怀孕这么累,这些动物选择暂停一下

作者: Jane Fenelon

来源: 果壳

发布日期: 2019-12-30

本文探讨了哺乳动物中胚胎滞育的现象,即某些动物能够在怀孕期间暂停胚胎发育,以适应环境或生理需求。这种现象在多种哺乳动物中被发现,包括袋貂、袋鼠、熊和海豹等。胚胎滞育的机制复杂,涉及激素调节和分子信号,虽然人类不具备这种能力,但研究胚胎滞育对人类妊娠、干细胞和癌症治疗有重要启示。

已经怀孕了,但预产期不合适?那就给怀孕按个暂停键吧!这样的能力听起来仿佛科幻小说,但在不少哺乳动物生儿育女的过程中,这却是重要的组成部分。这种能力被称作“胚胎滞育”,在 19 世纪 50 年代,就被科学家们注意到了。直到今日,我们仍能从中发现与人类妊娠、干细胞以及癌症相关的重要知识。

谁能做到呢?目前发现的拥有胚胎滞育能力的哺乳类动物,已经有超过 130 个物种。其中超过三分之一的成员来自澳大利亚,一些袋貂以及大多数的袋鼠和小袋鼠,都能在怀孕期间停下来喘口气。拥有这种能力的,也不局限于特立独行的有袋类动物。大多数食肉类(例如所有的熊、几乎所有的海豹)、许多啮齿类、鹿、犰狳和食蚁兽也发展出了暂停妊娠的能力,以提高养育子女的成功率。

胚胎滞育是通过抑制胚胎发育来暂停妊娠的,这种抑制通常发生在胚胎还未在子宫着床、发育刚刚开始的囊胚阶段。蝙蝠们则特殊一些,在更晚的时期才抑制胚胎发育。这种抑制有的只有几天,有的能持续将近一年。目前的纪录保持者是尤金袋鼠(Macropus eugenii),它们可以让胚胎发育暂停长达 11 个月。这种惊人的能力,吸引科学家对此进行了大量的研究。

为什么要等呢?

暂停怀孕的能力所带来的重要优势,是可以按需调整交配与生产的间隔——这还要从胚胎滞育的两种途径说起。第一种途径与哺乳有关。这种情况下,动物妈妈在生产后马上交配并获得受精卵。但是哺乳会触发对于新胚胎的抑制,直到哺乳期结束,抑制才会消失。这种途径相当于为新生儿做了备份,万一前一胎的儿女有个三长两短,马上就可以准备诞生新的宝宝。第二种途径则与生产的时机有关。

对胚胎发育的抑制,会一直持续到合适的时机到来为止,而时机的选择则通常要看季节而定。

背后机制,依旧迷雾重重。最早确定的胚胎滞育现象是在 1854 年。当时欧洲的猎人注意到,西方狍(Capreolus capreolus)的妊娠期比正常情况长了许多。这个有趣的现象很快吸引了科学家们的注意力;时至今日,它已经为我们提供了大量的哺乳动物繁殖过程的基础知识。但是在当时,关于妊娠的了解并不足以准确地描述这一现象。直到 1950 年,我们才能够确认,猎人在 100 年前观察到的现象是什么。

遗憾的是,这个现象背后的分子机制,至今依旧是个谜。不同物种似乎并没有统一的机制调控胚胎滞育,在不同的类群中,激素调节的方式各不相同。不过,抛开千差万别的激素调节方式,胚胎滞育的过程中,子宫与胚胎间的分子信号似乎是相似的——至少在小鼠、貂和尤金袋鼠中是这样。

此外,波兰的研究者发现,如果把没有胚胎滞育能力的绵羊的胚胎移植到小鼠子宫中,绵羊胚胎的发育会受到抑制;而之后再将这个胚胎移植回绵羊子宫,胚胎仍能正常发育。这个现象表明,包括人类在内的所有哺乳类动物,或许都有胚胎滞育的潜能。

啥时候能让我决定预产期?这种能力看起来诱人,但不幸的是,它不太可能成为人类的日常。

首先,要想抑制胚胎发育,你得在怀上孩子的五天之内发现自己怀孕,否则就错过了大多数动物开始胚胎滞育的时间。但也别那么悲观,了解胚胎滞育的机制,仍能为维护胚胎健康提供重要的启示。胚胎滞育的时机,与试管婴儿流程中将胚胎移入母亲子宫的时间点是相同的。了解胚胎滞育,可以帮助我们改进体外胚胎培养技术,找到最适合移植的胚胎。另外,胚胎滞育还可以帮助我们创造更好的干细胞,甚至有利于我们寻找新的癌症疗法。

在滞育的小鼠胚胎中,细胞周期是暂停的;而最早被人工分离出的干细胞,也正是利用这样的特性从滞育的小鼠胚胎里取得。其他干细胞也与滞育中的胚胎细胞十分相似。理解胚胎滞育的分子机制,也可以为癌症治疗提供一些线索。例如,可以通过抑制细胞分裂来治疗癌症,或者是找到癌症干细胞中与癌症转移相关的分子标记。

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