胚胎能量工厂:粒线体

生殖系统中的各项活动尤以卵子的成熟过程最為耗能,故粒线体的数量在卵子至胚胎中的变化,旋即成為胚胎潜力的研究指标之一。
2023-05-25 2023-05-29
作者 送子鸟生殖中心

你累了吗?相信一听到这句耳熟能详的广告词,脑中立马浮现一个人汗流浃背的工作景像。生活中努力工作的我们需要持续补充营养,以维持体力;同样地,身体内各个细胞也需要持续产生能量,以维持基本功能。而细胞的能量中枢,则位于细胞内所含的胞器 粒线体 (Mitochondria)。 

粒线体在生物体最广為人知的角色,是以电子传递链的形式产生细胞所需的三磷酸腺苷 (Adenosine Triphosphate,ATP),除此之外,事实上粒线体好比一间「多工的工厂、主导多项调控,举凡细胞凋亡、细胞内钙离子平衡,甚至卵巢的类固醇生成,都与粒线体息息相关。生殖系统中的各项活动尤以卵子的成熟过程最為耗能 (减数分裂),故粒线体的数量在卵子至胚胎中的变化,旋即成為胚胎潜力的研究指标之一历来文献指出,平均一颗成熟的 MII 卵子内含约莫 150,000 以上的粒线体,相较下,一隻精虫内含仅约 100 个左右的粒线体。

卵子自初始状态至受精后,粒线体数量便停止扩增,既有的粒线体会随著胚胎的增生持续分配到各胚胎细胞中 (有丝分裂),因此个别胚胎细胞的粒线体数量不断的持续下降,直至子代个体新一轮的性腺发育成熟。加拿大的研究团队经由一系列的老鼠模型发现若需有稳定的著床后发育,一颗成熟的卵子所含的粒线体不可低于 40,000 到 50,000 个,并依此推估為该限制与生物体本身确保后续发育所需的最低能量阈值相关 (下图)。由此可知,若一颗胚胎需要稳定著床并且发育,除了需俱备正常双套染色体、良好胚胎外观与发育时间外,能量的供给也可能為关键之一。

参考文章

Wai et al. The role of mitochondrial DNA copy number in mammalian fertility. Biol Reprod. 2010;83:52-62.

 

*医疗行為需与医师讨论进行,本篇文章仅反映当时治疗状况与建议