢復中年女性生育能力


受環境污染、社會壓力等影響,高齡孕育現象越來越突出,甚至成為全球「通病」。根據聯合國的數據顯示,希臘、日本和瑞典的婦女平均生育年齡已經超過30歲,高於1970年的27歲左右。德國、加拿大和荷蘭等國的平均結婚年齡也一直在穩步上升。而中國每10對育齡夫婦中就有1對遭遇生育問題,比30年前翻了10倍多!


一般來說,女性的最佳生育年齡在23~30歲之間。女性的卵母細胞在30歲之後就會開始出現嚴重的質量下降,導致生育能力障礙。隨着年齡的增長,卵細胞隨之衰老,卵子染色體衰退,一些遺傳疾病發生的幾率也會增加。


2020年初,大衛·辛克萊博士等人,首次確認了卵母細胞質量與NAD+水平之間的密切聯繫,接着澳大利亞昆士蘭大學Hayden Homer教授領導的研究團隊提出了使用NMN恢復中年女性生育能力的全新治療思路,並將自己的實驗結果,公布在頂級科研期刊《Cell》的子刊上。



該研究闡明了NMN通過恢復老齡動物卵母細胞中NAD+水平、改善線粒體功能,增強了胚胎髮育潛能,最終提高動物產仔數的機理。為解決老齡化引起的雌性生殖問題提供了新的方法和思路。



NMN改善衰老卵母細胞的質量

為了探索NMN在老齡雌性動物生殖系統中的作用,研究人員對生育能力出現衰退的老年雌性小鼠(14-16月齡),連續注射10天NMN(200mg/Kg體重)後,發現補充NMN後卵母細胞得到恢復,卵子的數量和質量都得到很大的提升。

為老年小鼠連續注射10天NMN



(左)年輕卵母細胞;(中)老年卵母細胞;(右)注射NMN後的老年卵母細胞



研究發現,衰老的卵母細胞,在發育過程中會頻繁出現異常,生成大量不健康的卵子,這些正是造成流產和胎兒畸形的根源。對比之下,補充NMN後,卵母細胞的發育分化過程變得更加穩定,形成的異常卵子數量顯著降低。


NMN提升了衰老卵母細胞與精子的結合能力

研究人員通過精子-卵母細胞結合試驗發現,老年卵母細胞與年輕卵母細胞相比,與精子結合的能力明顯降低。補充NMN後,老年卵母細胞與精子的結合能力得到顯著提高。由此可見,補充NMN提高了老年卵母細胞的受精能力和早期胚胎髮育。


NMN提升了老年卵母細胞的受精成功率



NMN恢復了老年卵母細胞的線粒體功能

觀察發現,年輕卵母細胞中的線粒體,通常會集中分佈在染色體的周邊,但隨着年齡的增長,這些線粒體會逐漸遠離染色體,進入細胞質,研究人員認為,線粒體的異常分佈,極有可能暗示着線粒體的功能隨着卵母細胞的衰老而受損,測試結果證實了這一猜想。在補充NMN後,老年小鼠卵母細胞中分散在細胞質中的線粒體,重新移動回了染色體的周圍,而且這些線粒體的ATP生產能力等重要指標,全部被恢復至了年輕水平。從數量上來說,老年卵母細胞會有超過40%分佈異常的線粒體,補充NMN後會降低到24%。



NMN有效改善了衰老卵母細胞中線粒體的功能



NMN降低活性氧和DNA損傷

研究人員運用單細胞轉錄組測序發現補充NMN使得老齡小鼠卵子內線粒體功能相關基因表達得以恢復,進而降低老齡卵子內積累的活性氧和DNA損傷水平,阻止卵子發生凋亡。


此次的研究,體現了NMN改善卵母細胞質量,恢復女性生育能力的巨大潛力,隨着研究的越來越深入,希望能夠幫助解決「生育難」的社會難題。



參考文獻:

Bertoldo M J, Listijono D R, Ho W H J, et al. NAD+ repletion rescues female fertility during reproductive aging[J]. Cell reports, 2020, 30(6): 1670-1681. e7.

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