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Cell子刊:揭示代谢与生殖的关联

我们知道,生殖健康与营养和代谢有着密切的关系。多囊卵巢综合症、闭经(amenorrhea)、卵巢癌等多种生殖疾病都与营养不良、糖尿病和肥胖症有关。而且禁食会使许多动物的卵母细胞发育停滞,最终导致其生育能力下降。研究未成熟卵母细胞中的营养累积,将有助于人们理解代谢疾病和生殖障碍之间的关联。


Carnegie科学研究所的Allan Spradling和Matthew Sieber对卵母细胞发育过程中的甘油三酯(triglyceride)和固醇(sterol)累积进行了研究,发现了对果蝇脂质代谢和卵子生产都至关重要的类固醇激素。这项研究发表在三月十九日的Current Biology杂志上。


近年来的果蝇、小鼠、家畜和人类研究显示,卵母细胞的发育过程中存在显著的脂质累积。这些脂质是健康卵子发育和早期胚胎生长所需的。不过迄今为止,人们对这种脂质累积的调控机制还知之甚少。


蜕皮激素(ecdysone)是果蝇体内重要的类固醇激素。研究人员发现,蜕皮激素会刺激蛋白SREBP,使未成熟卵母细胞中诱导脂质累积的基因活化。脂质对于卵母细胞的成熟及其受精后的发育很重要,是一种至关重要的营养储备。SREBP控制系统在漫长的进化中高度保守,也在人体内控制脂质代谢。


进一步研究显示,蜕皮激素能够建立雌性特异性的代谢状态,促进全身性的甘油三酯和糖原累积,为正常生育贮备高水平的脂肪和糖类。蜕皮激素可以通过影响中枢神经系统来实现上述效果,比如说让雌性果蝇更多的进食。


总的来说,蜕皮激素能够调控雌性果蝇的行为和代谢状态,为卵子生产提供支持。如果这一过程出现问题,雌性果蝇的卵母细胞发育就会显著减缓,卵子的产量大大降低。


“果蝇和人类之间有许多保守的代谢机制。正因如此,果蝇是研究人类生殖理想模型,可以帮助人们理解生殖的代谢要求,以及满足这些要求的调控通路,”Spradling说。


原文链接:Steroid Signaling Establishes a Female metabolic State and Regulates SREBP to Control Oocyte Lipid Accumulation


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