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人类中胚胎非整倍体的出现能够导致胎儿流产和先天性畸形。其中染色体数量的异常主要来源于卵母细胞的减数分裂,并且随着雌性年龄的增加,卵母细胞染色体错误的分离会逐渐增加。目前,老龄如何导致卵母细胞非整倍体形成的原因还不是很清楚,即使认为凝集素的丢失是老龄卵母细胞非整倍性形成的主要原因,其凝集力丢失的分子机制到目前为止,仍然还是不清楚。本文通过利用不同年龄段的CD1小鼠来探究在第一次减数分裂和第二减数分裂中,老龄化是如何影响染色体的分离。 首次通过使用对pH值比较敏感的荧光染料BCECF-AM来探究不同年龄段卵母细胞内的pH值。结果发现在成熟的生发泡(GV,Full-grown Germinal Vesicle)期卵母细胞内pH值会随着小鼠年龄的增长而逐渐升高。并且,在12月龄的小鼠卵母细胞成熟过程中,卵母细胞内的pH值一直维持在较高水平,最高值甚至达到7.6左右。由于细胞内pH值维持在正常范围内能够稳定蛋白的定位和功能。结合老龄卵母细胞pH值的试验结果,猜想老龄小鼠卵母细胞内pH值升高可能与染色体周围凝集力丢失和非整倍体增加有关。通过体外碱化青年小鼠卵母细胞,发现pH值的升高能够导致染色体周围凝集复合体亚基Smc3蛋白水平的减少,并能引起姐妹染色体非整倍体和着丝粒距离的增加。另外,它们的染色体在第一次减数分裂中期发生大量的错误排列。总之,根据本试验结果,推断老龄卵母细胞内pH值的升高可能破坏了包裹在染色体周围凝集复合体的戒指状结构,进而导致了其非整倍体的增加。 哺乳动物卵母细胞染色体进行两次分裂后产生单倍体配子。研究已经报道,减数分裂中染色体的错误分离会随着雌性年龄的增加而增加。但是,很少有人注意到老龄化是如何影响卵母细胞中姐妹染色单体的分离。另外,非整倍性的老龄第二次减数分裂中期(MⅡ,MetaphaseⅡ)卵母细胞是如何躲避其纺锤体组装检查点(SAC,Spindle Assemble Checkpoint)机制的检测,进入到第二次减数分裂后期并与精子受精的呢,到目前为止仍然未知。本试验结果发现,与青年组相比,自然老龄化组小鼠MⅡ卵母细胞染色体错误的排列和构型显著性的增加。有趣的是,这些错误的增加并没有影响卵母细胞减数分裂后期Ⅱ(AⅡ,AnaphaseⅡ)的进入和完成,以及孤雌激活后2-细胞胚胎的形成率。进一步研究发现,Merotelic动粒微管黏附在老龄MⅡ期卵母细胞中显著性的增加,并能帮助卵母细胞逃避SAC机制的检查,使其进入到AⅡ。与此同时,这种动粒微管黏附会持续存在于AⅡ,导致严重的染色体落后和拖尾,以及AⅡ完成的延迟。因此,MⅡ期卵母细胞的merotelic动粒微管黏附进一步恶化了老龄相关基因的不稳定性,并且是老龄相关胚胎非整倍性和发育不良的一个主要原因之一。