Трехмерная модель яичников мышей помогла точно подсчитать запас яйцеклеток

Исследователи создали трехмерную модель яичников мышей, которая позволила точно подсчитать количество яйцеклеток и определить долю фолликулов на разных стадиях развития. Работа выявила, что доля переходных фолликулов остается стабильной при любом общем количестве клеток, однако само исследование ограничено животными моделями и не подтверждает аналогичные пропорции для людей.

Метод 3D-визуализации

Традиционно анализ развития фолликулов проводили с помощью двухмерных срезов или сонограмм, что не давало полного представления о пространственной организации органа. Команда Эльван Бёке из Барселонского института науки и технологий применила селективную микроскопию плоскостного освещения и иммунное окрашивание для анализа целых яичников.

Для обработки данных использовали модель глубокого обучения, которая реконструировала трехмерные изображения. Точность алгоритма составила 96,7% при сравнении с ручной сегментацией. Это позволило классифицировать фолликулы по размеру и морфологии на три группы:

• примордиальные (спящие) — менее 16 мкм;
• переходные — от 16 до 20 мкм;
• первичные — от 20 до 40 мкм.

"Переход от двухмерных срезов к полноценному 3D-моделированию позволяет избежать ошибок подсчета, которые возникали из-за случайного выбора плоскости сечения. Теперь можно оценить весь объем резерва ооцитов в конкретном органе", — отметил биофизик Алексей Корнилов.

Изменения овариального резерва

В исследование включили более 100 неповрежденных яичников от мышей в возрасте от 5 до 60 недель, что позволило проанализировать массив из 85 тысяч фолликулов. Анализ показал, что общее число яйцеклеток существенно разнится даже у особей с общим происхождением, а также наблюдается небольшая асимметрия между правым и левым яичником.

Данные показывают, что доля фолликулов в переходном состоянии остается неизменной независимо от общего количества клеток и возраста животного. Также авторы установили, что овуляторная активность не влияет на скорость потери фолликулов.

Границы выводов и ограничения

Несмотря на высокую точность 3D-реконструкции, работа опирается на данные о мышах. Репродуктивная система млекопитающих имеет общие черты, но количественные показатели (например, запас ооцитов) и темпы их истощения у людей существенно отличаются.

В частности, человек рождается с миллионами яйцеклеток, которые сокращаются до нескольких сотен тысяч к моменту полового созревания.

Работа позволяет утверждать, что в организме мыши существует определенный баланс между спящими и активными фолликулами, где доля переходных форм фиксирована. Однако исследование не дает ответа на вопрос, является ли этот процент (14%) универсальным для всех млекопитающих или специфичен для данного вида.

Для подтверждения гипотезы о стабильности доли переходных фолликулов требуются аналогичные 3D-исследования на других моделях животных и поиск биомаркеров, которые позволили бы проводить подобный анализ у людей без инвазивного вмешательства. Подробности метода описаны в первоисточнике исследования.