对流产的主要原因发现出生缺陷的新见解

最近西北大学的两项研究揭示了出生缺陷和流产的主要原因之谜，为进一步研究遗传研究领域的进一步研究奠定了基础。该研究着眼于产生卵子的过程中会发生什么细胞(卵母细胞)，后来成为他们的胚胎受精时。10%至25%的人类胚胎含有错误数量的染色体，因为卵细胞未正确分裂，这是卵细胞特有的问题。

这些错误是导致流产和唐氏综合症等先天性缺陷的主要原因，随着女性年龄的增长，这些错误的发生率也会急剧上升。了解为什么卵细胞更容易出现这种分裂错误是至关重要的，因为女性越来越多地选择在以后的年龄开始家庭。

发表于3月的细胞生物学期刊的第一项研究显示，卵母细胞采用创新策略检测和预防细胞分裂过程中的错误，而第二项研究于9月26日发表于PLOS Genetics，确定了细胞必需的新蛋白质。 - 分裂过程并发现当分裂无法帮助确保胚胎接收正确数量的染色体时，备用蛋白质会启动。

“总之，这两项研究向我们揭示了卵细胞与其他所有类型细胞的差异，这可能为生殖过程如此容易出错提供重要的新见解，”资深作者，助理教授Sadie Wignall说。西北大学Weinberg艺术与科学学院的分子生物科学专业。“解决这个谜团将是延长女性肥沃岁月的第一步。”

Wignall研究了一种称为纺锤体的结构，这是一种精细的足球形结构，可在细胞分裂过程中物理分离染色体。在大多数细胞中，称为中心体的结构有助于组织纺锤体，确保它可以精确地分离染色体，从而将正确数量的染色体发送到每个新分裂的细胞。在主轴卵细胞，但是，缺少中心体。与其他类型的细胞分裂相比，这种“acentrosomal”过程高度未被充分研究，导致重要的未解答的问题，即为什么它在分裂时更容易出错。

在9月份发表的研究中，Wignall和她的团队发现，在没有中心体的情况下，两种蛋白质 - KLP-15和KLP-16 - 对细胞分裂至关重要。研究人员敲除了这两种蛋白质，发现不是形成正常的足球形主轴，而是将主轴结构折叠成一个凌乱的圆球。令他们惊讶的是，尽管存在这种早期缺陷，然后一种备用蛋白质跳入并帮助将染色体分离到细胞的两端。

“我们惊讶地发现，这种蛋白质得到了拯救，并起到了正确组织纺锤体的作用，”Wignall说。

问题仍然是，如果在卵母细胞中存在这种备用过程，10%至25%的胚胎仍然不能存活。Wignall说，一种理论认为，随着女性年龄的增长，这种备用蛋白会发生变化或消耗。

“虽然这些基本细胞机制可能难以掌握，但它们直接影响女性的生殖和不育，”Wignall说。“我的实验室专注于此，希望有一天，我们的研究可以帮助人们在体外受精诊所中解决生育问题。”

Wignall使用称为秀丽隐杆线虫的小蠕虫对卵母细胞进行研究，因为它们是用于遗传研究的强大研究生物。然而，她的实验室也正在利用这些研究结果，与西北大学Feinberg医学院妇女健康研究所的生殖科学家兼主任Teresa Woodruff合作，在老鼠身上进行平行研究。下一步将是研究人卵母细胞中的这些机制。

Wignall实验室的研究生Amanda C. Davis-Roca是该研究发表于3月份的第一位作者，“Caenorhabditis elegans卵母细胞在缺乏规范的末端动粒附着物的情况下检测减数分裂错误。”Wignall实验室的另一位研究生Timothy J. Mullen是9月份发表的研究的第一作者，“微管捆绑和分选因子之间的相互作用确保了C. elegans卵母细胞减数分裂过程中的寄生虫主轴稳定性。”

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