スペイン・バルセロナにあるゲノム調節センター（CRG）の研究により、人間の卵子が成熟するにつれて内部の老廃物除去システムの活動を意図的に遅らせることが明らかになりました。このメカニズムにより、卵子は低い代謝率を維持し、損傷を最小限に抑え、数十年間にわたって休眠状態を保つことができます。
女性は100万から200万個の未成熟な卵子を持って生まれますが、閉経期までには数百個に減少します。各卵子は、妊娠をサポートできるようになるまで最大50年間、摩耗や損傷に耐えなければなりません。タンパク質のリサイクルは細胞の維持に不可欠であり、リソソームとプロテアソームが主な老廃物除去ユニットです。しかし、これらの細胞成分がタンパク質を分解するたびにエネルギーを消費し、DNAや膜に損傷を与える可能性のある活性酸素種（ROS）を生成する可能性があります。
この研究チームは、リサイクルを遅らせることで、卵子はROSの生成を最小限に抑えつつ、生存に必要なメンテナンス作業を実行できるのではないかと仮説を立てました。
研究者たちは、19歳から34歳までの健康なドナー21名から採取された100個以上の卵子を分析しました。そのうち70個は受精準備ができた卵子、30個は未成熟な卵母細胞でした。蛍光プローブを使用し、ライブセルでリソソーム、プロテアソーム、ミトコンドリアの活動を追跡しました。これら3つの活動値は、卵子をサポートする周囲の細胞と比較して約50%低く、細胞が成熟するにつれてさらに低下しました。
ライブイメージングにより、卵子が排卵前の最後の数時間でリソソームを周囲の液に排出する様子が示されました。同時に、ミトコンドリアとプロテアソームは細胞の外縁に移動しました。本研究の筆頭著者であるガブリエル・ザッファニーニ博士は、「これは、人間の卵子ができるとは知らなかった一種の大掃除です」と述べています。
この研究は、女性から直接採取された健康な人間の卵子に関する最大規模の研究であると著者らは述べています。これまでのほとんどの研究室での研究は、培養皿で人工的に成熟させた卵子に依存していましたが、これらのinvitro成熟卵母細胞は異常な挙動を示すことが多く、体外受精（IVF）の結果が悪くなることと関連付けられています。
さらに、この研究は、世界中で毎年試みられている数百万回のIVFサイクルの成功率を向上させるための新しい戦略につながる可能性があります。CRGの研究グループリーダーであり、本研究の著者の一人であるエルヴァン・ボケ博士は、「不妊に悩む患者は、しばしば卵子の代謝を改善するためにランダムなサプリメントを摂取するように勧められます」と指摘しています。しかし、「新鮮な提供卵子を観察することで、逆のアプローチ、つまり卵子の自然な静かな代謝を維持することが、品質を維持するためにはより良い考えである可能性を示唆する証拠を発見しました」と付け加えています。
チームは現在、高齢のドナーやIVFで失敗したサイクルの卵子を調査し、細胞の老廃物除去ユニットの活動制限が加齢や病気によって失敗するかどうかを調べる予定です。
この発見は、卵子の品質が体外受精の成功率に大きく影響するという事実を強調しています。年齢とともに卵子の質が低下することはよく知られていますが、卵子自身の内部メカニズムがその質を維持するために積極的に調整されていることは、生殖医療の分野に新たな光を当てています。この研究は、不妊治療の成功率向上に貢献するだけでなく、女性の生殖能力に関する理解を深める可能性を秘めています。