線粒體(mitochondrion)是一種存在于大多數(shù)細(xì)胞中的由兩層膜包被的細(xì)胞器，是細(xì)胞中制造能量的結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，被稱為"powerhouse"。其直徑在0.5到1.0微米左右。線粒體擁有自身的遺傳物質(zhì)和遺傳體系，但其基因組大小有限，是一種半自主細(xì)胞器。除了為細(xì)胞供能外，線粒體還參與諸如細(xì)胞分化、細(xì)胞信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過(guò)程，并擁有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期的能力。

　　當(dāng)代社會(huì)，晚生晚育導(dǎo)致出現(xiàn)了與年齡相關(guān)的卵巢功能紊亂及不育問(wèn)題。由于工作和其他因素的影響，女性往往選擇延遲或延緩生育，這使得上述情況更加嚴(yán)峻。卵巢衰老的情況下，輔助生殖技術(shù)（ART）不僅無(wú)效，而且會(huì)加重患者的經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療和社會(huì)負(fù)擔(dān)。另外，卵子捐獻(xiàn)也引發(fā)了捐獻(xiàn)者稀缺以及卵子商品化等相關(guān)問(wèn)題。了解與卵巢衰老相關(guān)的不育問(wèn)題的潛在發(fā)生機(jī)制可能更有助于管理卵巢功能紊亂等問(wèn)題。

　　卵巢早衰和生理性衰老過(guò)程中卵巢儲(chǔ)備減少

　　隨著時(shí)間的推移，卵巢衰老會(huì)導(dǎo)致女性生育能力下降，具體表現(xiàn)為卵巢卵母細(xì)胞儲(chǔ)備發(fā)生定量和定性改變。同時(shí)，卵巢衰老也降低了女性妊娠的可能性，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，年齡為25歲，生育率為25%的女性，35歲時(shí)，其生育率降至12%，42歲時(shí)，降為6%。絕經(jīng)期是卵巢衰老的最后一個(gè)階段，白種人平均絕經(jīng)年齡為51歲，但是由于環(huán)境和基因等因素的影響，女性絕經(jīng)年齡可能會(huì)提前或延后。月經(jīng)周期不規(guī)律可加快絕經(jīng)進(jìn)程，最長(zhǎng)可使女性生育年齡縮短10年。

　　另外，卵巢早衰（POA）也會(huì)使女性生育能力降低，表現(xiàn)為亞生育力，流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加，ART術(shù)中對(duì)刺激反應(yīng)不良。然而，POA的現(xiàn)狀仍存爭(zhēng)議。筆者認(rèn)為，卵巢衰老是生理性老化至病理性卵巢功能不全（POI）的連續(xù)演變過(guò)程。

　　卵泡池老化，消耗殆盡取決于兩個(gè)因素：卵泡初始大小和卵泡閉鎖。小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，線粒體在其中發(fā)揮了重要作用，因此線粒體可能與卵巢衰老有關(guān)。一方面，由于卵母細(xì)胞和周?chē)雅菁?xì)胞的凋亡，發(fā)生生殖衰老，進(jìn)而導(dǎo)致卵泡減少。線粒體主導(dǎo)細(xì)胞生存和凋亡，在卵泡閉鎖過(guò)程中發(fā)揮重要作用。另一方面，卵泡池初始大小取決于胚胎發(fā)育的各個(gè)階段，包括線粒體的生物合成。

　　線粒體DNA傳遞和穩(wěn)定性

　　線粒體，細(xì)胞能量底物的末端分解代謝位點(diǎn)，如圖1。線粒體是細(xì)胞的發(fā)電廠，產(chǎn)生所有細(xì)胞發(fā)揮功能所需要的能量。線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）取決于五個(gè)多酶復(fù)合物的活性；I-IV組成電子傳遞鏈，而復(fù)合物V，即ATP復(fù)合酶，產(chǎn)生細(xì)胞能量所需要的ATP。線粒體產(chǎn)生大量的內(nèi)源性活性氧（ROS）-OXPHOS的一種毒性副產(chǎn)物。這些細(xì)胞器還整合了線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔（mtPTP），其通過(guò)在線粒體能量功能下降時(shí)啟動(dòng)而引發(fā)細(xì)胞死亡。因此，線粒體功能障礙抑制OXPHOS過(guò)程，ROS產(chǎn)出增多，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

