熊波教授团队研究证实NMN可显著提升卵泡质量,延缓高龄产妇生殖衰老

  《细胞报告》上的研究结果显示,NMN可以帮助卵母细胞降低氧化应激和DNA损伤,促进受精和胚胎形成。

  优质的卵母细胞是成功受精和随后胚胎发育的先决条件,是生命开始的物质基础。人的生殖系统发育最晚,在青春期才发育成熟。但是生殖系统的衰老又是在人的一生中最先开始的,女性的生殖功能30岁左右达到高峰,而后逐渐下降,到40岁以后生育能力已经显著下降。随着人类寿命的延长及女性生育年龄的推迟,生殖衰老和生育需求之间的矛盾开始凸显,很多科学家都致力于寻找延缓女性生殖衰老的解决方案。

  来自我国的一项研究就提供了这样的可能性。南京农业大学的熊波教授及其同事发现1注射补充NMN可以显著提升衰老卵母细胞的质量,减少细胞内氧化应激和DNA损伤,改善卵母细胞存活能力,促进受精和胚胎形成过程,有效地延缓雌性小鼠的生殖衰老。这一结果于2020年8月发表在期刊《细胞报告》(Cell Report)上。

图1: 南京农业大学的熊波教授及其同事发现注射补充NMN可以显著提升衰老卵母细胞的质量,减少细胞内氧化应激和DNA损伤,改善卵母细胞存活能力,促进受精和胚胎形成过程,有效地延缓雌性小鼠的生殖衰老。

  图1: 南京农业大学的熊波教授及其同事发现注射补充NMN可以显著提升衰老卵母细胞的质量,减少细胞内氧化应激和DNA损伤,改善卵母细胞存活能力,促进受精和胚胎形成过程,有效地延缓雌性小鼠的生殖衰老。

  生殖衰老简介

  卵巢是生殖系统最主要的组成部分,被称为是女性的“生命之源”。卵巢有两大功能:一是储存、产生和排放卵子(即卵细胞),二是分泌性激素。卵子发生与发育的基本功能单位是卵泡。卵泡由卵子及其外的营养物质构成。所有卵泡都储存于卵巢内,女性一生只会拥有数量有限的卵泡(约40万个),并且只在性成熟(18岁左右)前产生,此后卵泡数量只减不增。

  女性进入性成熟期后,卵巢会规律性促进卵泡成熟和排放(通常一个月一颗),于此同时也会不断有卵泡凋亡。35岁以后卵泡减少的速度明显加快,如同下山路突然出现一个急降的陡坡,因此也被称为“折棍”现象。

  女性生殖衰老指的是卵泡的数量和质量显著下降,其中数量下降体现在大量的卵泡破裂死亡,而质量下降体现在受精和形成胚胎困难,严重者甚至会出现遗传物质分配异常,造成畸形儿。高龄产妇难以受孕、新生儿容易患各种疾病的原因即在于此。

  NMN可显著降低衰老卵泡的破裂和死亡

  研究人员给年轻小鼠或者老年小鼠连续10天注射PBS(对照组)或NMN(200 mg/kg),并在第8天和第10天分别注射激素进行超数排卵(利用外源性促性腺激素诱导多个卵泡发育和排卵的方法,方便检测卵子质量)。采集排出的卵子进行检测,结果发现,与年轻小鼠相比,老年小鼠排出卵泡数目显著降低,而其中破裂卵泡所占百分比显著升高。补充NMN可以有效地缓解上述两个现象。

图2:NMN可以显著提升老年小鼠卵泡质量(A)年轻、老年和老年+NMN小鼠体内成熟卵母细胞的示意图。(B)NMN可以显著提升老年小鼠排卵数目。(C)NMN可以显著降低老年小鼠卵泡破裂程度。用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行假设检验,标记* 即代表p <0.05 ,被认为具有统计学意义。

图2:NMN可以显著提升老年小鼠卵泡质量

  (A)年轻、老年和老年+NMN小鼠体内成熟卵母细胞的示意图。(B)NMN可以显著提升老年小鼠排卵数目。(C)NMN可以显著降低老年小鼠卵泡破裂程度。用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行假设检验,标记* 即代表p<0.05 ,被认为具有统计学意义。

  NMN可显著促进衰老卵泡受精和胚胎形成过程

  接下来研究人员验证NMN是否可能逆转衰老卵母细胞和精子结合的能力。发现补充NMN可显著提升受精卵的数目。受精卵形成后,随即开始卵裂,1个细胞分裂为2个细胞,继续分裂成4个细胞,8个细胞……,不断分裂,最终形成囊胚结构。研究人员发现,与年轻小鼠相比,老年小鼠形成囊胚的百分比显著降低,而NMN可以逆转这一现象。

图3:NMN可显著促进老年小鼠受精和囊胚形成过程(A)年轻、老年和老年+NMN小鼠体内受精卵整个卵裂过程示意图。(B)NMN可以显著提高老年小鼠受精卵数目。(C)NMN可以显著提升老年小鼠囊胚的形成。用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行假设检验,标记* 即代表p <0.05 ,被认为具有统计学意义。

图3:NMN可显著促进老年小鼠受精和囊胚形成过程

  (A)年轻、老年和老年+NMN小鼠体内受精卵整个卵裂过程示意图。(B)NMN可以显著提高老年小鼠受精卵数目。(C)NMN可以显著提升老年小鼠囊胚的形成。用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行假设检验,标记* 即代表p<0.05 ,被认为具有统计学意义。

  最后,研究人员探索了NMN能够恢复衰老卵母细胞活力的机制。他们发现补充NMN抑制了活性氧的积累,活性氧属于不稳定分子,容易和体内的DNA及蛋白质发生反应,导致DNA损伤和蛋白质功能异常,从而导致细胞死亡。补充NMN通过抑制活性氧的积累有效地避免了细胞死亡。

  前景展望

  这项研究的作者认为,补充NMN是保护高龄产妇卵母细胞的一种可行方法,有助于改善高龄妇女的生育。与此同时,试管婴儿等体外受精的辅助生殖技术也可以考虑配合补充NMN以调高体外培养的卵母细胞的成活率。

  原文地址:https://www.nmn.cn/news/me10n