人們生孩子的時間比以往任何時候都晚。至少在過去的半個世紀里,美國新父母的平均年齡一直在上升。
但是時間對我們的身體和生殖系統(tǒng)來說很艱難。例如,隨著動物年齡的增長,我們的干細胞在更新我們的組織方面效率降低。對于生殖系干細胞尤其如此,它們會變成精子和卵子。
如果有辦法暫停這個過程怎么辦?
加州大學圣巴巴拉分校的生物學家發(fā)表了一項關于果蠅延長生殖干細胞壽命能力的研究。這篇發(fā)表在Nature Communications上的論文描述了一個阻止雌性果蠅產(chǎn)卵的過程??茖W家們發(fā)現(xiàn),幾乎每一步都被擱置,從而延長了干細胞的活力。這些見解可以為未來的醫(yī)學發(fā)現(xiàn)提供信息。
“我們對延長干細胞的壽命很感興趣,特別是女性生殖系干細胞,”資深作者、Duggan 教授、分子、細胞和發(fā)育生物學系的杰出教授Denise Montell說。
當果蠅以成年形式出現(xiàn)在寒冷、黑暗的環(huán)境中時,它們會進入一種稱為滯育的休眠狀態(tài)。這是一種季節(jié)性反應,可以在更有可能成功時為繁殖節(jié)省能量:一年中較暖和的時候。滯育可以使蒼蠅的壽命增加一倍,并顯著延長它們的繁殖期。滯育期的蒼蠅吃得少,活動少,生殖過程暫停;但是,它們實際上并沒有休眠。
科學家們以前曾研究過這種現(xiàn)象,但主要是從行為的角度。“這就是這項研究的新穎之處,”蒙特爾說。“我們正在詳細研究細胞生物學,這被證明非常有趣。”
“詳細研究這個過程可以為我們提供如何減緩干細胞衰老的線索,”主要作者、蒙特爾實驗室的項目科學家Sreesankar Easwaran補充道。
處于壓力下的雌性果蠅會在卵子發(fā)育的特定階段暫停卵子發(fā)生——卵細胞的產(chǎn)生。Montell、Easwaran 和他們的團隊在滯育期間也發(fā)現(xiàn)了這一點,但它超出了這個階段。在滯育期間,卵子發(fā)生的停止比在其他壓力情況下要完整得多,例如在捕食者存在或蛋白質(zhì)稀缺時。不僅逮捕更徹底,而且生育能力的恢復也更強。
如果說培養(yǎng)卵細胞就像安裝新軟件,那么壓力反應就像是暫停下載以處理差事。相反,滯育就像退出安裝并稍后重新啟動該過程。
“逮捕如此徹底的一個原因是每個發(fā)展階段都被擱置了,”蒙特爾解釋說。例如,生殖系干細胞通常會分裂成兩個子細胞。其中一個繼續(xù)分裂成為卵子,而另一個仍然是干細胞,準備稍后重復這個過程。
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