近日，我院生殖医学中心学科带头人梁晓燕教授团队在最新的研究中发现年龄相关卵母细胞老化的翻译图谱及翻译调控机制，为改善高龄女性卵母细胞质量提供了新思路。
该研究以“Multi‐Omics Analysis Reveals Translational Landscapes and Regulations in Mouse and Human Oocyte Aging”（多组学分析揭示小鼠和人类衰老过程中卵母细胞的翻译图谱和调控因子）为题在国际权威杂志Advanced Science（IF=15.1）上发表。我院梁晓燕教授、周传传助理研究员、曾海涛主任医师及清华大学医学院纪家葵教授为通讯作者，黄佳娜研究生及陈培根博士后为第一作者。
随着全球女性生育年龄的推迟以及中国三胎政策的开放，女性生育老龄化已逐渐成为重要的公共卫生问题。一般来说，女性在35岁左右开始出现卵巢功能下降，主要表现为卵巢卵泡数量和卵母细胞质量下降。作为女性生殖细胞，成熟卵母细胞的数量和质量，是完成受精和胚胎发育的基础。随着年龄的增长，卵母细胞可能出现线粒体功能障碍、DNA修复障碍、表观遗传变化和代谢改变。与卵巢低储备相比，卵子质量降低是引起高龄女性生育力下降、产科并发症以及围产期风险增加的重要原因。我院生殖医学中心为响应国家生育政策以及改善高龄妇女的卵子质量和生育结局，使用单细胞转录组、翻译组和蛋白组等技术，绘制了年龄相关卵母细胞老化的多组学图谱，并对相关分子机制和潜在靶点进行了深入探讨，以期为有效改善高龄女性卵母细胞质量提供新策略。
在哺乳动物卵母细胞发育过程中，原始卵母细胞周期性快速生长，并积累了丰富的mRNA和蛋白质。与体细胞不同，处于生发囊泡(germinal vesicle, GV)阶段的卵母细胞转录停止，转录后修饰和RNA翻译的协调调节对于卵母细胞减数分裂成熟和早期胚胎发育至关重要。以前关于卵子老化的研究大多基于单细胞转录组学，并不能真实的反映卵子成熟过程中基因的翻译表达水平。为了绘制卵母细胞的翻译图谱，梁晓燕团队与清华大学医学院纪家葵课题组合作，开发了一种新的单细胞T&T-seq方法，可用于使用1至10个卵母细胞进行转录组和翻译组分析 (该研究已于2022年发表在国际权威期刊Nature communications, IF：17.694)。在本研究中，课题组利用单细胞T&T-seq技术和蛋白组学技术描绘了小鼠和人类卵母细胞衰老的多组学图谱，并且比较了在RNA翻译调控方面的跨物种保守性和差异性。
研究团队使用新的单细胞双组学测序技术（T&T-seq）发现，在小鼠衰老过程中，卵母细胞中大多数基因的翻译效率显著降低，并且与M6A识别因子YTHDF3的表达下降相关。干预YTHDF3影响了卵母细胞中HELLS基因的翻译效率，进而抑制了卵母细胞成熟。此外，团队进一步分析了人类卵母细胞衰老过程中的翻译图谱，发现人与小鼠在翻译图谱和翻译调控过程中存在不同。虽然在人类和小鼠卵母细胞衰老过程都观察到减数分裂、DNA甲基化及RNA降解的调节因子相似的翻译变化，但是人类卵母细胞衰老过程中的翻译调控因为YTHDF3表达很低，因此并非由M6A介导，而与剪接因子SRSF6相关。这提示，在临床上改善生殖衰老，增加高龄卵母细胞的获取和改善高龄卵母细胞的质量，应该着手于人的研究，其中可变剪切调控可能是改善人卵母细胞老化的关键步骤。测序技术的更新为有限的人的样本提供了更多有力支持，将为我们进一步改善临床上老化卵母细胞的培养提供新的可能。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202301538
