乔恩·蒂莉

NIH资助帮助科学家改变生育研究20多年

雷竞技app最新版raybet雷竞技东北大学特聘教授和生物学系的椅子上乔纳森·蒂莉已成功在年的开创性研究妇女的健康和生育能力。拨款的支持他的工作得到了国家卫生研究院(NIH)已经重新再次,与当前时期延长四分之一个世纪的助学金的资助。

“从第一天起,无论多么疯狂的想法,我们保持忠于我们的核心问题——我们如何延长卵巢的功能寿命,”蒂莉说。“这个格兰特已经允许我们思考在过去的20年里我们从未想过的方式。”

这一个格兰特也帮助蒂莉获得多个等顶级科学期刊论文自然,细胞,自然遗传学,自然医学,集体细节的令人兴奋的进步生育领域的研究。那些取得了进展的事情,包括他的发现和净化的卵母细胞(蛋)干细胞,并开发新的方法来延缓卵巢衰老和更年期。尽管他的团队的工作出现了一些意想不到的变化,每一个项目都一直致力于理解如何维持卵巢的功能寿命为了帮助女性保持其肥沃的潜力和保持健康了。

蛋保存

最高点人类女性的卵细胞生产发生在婴儿的第一次呼吸的空气。在怀孕到一半的时候,大约有700万个存储在胚胎的卵巢未成熟的卵子。出生的时候,这一数字已耗尽100万左右。在青春期的时候,卵巢只包含200000 - 300000鸡蛋,鸡蛋储备失去了超过95%的潜力。

在二十年前,蒂莉的实验室在马萨诸塞州综合医院的时候,他开始学习控制鸡蛋细胞死亡的基因和通路来确定他的团队可以预防或减缓蛋的过程损失。如果卵巢功能可能会延长,将会有更多的时间在绝经前女性的生活,这将大大延迟发作的绝经后的所有女性随着年龄的增长面临的健康风险。

蒂莉有条不紊地组装分子基因和通路的蓝图,帮助卵子存活以及导致鸡蛋的死,并发现鸡蛋损失发生时通过一个“天然”称为凋亡细胞死亡程序。在这些研究中,他的实验室还无意中发现鸡蛋接触化疗药物迅速接受细胞凋亡以应对这种毒素。

根据这一点,蒂莉调整他的实验室的工作将重点放在证明过早绝经和不孕女性癌症患者暴露于化疗或放疗副作用损害卵巢的结果导致加速卵子细胞死亡。1997年,他的实验室发表了他们的初步结果自然医学在2001年和2003年,关键的后续研究在同一期刊。

从那里,他们找到工作的关键控制点,卵细胞用来感知和转导信号,死,然后他们开发了一个小型的化学分子,阻止卵子激活细胞凋亡。

“我们的目标是让蛋不知道它被暴露在抗癌治疗,”蒂莉说。通过一系列的研究在小鼠和猴子,我们建立了,如果我们把这种分子化疗或放疗前的卵巢,卵巢损伤减轻,和卵巢功能和生殖能力被保留。如果分子没有传达下去,卵巢过早会失败。”

健康跨度与寿命

这是一样重要,蒂莉和他的同事们并没有停止工作。相反,他们回到他们的核心问题和鸽子深入了解卵巢的年龄,和能够做些什么来防止这种情况的发生。

“我们的目标是更好地定义关键事件潜在卵母细胞损失和卵巢老化,长期目标的开发新的方法来减缓自然绝经时间,从而延缓健康风险和并发症的发生与卵巢衰竭,”蒂莉说。

使用基因敲除方法,蒂莉表明,卵母细胞的损失,由于老化或侮辱,伯灵顿所需的一种蛋白质编码的基因。通过消除这种基因在小鼠,卵巢的功能寿命延长太久,证明通过保持一个适当的数量的卵子在卵巢内,他们甚至可以继续函数作为女性变得非常老了。这项研究的结果发表在自然遗传学在1999年。

