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Life Med | 马伟/杨晓葵等人发现铁代谢紊乱通过诱发氧化应激损伤加速排卵后卵母细胞老化 |
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论文标题:Iron metabolism disorder promotes postovulatory oocyte aging by inducing oxidative stress damage
期刊:Life Medicine
作者:Ziqi Huang, Bicheng Wang, Ying Tian, Xiangning Xu, Jiaqi Zhang, Shuo Lou, Jingyi Kang, Ningning Zhang, Ke Song, Jingyu Li, Jing Weng, Yuanjing Liang, Xiaokui Yang, Wei Ma
发表时间:11 Mar 2026
DOI:10.1093/lifemedi/lnaf032
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卵母细胞排卵后老化(postovulatory oocyte aging)是指排出的卵母细胞随时间推移发生的退行性变化,常导致受精失败或胚胎发育异常。该过程与细胞内过量活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)积聚密切相关。ROS既可源自线粒体电子传递链(Electron Transport Chain, ETC)氧化磷酸化的副产物 ,也可由铁介导的Fenton反应产生:过渡金属离子Fe2+催化过氧化氢(H2O2)分解,生成最具破坏力的羟自由基(•OH)。细胞铁稳态的维持依赖铁转运体、载体、调控蛋白及储存蛋白的协同作用。一旦平衡被打破,胞质游离Fe2+水平升高,细胞内不稳定铁池(Labile Iron Pool, LIP)扩大,Fenton反应及•OH生成增强,导致脂质过氧化加剧与细胞损伤,最终触发铁死亡(ferroptosis)。当前人们对排卵后老化的卵母细胞内ROS积累的来源了解甚少,特别是输卵管微环境的变化及其背后机制的研究更加有限,探索源头并进行“拦截”则会为生殖病理提供了新的治疗策略。

2025年9月,首都医科大学基础医学院马伟课题组与首都医科大学附属北京妇产医院杨晓葵课题组合作在Life Medicine杂志在线发表了题为Iron metabolism disorder promotes postovulatory oocyte aging by inducing oxidative stress damage的研究论文,揭示了小鼠卵母细胞排卵后老化与输卵管微环境中血色素氧化酶(Heme oxygenase 1, HO-1)表达增加以及卵母细胞内铁超载密切相关,体内施加铁螯合剂和HO-1抑制剂能够显著缓解排卵后卵母细胞内的铁代谢紊乱和氧化应激损伤,改善卵母细胞发育潜力。

研究团队发现随着排卵后时间的延长,输卵管中HO-1的表达逐渐升高,其分解血色素产生铁的趋势增加,相应地,卵母细胞内铁含量增加,铁代谢调节体系(如铁转运蛋白、储存蛋白和调控蛋白)失衡,铁自噬亢进,胞质内游离亚铁离子(Fe2+)增加,伴随着脂质过氧化上升、DNA 损伤、线粒体与溶酶体功能异常以及纺锤体和染色体排列缺陷等老化特征。腹腔注射铁螯合剂去铁胺(Deferoxamine, DFO)能够改善卵母细胞内Fe2+超量,缓解铁自噬和线粒体自噬上升趋势,恢复铁代谢相关蛋白的正常表达,减轻脂质过氧化损伤并改善纺锤体形态和皮质颗粒分布,提升其精子结合能力。施加HO-1 抑制剂锌原卟啉(Zinc Protoporphyrin, ZnPP)也能够降低卵母细胞内Fe2+水平,缓解退行性变化。另外,在相同的时间节点,体外培养条件下的卵母细胞内铁的含量显著低于输卵管内停留细胞,其老化进程也弱于体内滞留细胞。这些数据提示高活性的HO-1促进血色素的分解,塑造了输卵管内的富铁微环境,进而破坏了卵母细胞的铁代谢,造成氧化应激损伤积累和退行性变化。
综上,本研究首次明确了铁代谢失衡是排卵后卵母细胞老化的关键驱动因素,通过铁螯合剂或 HO-1 抑制剂进行干预,可有效缓解卵母细胞的一系列退行性变化,这为改善卵母细胞质量、解决生殖相关病理问题提供了新的治疗思路和靶点。
首都医科大学基础医学院马伟教授与首都医科大学附属北京妇产医院杨晓葵教授为本文共同通讯作者,首都医科大学基础医学院硕士生黄子琪为本文的第一作者。该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金项目的经费支持。
英文全文链接:
https://doi.org/10.1093/lifemedi/lnaf032
引用本文:
Ziqi Huang, Bicheng Wang, Ying Tian, Xiangning Xu, Jiaqi Zhang, Shuo Lou, Jingyi Kang, Ningning Zhang, Ke Song, Jingyu Li, Jing Weng, Yuanjing Liang, Xiaokui Yang, Wei Ma, Iron metabolism disorder promotes postovulatory oocyte aging by inducing oxidative stress damage, Life Medicine, Volume 4, Issue 6, December 2025, lnaf032, https://doi.org/10.1093/lifemedi/lnaf032
作者简介

马伟
首都医科大学基础医学院
马伟,男,博士,教授,博士生导师,现任首都医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系教授、生殖细胞与胚胎发育研究组组长(PI)。主要从事卵母细胞发育与成熟机制的研究,在Advanced Science、Autophagy、Redox Biology等期刊发表了多篇论文。

杨晓葵
北京妇产医院生殖医学中心
杨晓葵,女,博士,主任医师,博士生导师,现任北京妇产医院生殖医学中心主任、首都医科大学教授。从事生殖内分泌与辅助生殖技术的临床与基础研究,在Human Reproduction、Fertility and Sterility、Molecular Human Reproduction等期刊发表论文多篇论文。
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