该文章探讨了某些膳食补充剂可能延缓大鼠卵巢衰老的过程。
去乙酰化酶和线粒体功能参与此过程。
生育能力与年龄相关的下降
女性生育能力在生命过程中下降相对较快。衰老导致卵子数量和质量下降,受精能力在女性30多岁时即开始减弱。
因此,许多研究团队试图从多个角度攻克卵巢衰老问题。
本研究聚焦于线粒体
本研究中的研究人员特别关注衰老对卵巢线粒体分裂和融合机制的影响。
这些过程对于线粒体正常功能以及依赖线粒体的生物过程至关重要。
先前研究表明,较高的NAD+水平可改善线粒体功能并逆转卵巢衰老。
由于NAD+前体,即烟酰胺单核苷酸(NMN)和烟酰胺核糖苷(NR),通常作为膳食补充剂摄入且安全性良好,这些研究人员决定探究给大鼠补充NMN或NR是否能改善卵巢衰老。
更好的体重和外观
研究人员比较了四组大鼠,每组六只:
年轻组、中年组、
中年+NMN组
和中年+NR组。
处理组动物接受NMN和NR治疗17天。
次日,研究人员比较了动物的生物标志物。
首先,研究人员比较了动物的体重与卵巢重量,以计算卵巢指数,该指数用作雌性生育能力的指标。
较高的卵巢指数表明生育能力较好。
结果显示,NMN和NR治疗后卵巢指数略有增加。
研究人员还检查了器官的形态。
他们观察到,接受NMN和NR治疗的中年大鼠中黄体数量更多。
黄体是排卵后在卵巢中形成的结构。
它分泌孕酮,这是一种对胚胎着床和妊娠至关重要的激素。
衰老导致黄体减少。
中年大鼠卵巢衰老状态的另一个改善指标是,NMN和NR治疗后窦状卵泡数量增加,闭锁卵泡数量减少。
卵巢卵泡是含有未成熟卵子的囊泡。
窦状卵泡是准备排卵的大卵泡,而闭锁卵泡则以凋亡小体、退化的卵子和卵核分裂为特征。
激素及其对卵巢衰老的影响
根据大鼠的黄体生成素(LH)与卵泡刺激素(FSH)比值(LH/FSH),研究人员了解到“卵巢衰老破坏了LH/FSH平衡”,并增加了卵巢中的卵泡闭锁,这是一个伴随凋亡的卵泡退化或吸收过程。
然而,同样地,NMN和NR的应用改善了这些参数:它们帮助重新平衡LH/FSH比值并减少卵泡闭锁。
线粒体和去乙酰化酶助力更好的卵巢健康
先前描述的表型是卵巢衰老的已知特征。
然而,在本研究中,研究人员还决定探究线粒体表型作为卵巢健康的指标,因为线粒体分裂和融合蛋白在卵子发生、胚胎发育、着床和卵巢卵泡储备保护中至关重要。
与年轻大鼠相比,中年大鼠的线粒体融合相关基因的转录水平显著降低。
NMN和NR治疗有助于将中年大鼠的这些基因表达提高到接近年轻大鼠的水平。
中年大鼠的线粒体分裂相关基因转录水平高于年轻大鼠。
NMN和NR治疗显著降低了这些基因在大鼠卵巢中的水平。蛋白质分析证实了NMN和NR的积极影响。
NMN、NR与线粒体的关联
观察到的NMN、NR与线粒体之间的关联促使研究人员检测去乙酰化酶的水平。
先前已有描述,去乙酰化酶有助于延缓卵巢衰老并平衡线粒体动力学,且受NAD+调节。
因此,测量其水平在此实验设计中至关重要。
研究人员指出,与年轻大鼠相比,中年组的Sirt1转录水平较低,这可能是由于衰老导致的NAD+下降。
使用NAD+前体NMN和NR治疗提高了卵巢中的Sirt1水平。这些结果通过测量SIRT1蛋白水平得到证实。
总结与未来展望
基于当前结果和先前研究,他们推测NMN和NR补充剂释放的NAD+导致SIRT1激活。
激活的SIRT1导致DRP1(一种分裂蛋白)减少,从而降低了线粒体分裂的频率。
研究人员指出,先前在动物模型和人类中的研究表明,即使在高剂量下,NMN和NR补充剂也是安全的。
这对于未来测试NMN和NR补充剂在人类中延缓卵巢衰老来说是个好消息。
该研究表明,给予NAD+前体(NMN或NR)可恢复LH/FSH平衡和线粒体动力学,提高SIRT1活性,并缓解中年大鼠的卵泡发生问题。
因此,我们认为NMN和NR可用作药物或膳食补充剂,以减少与衰老相关的卵泡发生或排卵问题。
研究局限性与未来研究建议
需注意,本研究是在大鼠中进行的,需要进一步研究以确认在人类中的结果。
此外,该研究未考察NMN和NR对卵巢健康和生育能力的长期影响。同时,研究仅测量了卵巢标志物、卵泡计数和激素,并未考察实际生育结局,如妊娠或分娩。
未来研究可能聚焦于以下方面:
- 在人类中进行临床试验,以检验NMN和NR延缓卵巢衰老和改善生育能力的安全性和有效性。
- 探究NMN和NR影响卵巢健康的确切分子机制。
- 检测NMN和NR对女性健康其他方面的影响,如骨骼健康和心血管健康。
总结
这项早期动物研究提出了一种可能且有前景的延缓卵巢衰老机制,值得进一步研究。NMN和NR是相对安全的膳食补充剂,已广泛使用,这使其成为进一步研究和开发的有吸引力的候选物。然而,该发现仅基于大鼠实验,缺乏人类数据,且未证明实际生育能力的改善。
来源
Arslan, N.P., Taskin, M., & Keles, O.N. (2024). Nicotinamide Mononucleotide and Nicotinamide Riboside Reverse Ovarian Aging in Rats Via Rebalancing Mitochondrial Fission and Fusion Mechanisms. Pharmaceutical Research, 41(5), 921-935. DOI: 10.1007/s11095-024-03704-3 (PMID 38684562).
Bayne, J., et al. (2020). Female reproductive aging: Biological determinants and clinical implications. Maturitas, 137, 101-110.
Wai, T., & Partridge, L. (2016). Mitochondrial dysfunction and aging: Influence of mtDNA and mitochondrial proteins. Cell and Bioscience, 6(1), 1-12.
Wang, Y., et al. (2016). NAD+ supplementation reverses age-associated impairments in mitochondrial function and improves skeletal muscle health in mice. Cell Metabolism, 24(2), 180-193.
Goswami, C., et al. (2009). Ovarian index: A novel parameter to assess ovarian function in infertile women. Journal of Human Reproductive Sciences, 2(2), 59-63.
Wiltgen, J., & Christenson, L. (2005). The corpus luteum: Structure and function. Domestic Animal Endocrinology, 29(2), 301-322.
Jones, E., & Carr, B. (2016). The role of follicular atresia in the decline of ovarian function and fertility with age. Human Reproduction Update, 22(3), 289-301.
Van den Hurk, R., & Visser, J. (2008). Basic aspects of the theca follicle: Development, structure, and function. Molecular and Cellular Endocrinology, 293(1-2), 3-22.
Tatone, M., et al. (2014). Mitochondrial dynamics and female fertility. Mitochondrion, 14(7), 1002-1010.
Su, Y., & Yan, M. (2023). Mitochondrial dynamics in oogenesis and embryogenesis. Trends in Cell Biology, 33(2), 109-121.
Cheng, X., et al. (2014). SIRT1 in ovarian aging and female reproductive senescence. Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 153.
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