一項由巴塞隆納基因體調控中心（CRG）進行的最新研究揭示，人類卵子在成熟過程中會刻意減緩其細胞內部的廢物清除系統的活性。這種機制有助於維持卵子較低的代謝率，進而最大限度地減少潛在的損傷，使其能夠在長達數十年的時間裡保持休眠狀態，直至被需要。
女性出生時約有一到兩百萬個未成熟的卵子，但到了更年期，這個儲備量會銳減至僅剩數百個。每一個卵子都必須在長達五十年的時間裡承受時間的磨損，才能有機會支持一次懷孕。蛋白質的循環利用對於細胞的維護至關重要，其中溶酶體（lysosomes）和蛋白酶體（proteasomes）是主要的廢物處理單元。然而，這些細胞組件在降解蛋白質的過程中會消耗能量，並可能產生會損害DNA和細胞膜的活性氧（ROS）。為此，研究團隊假設，透過減緩蛋白質循環利用的速度，卵子能夠將活性氧的產生降至最低，同時仍能執行必要的維護任務以維持生存。
研究人員分析了來自21位年齡介於19至34歲健康捐贈者的100多個卵子，其中70個是準備受精的卵子，30個是尚未成熟的卵母細胞。利用螢光探針，他們追蹤了活細胞中的溶酶體、蛋白酶體和粒線體活性。結果顯示，這三者的活性均比卵子周圍的支援細胞低約50%，且隨著細胞的成熟，活性進一步下降。透過即時影像技術，研究人員觀察到在排卵前的最後幾個小時，卵子會將溶酶體排出到周圍的液體中。同時，粒線體和蛋白酶體則遷移到細胞的外緣。「這是一種我們先前不知道人類卵子能夠進行的『大掃除』，」該研究的第一作者Gabriele Zaffagnini博士表示。
根據作者們的說法，這項研究是迄今為止規模最大的健康人類卵子研究，這些卵子是直接從女性身上取得的。大多數實驗室研究過去都依賴於在培養皿中人工成熟的卵子，然而，這些體外成熟的卵母細胞常表現出異常行為，並且與較差的試管嬰兒（IVF）結果相關。此外，這項研究可能為改善每年全球數百萬次試管嬰兒週期的成功率帶來新的策略。該研究的作者之一、CRG的團隊領導者Elvan Böke博士指出：「對於有生育問題的患者，常被建議服用各種補充劑來改善卵子代謝。」然而，「透過觀察新鮮捐贈的卵子，我們發現證據表明，採取相反的方法，即維持卵子自然寧靜的代謝，可能更有助於保持其品質。」
該團隊現正計劃檢測來自年長捐贈者和試管嬰兒週期失敗的卵子，以了解細胞廢物清除單位的活性限制是否會隨著年齡或疾病而衰退。這項發現也與體外培養的胚胎暴露於過量活性氧（ROS）有關，過量的ROS會損害DNA和細胞結構，影響胚胎發育潛力，這與研究中卵子為減少ROS而降低代謝的策略形成對比。研究顯示，卵子透過減少粒線體電子傳遞鏈中的複合物I來規避ROS，這是一種能維持細胞健康和延長壽命的演化策略。這也解釋了為何某些粒線體疾病患者不會出現生育力下降的問題。此外，研究也指出，卵子品質與試管嬰兒的成功率密切相關，年齡增長會導致卵子品質下降，增加染色體異常的風險，因此維持卵子品質對提高試管嬰兒的成功率至關重要。