There is a gradual telomere shortening due to the inability of the replication machinery to copy the very ends of chromosomes. Additionally, other factors such as high levels of oxidation (free radicals or reactive oxygen species (ROS)), e.g. due to cumulated stress, inflammation or tobacco smoke, accelerate telomere shortening. In humans, the average telomere length is about 10–15 kb at birth and telomeres shorten at a pace of 70 bp per year. However, when cells are exposed to ROS, telomere attrition happens at a faster pace, generating a wide variety of telomere size distribution in different length percentiles, which are different to what is expected just by age. In this work, the generational age of a cell is associated with its telomere length (TL), from certain maximum to the minimal TL that allows replication. In order to study the accumulation of aged granulosa cells in human follicles, from preantral to preovulatory size, a mathematical model is proposed, regarding different degrees of accelerated telomere shortening, which reflect the action of ROS in addition to the telomere shortening that happens after cell division. In cases of cells with TL shorter than cells with average TL, with low telomerase activity and accelerated telomere shortening, the mathematical model predicts an aged outcome in preovulatory follicles. The model provides a plausible explanation for what has been observed in oocytes from older women, which have been exposed to ROS for a longer period of time and have bad outcomes after in vitro fertilization.

中文翻译：

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氧化应激等因素导致人体毛囊衰老加速的数学模型

由于复制机器无法复制染色体的末端，端粒逐渐缩短。此外，其他因素，例如高水平的氧化（自由基或活性氧（ROS）），例如由于累积的压力、炎症或烟草烟雾，会加速端粒缩短。在人类中，出生时端粒的平均长度约为 10-15 kb，端粒以每年 70 bp 的速度缩短。然而，当细胞暴露于 ROS 时，端粒磨损会以更快的速度发生，在不同长度的百分位数中产生各种各样的端粒大小分布，这与仅按年龄预期的不同。在这项工作中，细胞的世代年龄与其端粒长度 (TL) 相关，从某个最大值到允许复制的最小 TL。为了研究人卵泡中老化颗粒细胞从窦前到排卵前大小的积累，提出了一个关于不同程度的加速端粒缩短的数学模型，该模型反映了ROS的作用以及细胞后发生的端粒缩短。分配。在 TL 比平均 TL 短、端粒酶活性低且端粒缩短加速的细胞的情况下，数学模型预测排卵前卵泡的老化结果。该模型为在老年妇女的卵母细胞中观察到的情况提供了一个合理的解释，这些妇女已长时间暴露于 ROS 并且在体外受精后产生不良结果。关于不同程度的加速端粒缩短，这反映了除了细胞分裂后发生的端粒缩短外，ROS的作用。在 TL 比平均 TL 短、端粒酶活性低且端粒缩短加速的细胞的情况下，数学模型预测排卵前卵泡的老化结果。该模型为在老年妇女的卵母细胞中观察到的情况提供了一个合理的解释，这些妇女已长时间暴露于 ROS 并且在体外受精后产生不良结果。关于不同程度的加速端粒缩短，这反映了除了细胞分裂后发生的端粒缩短外，ROS的作用。在 TL 比平均 TL 短、端粒酶活性低且端粒缩短加速的细胞的情况下，数学模型预测排卵前卵泡的老化结果。该模型为在老年妇女的卵母细胞中观察到的情况提供了一个合理的解释，这些妇女已长时间暴露于 ROS 并且在体外受精后产生不良结果。由于端粒酶活性低且端粒缩短加速，该数学模型预测排卵前卵泡的老化结果。该模型为在老年妇女的卵母细胞中观察到的情况提供了一个合理的解释，这些妇女已长时间暴露于 ROS 并且在体外受精后产生不良结果。由于端粒酶活性低且端粒缩短加速，该数学模型预测排卵前卵泡的老化结果。该模型为在老年妇女的卵母细胞中观察到的情况提供了一个合理的解释，这些妇女已长时间暴露于 ROS 并且在体外受精后产生不良结果。