左图显示,线虫在生殖窗口期开始时(线虫成年期的第1天)具有健康的、近似方形的未受精的卵子。右图(上)显示,未接受治疗的线虫在成年期第7天时携带了异常小的、畸形的卵子。右图(下)显示,在成年期第7天时,接受了cathepsin B抑制剂处理的线虫仍然拥有健康的、近似方形的卵子。Credit: Princeton University
Murphy教授说:“我们想要的一种药物是,女性可以在35岁的时候使用它,让仍存在的卵母细胞得到保护。这也是我们紧接着要尝试的事情。”
在接下来的实验中,论文的共同第一作者Nicole M. Templeman一直等到线虫生长到生殖窗口期的一半(线虫成年期的第3天,相当于女性30出头的时候)才用cathepsin B抑制剂对它们进行了处理。结果是非常让人欣喜的,因为再次看到了被处理线虫和对照组线虫之间的明显差异。
研究证实,即便是在后期给药也能提高线虫的卵子质量。同时,完全敲除cathepsin B基因的另一项实验也成功使线虫的生育力扩大了约10%。如果应用于人类,这可能相当于生殖周期延长3-6年。
“看到这样的结果,Nicole非常克制,但是我跳了起来。” Murphy教授回忆道。
Murphy教授团队(Credit: Denise Applewhite, Princeton University)
4重要意义:延缓生殖能力丧失
事实上,很多人很难相信“微小的线虫与哺乳动物有任何共同之处”,更别说是人类了。令人高兴的是,Murphy教授等还发现,影响线虫卵母细胞的cathepsin B在奶牛中也发挥了同样的作用。但她也强调,cathepsin B抑制剂还远未准备好用于人体测试。
未参与该研究的生物医学副教授Sean Curran说:“这是一项非常重要的研究。生殖能力下降是衰老的一种标志,尽管它很普遍,但延缓生殖能力丧失的干预手段一直是缺乏的。Murphy教授及其同事明确鉴定出了一个药物学靶点,可用于抑制伴随年龄增长而来的生育能力下降。”