　　線粒體是能量分子末端分解代謝位點(diǎn)。來(lái)自Krebs循環(huán)的還原型輔酶（NADH2和FADH2）和氧化脂肪酸為呼吸鏈供應(yīng)電子。OXPHOS通過(guò)嵌入線粒體膜中的五個(gè)多酶復(fù)合物I-IV和ATP合酶（AS）發(fā)揮作用。ATP產(chǎn)自呼吸鏈，但是伴有毒性ROS合成。線粒體功能與PGCIα和sirtuin家族的一般細(xì)胞的新陳代謝協(xié)調(diào)一致。PGCIα激活涉及脂肪酸氧化，抗氧化防御和Krebs循環(huán)的核基因。類(lèi)似地，PGCIα能夠促進(jìn)NRF1和NRF2，線粒體輸入蛋白（TIM和TOM），組裝蛋白和呼吸亞單位核基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子，以及主導(dǎo)mtDNA翻譯（tRNA和rRNA），轉(zhuǎn)錄，復(fù)制（TFAM和POLG）的因子表達(dá)。線粒體具有它們自身的基因組（mtDNA），能夠編碼呼吸鏈復(fù)合體（I：NDNADH脫氫酶（藍(lán)色），III：Cyt泛醌-細(xì)胞色素c還原酶（橙色），IVCO細(xì)胞色素氧化酶（綠色）和ATP酶（深藍(lán)色），22個(gè)tRNA和兩個(gè)rRNA（組）（紅色））13個(gè)亞單位的雙鏈，環(huán)鏈，16569bp分子。細(xì)胞器還整合參與凋亡的線粒體通透性孔（mtPTP）。）

　　線粒體是決定卵巢衰老的關(guān)鍵因素

　　線粒體是決定卵母細(xì)胞質(zhì)量的關(guān)鍵因素。卵巢衰老期間，線粒體可能直接影響卵母細(xì)胞質(zhì)量。具體作用機(jī)制如圖2和圖3。

　　卵子發(fā)生，卵泡生長(zhǎng)（F=卵泡，I原始II次級(jí)III三級(jí)）以及胚胎早期發(fā)育期間，線粒體的生物合成。母體胚胎早期發(fā)生期間，每個(gè)胚胎細(xì)胞的mtDNA急劇減少。隨后，卵子發(fā)生期間，mtDNA擴(kuò)增和受限導(dǎo)致mtDNA庫(kù)更新和純化。卵母細(xì)胞和周?chē)亚鸺?xì)胞的密切關(guān)系對(duì)于卵子線粒體庫(kù)的構(gòu)成至關(guān)重要（橙色）。

　　總結(jié)

　　線粒體在卵巢衰老中的病理生理作用研究顯示，mtDNA和卵母細(xì)胞質(zhì)量密切相關(guān)。mtDNAJT大單倍群構(gòu)成了保護(hù)DOR的遺傳因子。與年齡相關(guān)的mtDNA不穩(wěn)定性（導(dǎo)致卵母細(xì)胞內(nèi)mtDNA突變累積）可能會(huì)加劇卵母細(xì)胞惡化，增大異常線粒體遺傳給后代的風(fēng)險(xiǎn)。低卵母細(xì)胞mtDNA含量反映了卵母細(xì)胞突變期間的低線粒體含量以及細(xì)胞器生物合成不足，其是反映卵母細(xì)胞質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，反之，也可以預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育情況。異常線粒體生物發(fā)生發(fā)生于胚胎發(fā)育早期，可補(bǔ)償?shù)途€粒體含量，也證實(shí)線粒體對(duì)胚胎發(fā)育的動(dòng)態(tài)控制作用?？傊珻GCs與卵母細(xì)胞中線粒體生物發(fā)生和mtDNA含量密切相關(guān)。因此，建議將CGC線粒體作為檢測(cè)卵母細(xì)胞質(zhì)量的標(biāo)志物。