八年后,蒂莉的后续研究《美国国家科学院院刊》上显示应用程序的工作。绝经后女性的年龄,还有许多其他不当卵巢功能老化的迹象。这些包括骨质疏松、脱发、认知功能障碍、白内障等。老鼠经常出现许多同样的迹象。但正如蒂莉的伯灵顿基因敲除小鼠年龄的增长,他们并没有显示这些女性衰老的标志,因为卵巢继续函数更晚到他们的生活。同样重要的是,这些巨大的好处是没有任何不利的证据,比如癌症风险增加或发病率。

中心主题的“这是我一直感兴趣的东西,通过东北——健康老龄化。不是每说延长寿命,但延长健康寿命,”蒂莉说。本系列”,允许我们显示我们的研究可以安全扩展健康跨度维持卵巢功能,至少在老鼠。然而,我们当时不知道如何翻译这个工作对人类。”

干细胞来救援

美国国立卫生研究院拨款开始进入第二块主要的资金在2000年代早期,蒂莉和他的团队已经发表了数篇论文和专利,并继续探索伯灵顿基因及其功能。

要做到这一点,他们决定直接量化鸡蛋死于卵巢的数量,这是史无前例的。人们一直认为,一旦赋予蛋人口出生时,它开始死亡和新蛋是再也没有了。因此,任何下降总健康蛋池必须反映鸡蛋时间期间死亡的数量。

“事实证明,这个假设是不正确的,”蒂莉说。“我们显示,很意外地是,实际的卵细胞死亡速度三倍的总净损失健康的卵子从卵巢。”

突然,他们发现自己被困在一个数学难题,因为有许多,许多卵细胞死亡,这一数字不匹配的数量仍然在卵巢健康的鸡蛋。必须有存款的新蛋,没有占地方。

“一举,我们停止一切,改写了整个实验室的未来基于一个疯狂的想法,”他说。教科书”,每一个在我的生活中我曾经读错了——卵巢能力让新蛋,我们刚好错过了那班车。”

在2004年,蒂莉开创性的实验室发表了他们的发现自然挑战女性相信,一旦出生,不能让新蛋,他们花了很多负面批评他们的发现,因为它看起来推翻大多数科学家所认为是真正的五十多年了。

但美国国立卫生研究院保持真正的蒂莉的追求对卵巢衰老的基本问题,并继续基金蒂莉的想法,一种罕见的人口研究未知的干细胞必须负责制作新蛋。2012年,他的实验室成功地净化从生育年龄妇女的卵巢卵母细胞的干细胞,显示在一个自然医学文章,即使是作为成年人,女性的卵巢有能力作出新的鸡蛋。这个突破之后今年出版自然科学报告从蒂莉的实验室坚定地建立卵母细胞干细胞不仅存在,而且贡献直接在成年女性使用的池鸡蛋繁殖。

通过研究这些卵母细胞的干细胞,蒂莉和生物学助理教授多丽森林,连同他们的球队的本科生和研究生学员衰老和不育研究实验室(窝)东北,现在合作构建的全人工人类卵巢外的身体是由细胞组成的完全匹配一个给定的人的基因的身份。

“实际上,我们本质上是一个无限数量的方法生产健康的新蛋从这个patient-matched人造卵巢,从而消除需要一个最昂贵的体外受精(IVF)的和痛苦的方面——几个月的激素注射生产只有几个鸡蛋医生尝试试管婴儿,”蒂莉说。思维更广泛地说,蒂莉也观点这个人造人类卵巢作为一个潜在的手段获得相同的促进健康的实现结果接近更年期的妇女Bax基因敲除小鼠的衰老过程。“持续的卵巢功能所带来的好处,”他解释说,“无论是通过基因敲除的基因驱动小鼠卵细胞死亡或通过重新引入人造卵巢组织最初工程在女性的身体外,应该产生相同的有益结果女性身体的衰老过程。”

