卵細胞如何在不失去繁殖能力的情況下進入休眠狀態的謎團已被CRG的研究人員解開。根據發表在《自然》上的基因組調控中心(CRG)的研究顯示，未成熟的人類卵細胞會繞過一個被認為是產生能量所必需的關鍵代謝過程。
這些細胞修改了它們的新陳代謝進而停止產生活性氧，而這些危險的分子可能會積累起來、損害DNA並導致細胞死亡。該研究解釋了人類卵細胞如何在卵巢中休眠長達50年而不失去其繁殖能力。
該研究的論文第一作者、CRG的博士后研究員Aida Rodriguez博士解說道：“人類在出生時就擁有了一生中所有的卵細胞供應。由於人類也是最長壽的陸生哺乳動物，卵細胞必須保持原始狀態同時還要避免幾十年的磨損。我們發現，這個問題是通過跳過一個基本的代謝反應來解決的，這個反應也是細胞受損的主要來源。作為一種長期的維護策略，這就像把電池置於待機模式。這代表了一種在動物細胞中從未見過的全新模式。”
人類卵子在胎兒發育過程中首先在卵巢中形成，在那裡經歷了不同的成熟階段。在這一過程的早期階段，被稱為卵母細胞的不成熟卵細胞進入細胞停滯期並在卵巢中休眠長達50年。就像所有其他真核細胞一樣，卵細胞也有線粒體，它們利用線粒體來產生能量以滿足其在休眠期的需求。
通過利用活體成像、蛋白質組學和生物化學技術的混合物，研究人員發現人類和非洲爪蟾卵母細胞中的線粒體使用替代的代謝途徑來創造能量，這在以前的其他動物細胞類型中是沒有觀察到過的。
一種被稱為複合物I的複合蛋白和酶是“守門員”，它啟動了線粒體中產生能量所需的反應。這種蛋白質是基本的並在構成從酵母到藍鯨的生物體的細胞中工作。然而研究人員發現，複合物I在卵細胞中幾乎不存在。已知的唯一其他類型的細胞在複合物I水平耗盡的情況下也能存活，這就是構成寄生植物槲樹的所有細胞。
據該研究的作者介紹稱，該研究解釋了一些患有跟複合物I有關的線粒體疾病如萊伯氏遺傳性視神經病的女性跟患有影響其他線粒體呼吸複合物的女性相比沒有經歷生育能力的降低的原因。
這些發現還可能為幫助保存接受癌症治療的病人的卵巢儲備帶來新策略。“複合物I抑製劑此前已被提議作為一種癌症治療方法。如果這些抑製劑在未來的研究中顯示出前景，那麼它們有可能針對癌細胞並與此同時保留卵母細胞，”該研究的論文第一作者、CRG細胞與發育生物學項目組組長Elvan Böke博士解釋道。
卵母細胞跟其他類型的細胞有很大的不同，這是因為它們必須在壽命和功能之間取得平衡。研究人員計劃繼續這一研究方向並揭開卵母細胞在缺乏複雜I的情況下長期休眠時使用的能量來源，其目的之一是了解營養對女性生育能力的影響。
Böke博士總結道：“1/4的女性不孕症是無法解釋的–這表明我們在了解女性生殖方面存在着巨大的知識差距。我們的目標是發現卵母細胞保持健康多年的策略（如缺乏複雜的I）以便找出這些策略最終隨着年齡的增長而失效的原因。”