By Jonathan D. Grinstein, Ph.D.  Published: 1:06 p.m. PST Mar 4, 2021 | Updated: 4:57 p.m. PST Mar 12, 2021

重點介紹 

1. 普通的家用和工業溶劑乙二醇丁醚（EGBE）是一種生殖毒素，會導致哺乳動物卵細胞（卵母細胞）質量下降。

2.  NMN保護卵母細胞質量免受EGBE誘導的退化的影響。

每個孩子的出生，我們始終都希望他們是“十個手指和十個腳趾”的健康寶寶。 但是某些化學物質會以某種方式干擾正常生殖，對成年男性和成年女性的性功能和生育能力產生不利影響，並在後代中引起發育毒性。有一種具有的“生殖毒性”化學品是乙二醇丁醚（EGBE）。 它是在工業和家庭產品中常見化學物質，並且會產生生殖問題，例如睾丸損傷、女性生育力降低、胚胎死亡和先天缺陷。 但是，它是如何影響女性生殖細胞的原因仍然尚未確定。

在這裡，南京農業大學的Miao在學術期刊《細胞與發育生物學前沿》(Frontiers in Cell and Developmental Biology )上發表了一篇學術論文，發現EGBE暴露，會通過損害細胞結構和稱為粒線體的發電結構，導致豬隻的卵細胞（卵母細胞）產生有缺陷的成熟。 這導致卵母細胞積聚有害的含氧分子，稱為活性氧（ROS）和DNA損傷，從而導致卵母細胞死亡。 值得注意的是，煙酰胺單核苷酸（NMN）會通過恢復重要的化合物煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD +）的水平，來恢復細胞結構的完整性和粒線體功能來挽救EGBE暴露所引起的缺陷，從而消除了過量ROS的有害影響。

“綜合起來，我們的觀察結果顯示，補充NMN是保護卵母細胞質量免受環境污染物引起的變質的有效策略，有助於改善動物和人類的生育能力，” Miao和他的同事如此總結道。

常見的溶劑─乙二醇丁醚對生殖有毒

EGBE是一類稱為乙二醇醚的有機溶劑的一部分，通常用於液壓油、清漆和樹脂，以及各種家用產品的組成部分，如地板上光劑和蠟，以及用於家具、皮革 和玻璃。 但是EGBE很容易通過皮膚、肺部和腸道吸收。 急性暴露於EGBE不僅會導致與腎臟，血液，大腦和新陳代謝有關的疾病，還會導致急性嚴重的呼吸衰竭。

 先前對EGME暴露的女性員工進行的研究顯示，月經週期延長且懷孕時間延長。 此外，針對青蛙的卵母細胞的研究表明，EGME影響著受精前的卵母細胞成熟的關鍵過程。 EGBE的生殖毒性也已通過表現出不育性而在雌性小鼠中被報導。 然而，尚不清楚EGBE如何影響女性的生育能力和卵母細胞質量。

乙二醇丁醚會破壞卵母細胞成熟

在本研究中，Miao及其同事研究了EGBE對豬隻的卵細胞發育（卵子發生）的潛在毒性。 為此，他們通過測試卵母細胞的細胞骨架（形成細胞形狀的分子的微觀網絡）的動力學，研究了暴露在EGBE下對卵母細胞分裂進程的負面影響。 他們之所以這樣看，是因為細胞骨架裝配和動力學的損害通常會導致細胞分裂缺陷。 他們的數據顯示，EGBE暴露破壞了細胞骨架的動力學，並伴隨著染色體錯位─這是正確進行細胞分裂以確保每個產生的細胞獲得完整的基因組拷貝的必不可少的步驟。 這些發現顯示，EGBE暴露引起的卵母細胞成熟擾動歸因於細胞骨架動力學的缺陷。

長期以來，粒線體（卵母細胞的主要能量產生器）的分佈一直被認為是評估卵母細胞成熟度的關鍵指標。 Miao及其同事發現，暴露於EGBE的卵母細胞中粒線體的分佈和功能受到破壞，這表明EGBE暴露通過這些粒線體失衡損害了卵母細胞的成熟。 因此，粒線體損傷的結果是ROS含量增加，導致暴露於EGBE的卵母細胞中DNA的積累和細胞死亡的發生或所謂的細胞凋亡。