新能源为累了鸡蛋

除了建立一个人造卵巢,蒂莉也花时间努力解决的一个重大挑战人类女性生育能力——卵子和胚胎质量的恶化,随着年龄的增长,很多女性无法怀孕,甚至通过试管受精。蒂莉的实验室建立了一个技术增强(自体生殖系线粒体能量转移),它使用一个女人的卵子干细胞线粒体作为充足“电池”重振她累了鸡蛋。少量的卵巢组织,分离后收集卵母细胞干细胞和提取它们的线粒体,这些电池是一个完美的基因匹配可以注射回同一个女人的卵子受精。蒂莉和树林的专利技术,这是授权给OvaScience,蒂莉在2011年联合创立的一家公司。他们已经因为他的技术进入临床研究几家全球领先的试管婴儿中心。

在2015年,Zain是第一个出生的婴儿通过增加激动的父母在多伦多中心的辅助生殖技术,由于蒂莉的研究。另一个女人在迪拜曾试图怀孕,但不能持久的16个失败的试管受精周期。通过增加,她最终实现了她的梦想拥有一个自己的孩子。

图由乔纳森·蒂莉。

“结果是什么事,”蒂莉说。“人们可以争论卵母细胞干细胞是否存在所有他们想要的,但我们真正关心的是为女性提供安全有效的新技术。如果不存在干细胞,这东西不会发生。”

这是一个漫长的道路,蒂莉自从他首次dogma-breaking纸自然在2004年,但显然他的奉献精神和毅力值得的,和更多的是在地平线上。

下一个步骤

随着格兰特现在继续基金未来五年他的工作到2022年,蒂莉和巢穴的成员正在研究的新方向,但仍保持正确的总体目标维持卵巢的功能寿命。

看着女人的卵巢在每十年的生活,包括绝经之后,甚至看到绝经期后,卵巢仍有卵母细胞干细胞——他们只是休眠。实验室的一些研究成果发表在2015年在生殖医学研讨会。如果干细胞从身体中取出,他们仍然可以产蛋,所以一定是发生在卵巢导致这种障碍。

现在,蒂莉和他的团队正在探索mechanostimulation领域,在机械力的作用在卵巢和鸡蛋生产。他们的理论是,随着女性年龄的增长,它是比较困难的卵巢卵母细胞转导机械信号干细胞。年长的卵巢,更严格和更少的灵活。为了测试这个想法,蒂莉的实验室是使用专门的机器,允许组织或细胞“拉伸”,有一定数量的在往不同的方向。通过确定多少卵巢可能伸展在身体的正常功能,当他们的经验常数的变化通过排卵卵泡生长和力量,他们可以用相同数量的伸展在培养皿中卵母细胞干细胞是否这会触发新蛋的生产。

“我们的假设是,如果卵巢不再能够伸展,干细胞并没有那么刺激了所以他们不告诉新的卵细胞,”蒂莉说。“我们认为一个关键的事情在卵巢卵母细胞的干细胞的微环境驻留在成为受损或不体贴细胞随着女性年龄的增长。”

如果他的假设被证明是正确的,蒂莉相信机遇是巨大的开发的新设备将使“拉伸信号”被引入到岁卵巢来恢复产蛋。虽然仍处于非常初级的阶段,蒂莉仍然很乐观地认为,这个新的工作将产生巨大的结果为科学和妇女。

二十年晚些时候

蒂莉不能感谢美国国立卫生研究院的国家衰老研究院的格兰特研究的连续性,这提供了他和他的同事们自1995年首次被激活。

“我们发现很多方面多年来观察这一核心问题,”蒂莉说。“卵巢的衰老是如何发生的,我们怎么能干预,自然或通过其他手段?”

他们的工作已经回答了这个问题在许多方向和应用程序,他们继续进一步深入研究。和蒂莉,他很高兴,每天挑战他进入工作。

“我可以做我喜欢的,我发现,“蒂莉说。“我要完成我一直想做的事情,那就是让我的工作更有意义。微笑的脸上婴儿Zain的父母,拿着他的手臂,只是图表。这就是为什么我致力于我们所做的工作。它的目的是为更好地改变人们的生活,和对一些已经发生了。”

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