第一个具有细胞水平分辨率的人类卵巢图谱是迈向人工卵巢的一步

　　

密歇根大学的工程师称，一份新的人类卵巢“图谱”提供了新的见解，可能会导致恢复卵巢激素分泌的治疗和生育生物学上相关的孩子的能力。

对卵巢的深入了解意味着研究人员有可能在实验室中使用在暴露于有毒药物治疗(如化疗和放疗)之前储存和冷冻的组织来制造人工卵巢。目前，外科医生可以植入先前冷冻的卵巢组织来暂时恢复激素和卵子的分泌。然而，研究人员说，这种方法不会长久有效，因为很少有卵泡(产生激素和携带卵子的结构)能通过重新植入存活下来。

新的图谱揭示了使卵泡成熟的因素，因为大多数卵泡在没有释放激素或卵子的情况下枯萎。利用能够识别组织内单细胞水平上表达的基因的新工具，该团队能够锁定携带卵子未成熟前体(即卵母细胞)的卵泡。

“现在我们知道了哪些基因在卵母细胞中表达，我们可以测试影响这些基因是否能产生一个功能性卵泡。这可以用来制造一个人工卵巢，最终可以移植回体内，”密歇根大学生物医学工程副教授、《Science Advances》杂志上这项新研究的通讯作者Ariella Shikanov说。

大多数的卵泡，称为原始卵泡，处于休眠状态，位于卵巢的外层，称为皮层。这些卵泡中的一小部分周期性地激活并迁移到卵巢中一个被称为生长池的区域。只有少数正在发育的卵泡会产生成熟的卵子，这些卵子会被释放到输卵管中。

由于能够引导卵泡发育和调节卵巢环境，研究小组认为，经过改造的卵巢组织可以比未经改造的植入组织功能更长。这意味着患者将有更长的生育窗口期，也意味着他们的身体产生有助于调节月经周期、支持肌肉、骨骼、性和心血管健康的激素的时间更长。

密歇根大学计算医学和生物信息系副主任、该研究的共同通讯作者Jun Z. Li说:“我们不是在谈论利用代孕母亲或人工授精。我们正在努力的神奇之处在于能够触发一个未成熟的细胞走向成熟，但不知道是哪些分子推动了这一过程，我们是盲目的。”

密歇根大学的研究小组利用了一种相对较新的技术，称为空间转录组学，来追踪组织样本中所有的基因活动及其发生的位置。它们通过读取RNA链来做到这一点，RNA链就像从DNA链上提取的笔记，揭示了哪些基因正在被读取。密歇根大学的研究人员与一个器官采购组织合作，对5名人类捐赠者的卵巢进行了RNA测序。

“这是我们第一次能够针对卵泡和卵母细胞进行转录分析，这使我们能够看到哪些基因是活跃的，”Shikanov说。“大多数卵巢卵泡在出生时就已经存在了，永远不会进入生长池，最终会自我毁灭。这些新数据让我们开始了解是什么造就了一个好的卵子——是什么决定了哪个卵泡会生长、排卵、受精并成为一个婴儿。”

密歇根大学的工作是人类细胞图谱项目的一部分，该项目旨在创建“所有不同细胞的图谱，它们的分子特征和位置，以了解人体如何工作以及疾病中的问题。”

Cellular atlas of the human ovary using morphologically guided spatial transcriptomics and single-cell sequencing (DOI: 10.1126/sciadv.adm7506) (available when embargo lifts)