Nature重磅:发现延长女性生育寿命的新基因
撰文?| 王聰
編輯?| 王多魚
排版?|?水成文
在過去的 150 年里,人類的預期壽命得到了大幅增加,但大多數女性的自然絕經年齡一直保持在 50 歲左右。女性與生俱來的所有卵子都會隨著年齡的增長而逐漸消失。自然絕經年齡由遺傳因素和非遺傳因素的復雜相互作用共同決定的,二者大約各占50%。
一旦大部分卵子消失,更年期就會發生,更年期是女性在卵巢功能喪失后月經周期的永久停止,而在此之前自然生育能力就已經開始下降。因此,如果能夠預測更年期將在何時發生,會使女性及其伴侶在選擇何時生育方面具有更大的靈活性,也有助于治療或推遲更年期的過早到來。
2021年8月4日,英國埃克塞特大學、劍橋大學、丹麥哥本哈根大學、西班牙巴塞羅那自治大學等180多個科研機構合作,在 Nature 發表了題為:Genetic insights into biological mechanisms governing human ovarian ageing(對人類卵巢衰老生物學機制的遺傳洞察)的重磅研究論文。
這項大規模研究將人類與生殖壽命相關的基因突變從之前的56個提升至290個,這大大增加了我們對生殖衰老過程的了解,還提供了對哪些女性會更早進入更年期的預測方法。
此外,研究團隊還在小鼠中通過操控關鍵基因CHEK1和CHEK2,成功將它們的生殖壽命延長了25%。
該研究還發現,延長女性的生殖壽命可改善骨骼健康并降低2型糖尿病的風險,但會增加患激素敏感性癌癥(例如乳腺癌和卵巢癌)的風險。
研究團隊分析了包括英國生物銀行(UK Biobank)和基因測序公司 23andMe 在內的許多研究機構的201323名女性的數據集。該研究還與近80000名東亞血統女性的數據進行了對比,發現結果大致相同。
該研究發現了290個與人類生殖壽命相關的基因,其中許多涉及生殖壽命的基因都與DNA修復過程有關。他們還發現,這些基因中的許多基因在出生前即創建人類卵子庫時就已經處于活躍狀態,而且在整個生命過程中也是如此。
值得注意的事,該研究發現,兩個細胞周期檢查點通路基因——CHEK1 和 CHEK2,它們調控著各種各樣的DNA修復過程。當卵巢中卵細胞DNA損傷時,CHEK1基因會促進對卵細胞DNA損傷的修復,而CHEK2基因則直接破壞掉受損的卵細胞。
研究團隊在小鼠上對這兩個基因進行了進一步研究,發現過表達CHEK1基因,或敲除CHEK2基因,都可以使小鼠的生殖壽命延長約 25%。這相當于人類多了10年可生育年齡。
該研究還表明,過表達CHEK1基因產生了幾代健康、可育的后代,但需要注意的是,CHEK2基因同時也是一個抑癌基因,因此,敲除CHEK2基因的方式可能會導致癌癥風險升高。因此,過表達CHEK1基因是延長生殖壽命的更好選擇。
因此,那些CHEK1基因活性更高、CHEK2基因活性更低的女性,她們具有更多的卵子,卵子的壽命也更長,更年期更晚到來,因此具有更長的生殖壽命。
那些天然CHEK2基因活性喪失的女性,她們平均比CHEK2基因正常的女性晚3.5年進入更年期。
該研究還發現,那些更早進入更年期的人患2型糖尿病的風險更高,骨骼健康狀況較差和骨折風險更高,但她們患卵巢癌和乳腺癌等癌癥的風險更低,因為她們CHEK2基因活性更高,而CHEK2基因是抑癌基因。
總的來說,這項超大規模研究表明了基因會影響自然絕經的年齡,也可用于幫助預測哪些女性會更早進入更年期。這項研究也可以幫助女性規劃未來,讓她們在選擇何時生育方面具有更大的靈活性,也有助于治療或推遲更年期的過早到來。
參考資料:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03779-7
https://www.nature.com/articles/d41586-021-01710-8
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總結
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