女性迎来更年期的年龄对于生育能力至关重要，且影响她们衰老过程中的健康状况。但生殖能力衰退是一个艰难的课题，科学家对其背后的生物学原理的理解非常有限。如今，科学家们已确定了近 300 个可影响女性生殖寿命的基因变异。此外，他们成功地操控了几个关键的基因，延长了小鼠的生殖寿命。
研究结果于 8 月 3 日在《自然》发表，它大大提高了我们对生殖能力衰退过程的理解，并为更好地预测哪些女性可能更早地进入更年期提供了方法。
在过去的 150 年间，尽管预期寿命大幅增长，绝大多数女性的绝经年龄依然相对稳定于 50 岁左右。女性出生时，其一生的卵子数目已定，并将随年龄增长逐渐丢失。当绝大多数的卵子消失，更年期就发生了，但自然生殖的能力在此之前已显著下降。
研究的共同作者、丹麦哥本哈根大学的 Eva Homann 教授说：“显然，修复卵子中受损的 DNA 对于女性与生俱来的卵子库的建立以及女性一生中卵子的迅速丢失非常重要。提高对生殖衰老相关的生物过程的理解，可能有助于生殖治疗方案的改进。”
这项研究由英国埃克塞特大学、英国剑桥大学的医学研究理事会流行病学中心、西班牙巴塞罗那自治大学生物技术与生物医学研究所、丹麦哥本哈根大学 DNRF 染色体稳定性中心领导，全球范围内超过 180 个机构的学术人员合作完成。研究发现了新的与生殖时限相关的基因变异，将后者的数量从 56 个增加至 290 个。
包括 UK Biobank 和 23andMe 在内的许多研究提供了成千上万名女性的数据集，基于对它们的分析，研究人员取得了这些新发现。23andMe 的数据来自于选择参与研究的客户。虽然她们中大多数是欧洲血统，但他们也分析了近 80,000 名东亚血统女性的数据，并得出了大致相同的结果。
研究团队发现，涉及的许多基因都与 DNA 修复过程有关。
他们还发现，这些基因中许多在女性出生前，即人类卵子库“建立”时就处于活跃状态，并贯穿她的一生。最显著的例子是两个位于细胞周期检查点通路的基因 CHEK1 和 CHEK2，它们调控多种 DNA 修复过程。如果敲除特定基因（CHEK2）使其丧失作用，并使另一个基因（CHEK1）过度表达以增强其活性，将导致小鼠的生殖寿命延长约 25%；反之亦然。
但小鼠的生殖生理学在关键方面与人类不同，包括小鼠没有更年期。该研究还分析了先天缺失有活性的 CHEK2 基因的女性，发现她们比该基因活性正常的女性平均晚 3.5 年进入更年期。
研究的共同作者、巴塞罗那自治大学的 Ignasi Roig 教授说：“我们发现产生参与修复受损 DNA 的蛋白质、与小鼠生殖有关的两个基因以相反的方式工作。
产生更多 CHEK1 蛋白的雌性小鼠在出生时拥有更多的卵子，其自然耗尽的时间也更长，因此生殖寿命延长。然而，虽然第二个基因 CHEK2 也有类似的作用，能使卵子存活时间延长，但在这种情况下，该基因已经被敲除，因此没有 CHEK2 蛋白产生，这表明 CHEK2 激活可能导致成年小鼠的卵子死亡。”
这项研究确定了影响自然绝经年龄的基因，也可帮助预测哪些女性可能更早进入更年期。研究的共同作者、埃克塞特大学的 Katherine Ruth 博士说：“我们希望这一研究能更好地帮助女性规划未来。通过发现更年期年龄差异的更多相关遗传因素，我们可以开始预测哪些女性可能因更年期提前而难以自然怀孕。并且，因为人们的基因天生不同，我们可以向年轻女性提出这一建议。”
该团队还通过一种检测天然遗传差异的影响的方法，分析了更年期提前或推迟对健康的影响。他们发现，基因导致的更年期提前会增加患 2 型糖尿病的风险，并且与较差的骨骼健康状况、更高的骨折风险相关。但是，它也降低了患某些癌症的风险，比如卵巢癌和乳腺癌，已知这些癌症对女性月经期较高的性激素水平敏感。
研究的通讯作者、剑桥大学的医学研究理事会流行病学中心的 John Perry 博士表示：“这项研究非常令人兴奋。尽管前路漫漫，但通过将人类基因分析与动物实验相结合，再加上检验这些基因在人类卵子中的开启时间，我们现在对人类生殖能力衰退有了更进一步的了解。它还让我们深入了解如何帮助避免一些与更年期年龄相关的健康问题。”