NMN保護卵母細胞的成熟免受乙二醇丁醚影響

Miao和同事最近的研究顯示，補充NMN可以通過維持染色體數和受精能力來恢復NAD +水平，從而改善衰老小鼠卵母細胞的質量。 因此，他們想看看這種現像是否會轉化為哺乳動物的對應現象。 他們發現補充NMN（1 mM）降低了豬隻的卵母細胞中EGBE暴露引起的異常細胞骨架動力學和染色體錯位的發生率。 這個數據顯示補充NMN可以在保護豬隻的卵母細胞能力中發揮積極作用。

(Miao et al. 2021 | Front Cell Dev Biol.)  NMN恢復暴露於EGBE的豬隻的卵母細胞中的細胞骨架動力學和染色體排列。 Miao和同事研究了補充NMN對暴露於EGBE的卵母細胞中異常細胞骨架動力學（左）和染色體比對（右）的影響。 他們發現，EGBE導致卵母細胞增加、細胞骨架動力學和染色體排列異常，而補充NMN可以緩解這種情況。

研究人員接下來研究了補充NMN對暴露於EGBE的豬隻的卵母細胞發育的影響。 他們發現NMN可以恢復EGBE損傷，從而恢復NAD +水平以及粒線體的分佈和功能。 這與過量的ROS減少、DNA損傷積累以及豬隻的卵母細胞中細胞死亡（細胞凋亡）的發生有關。

(Miao et al. 2021 | Front Cell Dev Biol.) NMN改善了暴露於EGBE的豬隻的卵母細胞中的粒線體分佈。 大多數粒線體分佈在健康豬隻的卵母細胞的邊界。 但是在暴露於EGBE的卵母細胞中這種常態分佈模式。 相反，這種異常受到NMN治療的保護。

這顯示，補充NMN可以挽救EGBE誘導的卵母細胞發育缺陷。 Miao及其同事總結說：“我們提供了證據，證明NMN通過恢復線粒體功能並抑制EGBE誘導的ROS產生和凋亡來保護卵母細胞免受EGBE暴露。”

(Miao et al. 2021 | Front Cell Dev Biol.)   NMN可改善暴露於EGBE的卵母細胞中的DNA損傷和細胞凋亡。 Miao和同事測量了DNA損傷（左）和卵母細胞死亡（右）的標誌物信號的熒光強度。 這些結果顯示，EGBE誘導的DNA損傷和卵母細胞死亡，這兩者都可以通過補充NMN來緩解。

NMN可以幫助解決工業化世界中的不孕症嗎？

雖然全世界生育率的下降大部分是由個人的選擇所造成的，但越來越多身處在工業化國家的夫妻，發現受孕更加困難，而且有缺陷的嬰兒比例也很高。 該研究非常清楚的告訴我們，空氣、水、食物以及健康與美容輔助劑中的金屬和化學物質（例如EGBE）正在以多種方式破壞生育力。 Miao及其同事的研究結果顯示，補充NMN是通過保護卵母細胞質量免受環境污染物引起的退化而解決日益嚴重的不育問題的有效策略。 因此，補充NMN可能在維護後代兒童乃至我們所知的人類健康方面發揮作用。

(Miao et al. 2021| Front Cell Dev Biol)   NMN對暴露於EGBE的卵母細胞具有保護作用。 EGBE暴露會損害粒線體功能，從而導致豬隻的卵母細胞成熟期間異常的細胞結構動力學和染色體排列。 NMN補充劑通過改善粒線體功能和消除ROS的積累，使卵母細胞免受EGBE暴露誘導的缺陷的影響，從而抑制DNA損傷和細胞死亡（細胞凋亡）的發生。

參考文獻: Miao Y, Li X, Shi X, Gao Q, Chen J, Wang R, Fan Y, Xiong B. Nicotinamide Mononucleotide Restores the Meiotic Competency of Porcine Oocytes Exposed to Ethylene Glycol Butyl Ether. Front Cell Dev Biol. 2021 Feb 2;9:628580. doi: 10.3389/fcell.2021.628580.

文章來源: https://www.nmn.com/news/nmn-protects-egg-cells-reproductive-toxins