Стероид связывает накопление жира с развитием яйцеклеток

Питание и метаболизм тесно связаны с репродуктивным здоровьем. Такие нарушения, как синдром поликистозных яичников, аменорея и рак яичников, связаны с недоеданием, диабетом и ожирением. Голодание у многих видов снижает фертильность, так как останавливается развитие незрелых яйцеклеток (ооцитов). Понимание того, как питательные вещества накапливаются в ооцитах, поможет изучить связь между метаболическими заболеваниями и репродуктивной дисфункцией.

Новое исследование Аллана Спрединга и Мэтью Сибера из Института Карнеги сосредоточено на накоплении триглицеридов и стеролов (особого класса стероидов) во время развития ооцитов. Учёные идентифицировали у плодовых мушек инсектный стероидный гормон экдизон, критически важный как для метаболизма липидов, так и для производства яиц. Результаты опубликованы в Current Biology.

Недавние исследования на мухах, мышах, домашнем скоте и людях показали, что липиды значительно накапливаются в незрелых ооцитах. Эти липиды необходимы для здорового развития яйцеклеток и раннего роста эмбриона. Однако механизмы, контролирующие это накопление, оставались малоизученными.

Спрединг и Сибер обнаружили, что экдизон активирует белок SREBP, который, в свою очередь, включает гены, отвечающие за накопление липидов в незрелых ооцитах. Эти липиды служат важным запасом питательных веществ для созревания ооцитов и их развития после оплодотворения. Система контроля SREBP высоко консервативна в эволюции и также регулирует метаболизм липидов у человека.

Кроме того, экдизон способствует женско-специфичному накоплению высоких уровней запасов жира и сахаров во всём организме, что необходимо для нормальной фертильности.

Таким образом, экдизон регулирует системный метаболизм самки плодовой мушки, чтобы обеспечить производство яйцеклеток. Без этого увеличения запасов жира и сахара в теле самки развитие ооцитов значительно замедляется, и производится меньше яиц.

"Многие метаболические механизмы консервативны между плодовыми мушками и людьми, что делает муху отличным инструментом для определения метаболических потребностей репродукции у животных, включая человека, и регуляторных путей, которые удовлетворяют эти потребности", — сказал Спрединг.