Nature Aging：南京农业大学熊波团队发现补充亚精胺，或延长女性生育寿命

由于卵巢储备减少和卵母细胞质量下降，高龄是女性不孕症的主要危险因素。然而，作为一个重要的促成因素，代谢调节在生殖衰老中的作用知之甚少。

2023年10月16日，南京农业大学熊波团队（张玉为论文第一作者）在Nature Aging在线发表题为“Polyamine metabolite spermidine rejuvenates oocyte quality by enhancing mitophagy during female reproductive aging”的研究论文，该研究表明多胺代谢物亚精胺通过在女性生殖衰老过程中增强线粒体自噬来恢复卵母细胞质量。该研究应用非靶向代谢组学来鉴定亚精胺是卵巢中保护卵母细胞免受衰老的关键代谢物。特别是，该研究发现老年小鼠卵巢中的亚精胺水平降低，补充亚精胺促进了老年小鼠的卵泡发育、卵母细胞成熟、早期胚胎发育和雌性生育能力。

通过微转录组学分析，进一步发现亚精胺诱导的卵母细胞质量恢复是通过增强衰老小鼠的线粒体自噬活性和线粒体功能介导的，并且这一作用机制在氧化应激下的猪卵母细胞中是保守的。总之，该的研究结果表明，补充亚精胺可以作为一种治疗策略，改善顺性别妇女和其他高龄妇女的卵母细胞质量和生殖结果。未来的工作需要测试这种方法是否可以安全有效地转化为人类。

人类的生育能力和生殖寿命随着年龄的增长而急剧下降，尤其是在20世纪30年代中期以后。大约10%的准父母在34岁以下无法实现自然生育，但在45岁以上的女性中，这一比例增加到87% 。高龄女性的准父母可能会经历不孕、自然流产、围产期死亡和先天性异常的风险增加。虽然辅助生殖技术可以在一定程度上弥补人类的次优生殖结果，但随着年龄的增长，辅助生殖技术周期的成功率也会下降。

35岁以下接受体外受精的女性患者的活产率为41-43%，而当她们达到44岁及以上时，这一比例降至1-2%。这种倾向主要与卵巢储备和卵母细胞质量的年龄相关恶化以及较高的非整倍体率有关。最近的研究报道了补充烟酰胺单核苷酸(NMN)通过改善卵母细胞质量来抵消老年雌性小鼠生育能力的衰退，然而，仍然需要更有效的分子和方法。

多胺，包括腐胺、亚精胺和精胺，是无处不在的多阳离子，几乎在每个活细胞中合成，存在于许多组织、器官和生物体中。它们结合并稳定带负电荷的分子，如DNA、RNA、蛋白质和三磷酸腺苷(ATP)，参与多种生理和病理生理过程。其中，亚精胺是一种中间多胺化合物，由腐胺经脱羧S-腺苷蛋氨酸经亚精胺合酶(SRM)合成，并在精胺合酶(SMS)11的作用下作为精胺的前体。亚精胺最初是从精液中分离出来的，也存在于大多数细胞和组织中，包括卵巢。它参与了广泛的细胞事件，包括转录和翻译的调节、氧化应激的诱导、自噬和凋亡，以及基因组稳定性的维持，这是因为它具有抗炎活性、抗氧化特性、增强线粒体功能和增强蛋白酶的作用。

据报道，亚精胺通过诱导自噬延长酵母、苍蝇、蠕虫和人类免疫细胞的寿命。此外，在果蝇中添加亚精胺可抑制年龄诱导的记忆障碍，在小鼠中预防由TAR DNA结合蛋白43 (TDP-43)蛋白病变引起的神经退行性疾病，并通过减少老年小鼠的心脏肥厚和舒张功能下降发挥心脏保护作用。尽管越来越多的研究报道了亚精胺对体细胞衰老的恢复作用，但亚精胺对卵母细胞衰老的影响尚未明确。

补充亚精胺对老年小鼠卵母细胞受精能力和胚胎发育潜能的影响（图源自Nature Aging）

在该研究中，基于卵巢代谢组学数据和大量体内和体外实验证据，作者证明亚精胺是在衰老过程中保持卵母细胞质量的关键代谢物。补充亚精胺可促进老年动物卵母细胞成熟，提高受精能力和早期胚胎发育潜力，从而提高雌性生育能力。值得注意的是，亚精胺可增强线粒体自噬活性，以维持线粒体功能并抑制老年小鼠卵母细胞的凋亡。因此，该研究为亚精胺在通过自然妊娠或辅助生殖技术改善高龄女性生殖结果方面的潜在应用提供了临床意义。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s43587-023-00498-8