Мутации, нарушающие развитие половых клеток, вызывают бесплодие или врожденные дефекты. Мутации, вызывающие женское бесплодие у людей, такие как мутации в гене BMP15, также вызывают бесплодие у рыбок данио. Однако у самок рыбок данио может произойти полная смена половых признаков.

Исследователи из Медицинской школы Икана и Калифорнийского университета в Дэвисе изучили, как предотвратить потерю клеток яичников, а также смену пола у рыб от яичника к семенникам. Эксперты изучили, какие конкретные клетки способствуют недостаточности яичников и смене пола, и, идентифицировав эти клетки, определили потенциальные пути предотвращения недостаточности яичников.

Их выводы опубликованы в журнале Достижения науки.

У человека, как и у рыбок данио, формирование половых органов начинается с генитального гребня, идентичного у самцов и самок, который позже образует яичник или семенник. После определения пола в яичнике может возникнуть преждевременная недостаточность яичников в результате нарушений фертильности или потери клеток и фолликулов, что приводит к маскулинизации. Маскулинизация – это развитие мужских половых признаков у женщины. В случае самок рыбок данио недостаточность яичников может привести к полной смене пола от женского к мужскому.

Исследователи обнаружили, что иммунные клетки яичников, называемые макрофагами, являются критическими факторами недостаточности яичников и маскулинизации. Для поддержания фолликулов яичников у животных необходим ген BMP15. Аналогичным образом, у людей BMP15 участвует в репродуктивных расстройствах, которые вызывают преждевременную недостаточность яичников или преждевременную недостаточность яичников. Эти состояния не только приводят к бесплодию, но и в более широком смысле влияют на здоровье женщин, включая костные, сердечно-сосудистые, неврологические и аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит и волчанка.

В этом исследовании эксперты использовали генетические подходы для выявления типов клеток, ответственных за недостаточность яичников, связанную с мутациями гена BMP15. Они обнаружили, что полное устранение макрофагов предотвращает потерю клеток яичников и изменение пола. Кроме того, они использовали секвенирование одноклеточной РНК для идентификации генов, экспрессируемых отдельными клетками яичников рыб, и идентифицировали подмножество клеток, которые производят иммунорегулирующие белки.

«Клетки и пути, которые мы определили, представляют собой потенциальные терапевтические мишени для сохранения фертильности и улучшения репродуктивных расстройств, включая синдром поликистозных яичников и преждевременную недостаточность яичников у женщин. [a] женщина, и может иметь последствия в менопаузе, а также вносить изменения в терапевтические подходы к лечению рака для сохранения фертильности», — сказала соавтор Флоренс Марлоу, доктор философии, доцент кафедры клеточной, эволюционной и регенеративной биологии и исследователь в Black Институт семейных стволовых клеток при Медицинской школе Икан на горе Синай.

«Эта работа может привести к более раннему выявлению и улучшению терапии или вмешательства при преждевременной недостаточности яичников. Раннее выявление и лучшие терапевтические подходы к репродуктивным расстройствам и лечению, сохраняющему функцию яичников, окажут глубокое влияние на здоровье и благополучие пациентов».

Лаборатория Марлоу проведет следующие исследования, чтобы понять эмбриональное происхождение популяций клеток, активирующих иммунную систему, и то, как половые гормоны влияют на популяции иммунных клеток в яичниках и семенниках, поскольку это может дать представление о наблюдаемых половых различиях в иммунной функции. в людях.