实时成像显示排卵过程分为三个不同阶段

Josiah02 · 发表于 2024-10-23 23:11:19

马克斯普朗克多学科科学研究所的研究人员开发了一种实时成像方法，可以前所未有的细节揭示排卵过程。该团队在初步观察后进行了抑制测试，以确认因果关系。
卵母细胞是储存在卵巢卵泡中的未成熟卵子。每个卵巢周期，卵母细胞会发育成熟为可受精卵并从卵泡中释放出来。这一释放过程就是我们所说的排卵。
排卵研究通常使用固定组织进行，捕捉排卵过程的设定时间点。虽然这些时间点分析很有用，但在尝试了解像排卵这样动态的事物时，它们的作用有限。
这篇题为《离体成像揭示排卵的时空控制》的技术报告发表在《自然细胞生物学》杂志上，展示了研究人员如何使用一种新的图像捕捉方法来识别排卵的三个不同阶段：卵泡扩张、收缩和破裂，最终释放出卵子。
使用共聚焦和双光子显微镜的组合来捕捉图像，实时成像分离的小鼠卵泡。带有细胞膜和 DNA 表达标记的转基因小鼠供体有助于使复杂的运动可见。
该技术通过在 24 小时内每隔 10 分钟进行一次成像来捕捉排卵过程，从而可以在细胞和整个卵泡水平上详细观察排卵情况。该团队通过进行抑制测试来跟踪初步观察和数据收集结果，以确认因果关系。
研究发现卵泡扩张是第一阶段，由透明质酸分泌和液体流入驱动，从而增加卵泡体积。最初观察到卵泡体积增大，随后进行了透明质酸合成抑制试验，结果导致卵泡扩张减少和排卵受阻，证实了直接作用。
接下来是收缩，由卵泡外层的平滑肌细胞控制，可能受孕酮和内皮素信号调节。抑制这些途径可降低收缩和排卵率，证实了相互作用。
最后，卵泡破裂，随后释放卵泡液、卵丘细胞和卵子。卵泡破裂和卵子释放分为三个步骤：液体破裂、细胞破裂和卵子释放。
还发现线粒体能量产生和肌动球蛋白收缩性的分子机制驱动了这一过程。在触发初次排卵后 6 至 9 小时内，基因表达分析显示与线粒体呼吸链活动相关的通路上调，表明收缩期间平滑肌细胞对 ATP 的需求很高。抑制线粒体功能会损害收缩并阻止排卵，表明对线粒体 ATP 产生的依赖。
此外，研究人员还发现，在注射 hCG 后 9 至 12 小时内，与肌动球蛋白收缩性相关的基因表达有所增加。阻断肌动球蛋白收缩性进一步证实了肌动球蛋白驱动收缩对于卵泡破裂和卵子释放的必要性。
这种新方法不仅揭示了排卵的详细时空模式，为研究细胞和分子机制在生殖过程中如何相互依赖开辟了新途径，而且提供了真正令人惊叹的大自然运作视频。

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