當CBD-1突變動物中受損的胚胎完整性觸發了親本中的保護性反應，阻止了熱休克反應的下降，從而改善了整個機體的體細胞蛋白變性時，就會發生這種先前未描述的跨代調節模式。這裡顯示的是成年妊娠秀麗隱杆線蟲的熒光顯微照片，其中內源性CBD-1基因被增強的綠色熒光蛋白標記。產生的融合蛋白（藍色）僅在成熟的卵母細胞中表達，其摻入受精胚胎卵殼表面的細胞外卵黃質層中。圖片：西北大學
有大量科學證據表明，母親的健康會影響孩子的健康。現在，西北大學的一項研究扭轉了這種關係：研究人員發現，受精胚胎的健康決定著母親的功能健康，這對健康衰老、壓力抵抗和抑制蛋白質損傷具有影響。
從本質上講，壞卵可以保護母親免受細胞壓力，確保母親壽命更長，並且足夠健康以生產下一代，從而對母親有益。
在分子生物學家理查德·I·森本（Richard I. Morimoto）和博士後研究員安佈雷·薩拉（Ambre J. Sala）的帶領下，研究小組使用一種流行的工具研究透明秀麗隱杆線蟲母親的健康跨度。這種動物的細胞特性和保護機制與人類相似，科學家們利用它來更好地瞭解人類生物學的各個方面，例如衰老和神經退行性疾病。
研究人員利用遺傳篩選的力量發現，如果受精卵的卵殼被破壞，就會向母親發送分子信號，以保護母親免受與神經變性相關的蛋白質的負面影響，這種蛋白質也與人類有關。他們發現，該信號還可以保護母親免受環境壓力，使母親能夠更好地度過不利條件。這使她的功能健康期更長，因此她有更多時間生產健康的卵。
森本說：“任何物種的成功都與其與未來後代的質量有關。現在我們知道後代的質量可以確保孕產婦的健康。”
森本是在生物學、衰老和神經退行性疾病的分子和細胞水平上感知和響應生理和環境壓力的專家。他是西北生物大學溫伯格文理學院的分子生物科學的比爾和蓋爾·庫克教授，以及賴斯生物醫學研究所的所長。
孩子和父母之間的這種交流是關於蛋白質質量控制的。特別是，研究人員發現，當卵殼的卵黃層受損時，受精卵即發出一個信號，恢復母親的壓力抵抗和蛋白質穩態。
在所有使用卵的後生動物（包括人類）中發現的卵黃質層是包圍並保護髮育中的胚胎的細胞外被膜。蛋白質穩定是細胞維持蛋白質健康，保持重要蛋白質摺疊和功能，從而保持良好整體健康的過程。
這項研究最近由“基因與發展”雜誌在線發表。它也將出現在2020年5月的期刊上。森本為第一作者，而薩拉為第一作者。
這些發現是基於森本實驗室的一項較早研究得出的，該研究著眼於動物生殖系統對蛋白質穩態的調節。在2015年的這項研究中，研究人員發現，當達到生殖成熟時，秀麗隱杆線蟲的成年細胞會突然開始下坡。在動物開始繁殖後，生殖系幹細胞通過關閉保護性細胞應激反應來引發衰老過程，從而啟動衰老過程，保護性應激反應可防止分子損傷，如阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、亨廷頓氏病和其他蛋白質構象疾病。
在這項新的研究中，森本的研究小組表明，成年胚胎與母親之間的交流也調節蛋白穩態，壓力適應能力和母親的健康壽命。這些結果的暗示是，不健康的後代通過防止相關的蛋白質破壞（與引起人類神經變性的蛋白質相關）的發生而促進了母親的健康。
森本說：“衰老是由蛋白質質量下降控制的。我們發現如果卵殼被破壞，母親的壽命會更長，並且有時間獲得好卵和健康的後代。”
該論文的標題是“胚胎完整性調節母親的蛋白質穩態和壓力抵抗”。
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