在人类女性的卵巢中,每个月都会有原始卵泡成长为成熟卵泡。一般来讲,年轻女性的左右卵巢会交替排卵,但这种规律在排卵期较长或年龄超过40岁的女性身上会被打乱。
那么,女性体内,究竟能制造多少个这种原始卵泡呢?
实际上,女性在胎儿阶段,体内就已经形成了她一生所拥有的全部卵子。充分的准备好是好,但同时也会造成这种状况,即女性随着年龄的增长,怀孕变得困难起来。
因为卵子在女性出生前就已经全部形成,之后不会再生成新的卵子,所以卵子的数量会随着年龄的增长而一直下降。女性在其母亲怀孕第5个月时,体内的原始卵泡数量最多,单侧卵巢内约有700万个。
但是原始卵泡会自行凋亡,女婴出生时体内约有100万个,在可以开始排卵的青春期时约有40万个。另外每月都有约1000个左右的原始卵泡开始成长,但除了作为卵子排出的那一个之外,其他的都夭折了。就这样,原始卵泡的数量一直在减少,到50岁左右接近闭经时,女性体内的原始卵泡只剩下不到1000个了。而37~38岁左右是条分水岭,在这之后,原始卵泡数量急剧减少。
在不孕症治疗中,有个治疗阶段要利用激素刺激患者卵巢,诱发排卵。但在患者年岁比较大的情况下,就算想要刺激卵巢诱发排卵,也会因为能够成长的原始卵泡数量本就不多,而造成排卵成功率低下。
另外,在胎儿期形成的原始卵泡,从女性出生直到青春期可以排卵时为止,都是储存在卵巢当中的。也就是说,12岁女性排出的卵子的实际年龄要在12上加1岁。而且此后再过二三十年,女性体内可用于受精的卵子的年龄也同样增长了二三十岁,即排卵时女性的年龄越大,相应地,她体内能够受精的卵子的年龄也越大。
会出现DNA数量异常的卵子么?
长时间存在于体内的卵子,有可能出现机能异常的“老化现象”。这是怎么回事呢?
首先让我们来看看正常细胞的分裂机制吧。人体内的普通细胞通过分裂、复制自身来实现数量的增加。细胞中,有从父母双方继承来的一套DNA(脱氧核糖核酸)。DNA是如同自身生命蓝图一般的物质,在细胞分裂时,DNA将复制成两份,分别分配到分裂后的子细胞中去。
这些螺旋化的DNA卷曲呈现为特定的形态,可被染料染色而在显微镜中观察到,因而被称为“染色体”。
从父亲那边得到的23条染色体和从母亲那边得到的23条染色体,共计46条染色体组成了一个细胞内的一整套DNA。科学家们将分别来自父母双方的染色体赋予从1到22的编号,号码相同的染色体大小形状一样(相同染色体),它们都是常染色体。然后双方分别剩下的最后一条染色体能够决定性别,这就是性染色体。
不过在卵子的形成过程中,进行的不是这种复制出相同的DNA、类似于制造一个分身一样的细胞分裂。卵子是原始卵泡内的“卵原细胞”通过两次减数分裂形成的。减数分裂是指DNA仅复制一次,而细胞连续分裂两次,并形成“染色体数量为母细胞染色体数量一半”的细胞的分裂过程。
女性还在母亲腹中的时候,卵原细胞就开始进行第一次减数分裂了。首先,卵原细胞中的染色体增加一倍。然后,数量变成原来两倍的同源染色体,两两紧密配对,染色体间的DNA重组。然后,卵原细胞的分裂停止,并长期保持这样的状态,称为初级卵母细胞。
随着女性青春期的到来,大约10个左右成熟卵泡中的初级卵母细胞会接受大量LH的刺激,减数分裂重新开始。四分体(配对的一对同源染色体中有4条染色单体)分裂,染色体分成完全相同的两套,分别进入分裂产物—次级卵母细胞和很快将退化消失的“第一极体”。之后,第一次减数分裂结束,在生成的次级卵母细胞中,共有46条染色体。
接下来进行的是第二次减数分裂。在这次分裂中,染色体不再复制,每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体平均分开,分别移向分裂产物—成熟的卵子和新形成的第二极体。也就是说第二次减数分裂结束时,卵子内有23条染色体,它与有着23条染色体的精子结合成为受精卵,染色体数量也就再次恢复到46条了。
但在卵巢中放置了35年以上的老化卵子在进行第一次减数分裂时,染色体很难做到平均分配。原本分裂后所形成的卵子和极体应该具有同样数目的染色体,但当染色体分配发生异常时,形成的卵子内的染色体数目可能会偏多或偏少。
这种现象被称为“染色体不分离”。研究者认为,发生这种现象的原因在于染色体分离时使用的“丝”或检查细胞分裂的组织(没有做好准备就不允许细胞进行分裂的组织)发生了异常。一旦发生了染色体不分离现象的卵子变成了受精卵,就可能出现染色体数目异常或着床障碍的症状,同时它也是21-三体综合征的致病原因。
(本文发表于《科学世界》2013年第3期)
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