在當代社會，隨著職業(yè)發(fā)展、教育水平提升和生育觀念的轉變，越來越多女性選擇推遲生育。在發(fā)達國家，女性首次生育的平均年齡已接近甚至超過30歲，而在一些大城市中，35歲以上的高齡產(chǎn)婦比例持續(xù)攀升。這一趨勢引發(fā)了醫(yī)學界對女性生殖健康，尤其是卵子質量隨年齡變化的廣泛關注。

 

線粒體被稱為細胞的“能量工廠”，其攜帶的線粒體DNA（mtDNA）在細胞代謝、胚胎發(fā)育和生殖能力中發(fā)揮關鍵作用。已有研究顯示，mtDNA突變與多種退行性疾病、衰老過程以及生育力下降密切相關。因此，一個長期備受關注的問題是：女性卵子中的線粒體DNA是否會隨著年齡增長而積累更多突變？ 如果答案是肯定的，這可能解釋高齡女性生育力下降和胚胎發(fā)育異常風險升高的部分原因。然而，此前的研究結果并不一致，部分受限于測序技術的準確性。

 

近日，發(fā)表于國際權威期刊《Science Advances》的一項突破性研究為這一爭議提供了有力解答。來自賓州州立大學等機構的研究團隊利用高精度雙鏈測序技術（Duplex Sequencing），對人類卵子中的mtDNA突變進行了迄今最精確的分析，揭示了一個令人振奮的現(xiàn)象：卵子中的線粒體DNA突變頻率并不會隨年齡增長而顯著上升。

 

精準測序：揭開“真實突變”與“技術噪音”的面紗

研究團隊對22名年齡在20至42歲之間的女性進行了全面分析，涵蓋年輕（20–29歲）、中年（30–34歲）和高齡（35–42歲）三個組別。他們從每位女性中獲取1至5個成熟卵子（平均3.64個），并同時采集其血液（18人）和唾液（8人）樣本進行對比。

 

關鍵在于，研究人員采用了雙鏈測序技術——一種能顯著降低測序錯誤率的前沿方法。該技術通過對DNA雙鏈分別標記條形碼，在擴增和測序后重建“單鏈共識序列”（SSCS）和“雙鏈共識序列”（DCS），從而有效區(qū)分真實的基因變異與PCR擴增或測序過程中的人為錯誤，確保數(shù)據(jù)的高度可靠性。

 

驚人發(fā)現(xiàn)：體細胞突變隨年齡積累，卵子卻“獨善其身”

研究結果揭示了鮮明對比：

 

在血液和唾液等體細胞組織中，mtDNA突變頻率確實隨著年齡增長顯著增加，這與已知的“衰老伴隨基因損傷積累”規(guī)律一致。

然而，在卵子中，mtDNA突變的總體頻率不僅遠低于體細胞，而且并未隨年齡增長而上升。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了“卵子線粒體必然隨年齡退化”的傳統(tǒng)假設。

更深入的分析顯示，卵子中的mtDNA突變分布具有獨特特征：

 

高頻率突變主要集中在非編碼區(qū)（如D-環(huán)區(qū)），而在編碼區(qū)（負責合成能量相關蛋白）顯著減少；

低頻率突變則在全基因組范圍內分布較為均勻；

與已知線粒體疾病相關的致病性突變，在卵子中的比例也明顯低于體細胞。

這些模式強烈提示：卵子中存在一種“凈化選擇”機制——在卵母細胞發(fā)育或成熟過程中，攜帶高頻率有害突變的線粒體可能被主動清除或抑制，從而保護卵子的遺傳完整性。

 

科學意義與現(xiàn)實啟示

這項研究首次以高精度直接評估了人類卵子mtDNA突變與年齡的關系，為理解女性生殖衰老提供了全新視角。它表明，盡管高齡生育仍面臨諸多挑戰(zhàn)（如染色體異常風險增加），但卵子自身的線粒體基因組可能具備強大的自我保護能力，并非簡單地隨年齡“磨損”。

 

這一發(fā)現(xiàn)為晚育女性帶來了積極的科學信號：卵子的質量并非完全隨年齡線性下降，其內在的生物學機制仍在努力維持遺傳穩(wěn)定。同時，該研究也為輔助生殖技術（如線粒體替代療法）和遺傳咨詢提供了重要理論依據(jù)。

 

未來，科學家將進一步探索這種“凈化選擇”的分子機制，或可為延緩生殖衰老、提升高齡女性生育力開辟新的干預路徑。