耶魯大學最新研究破解子宮內的生死戰爭,母體炎症竟然有「調控開關」 ,既能殺死你也能保護你!
子宮裡的生死戰爭:最新研究發現,母親體內的這個反應即能保護你,又能殺死你
孩子和母親,似乎註定了是一對「冤家」,二者之間總是無休止的爆發「戰爭」。青春期的孩子和更年期的母親可以因為一件衣服、一綹發色產生爭吵;長大了,母親會因為工作生子而喋喋不休,就算是本來無可挑剔的孝敬一下,也會因為她的評價最終不歡而散。老媽就是這麼難搞,疲於應付之餘孩子不禁高喊:老天啊,難道老媽是上天派下來懲罰我的么?
其實恰恰相反,你才是你老媽的「剋星」。這件事情從你降臨的那一刻就在發生。
在一項最新的研究中,研究者通過對懷孕早期基因表達情況的分析發現,胎盤類動物將原始的炎症反應進行了「馴化」,成為胚胎在子宮著床及發育的助力,為胚胎成熟「保駕護航」。這一新奇的發現很有可能為孕早期的孕婦用藥提供指導意見,避免錯誤用藥造成流產的可能,同時,也將為提高試管胚胎的成功率提供幫助。
簡而言之,有可能將仍是胚胎的你殺死的母體炎症反應,其實卻是你得以降生的保護傘。
那麼,人體究竟為什麼會發生這麼離奇的事情?炎症反應又如何在保護胎兒和殺死胎兒之間找到最關鍵的平衡點?
這還得從人體的免疫反應說起。
你的出生「危機四伏」
生物在浩渺的進化過程中,各自進化出一套獨有的免疫系統用於疾病防禦,小到病毒大到寄生蟲,各類病原體或有害物質一旦侵入,免疫系統將快速偵別並消滅,達到保證機體健康安全的目的。
而胎兒,便是一種特別的「寄生」。這種與母體的聯繫,從子宮內層著床的那一刻就開始了。這顆由受精卵發育而來的生命體包含了父母雙方的遺傳信息,在母體內生長、發育,當然,也具有自己的一套免疫系統。
可「一山容不得二虎」,對於母親來說,與這個「蹭吃蹭喝蹭住」約 40 周「不速之客」的相處,要講究些技巧,如何能在孕期相安無事,不產生劇烈的免疫排斥反應,又準時「清客」(分娩),這是母體免疫系統所需要做的。
妊娠,又稱懷孕,是指胎兒在雌性體內孕育成長的過程。人類的妊娠約 40 周,始於末次月經,於分娩後結束,40 周的孕育時間使人類的大腦得到了更好的發育,通常妊娠分為三個時期,在第一個時期(第 1 周-第 12 周),受精卵經輸卵管向下移動,進入子宮內層著床,胚胎的內層發育成為胎兒,外層發育成胎盤,可以從子宮壁接收營養。
研究表明,大約一半的自然妊娠在胚胎著床的過程中失敗並終止,而這,正是胎兒母體的第一次「入侵」。因而,對於自然懷孕來說,如何使胚胎成功著床,可以說是自然妊娠的關鍵。
「胚胎著床的過程看起來像是個炎症反應,而事實上也是炎症反應成就了它,」來自耶魯大學(Yale University)進化發育生物學家 Gunter Wagner 實驗室的博士生 Arun Chavan 在 1 月於美國加利福尼亞州舊金山舉辦的綜合與比較生物學學會(the Society for Integrative and Comparative Biology meeting)上介紹這一發現,「我們通過對炎症反應的研究來了解胚胎著床的過程」。
圖 | Gunter Wagner
研究者為了對其中對細節進行探究,分別選取負鼠(有袋類動物)和幾種胎盤動物進行研究。進化生物學家認為,遠古的動物是通過卵生繁衍,就像如今的鴨嘴獸一樣。而有袋類動物,如負鼠、袋鼠,在妊娠過程中,胎兒在接近子宮內膜時似乎激活了母體的免疫系統。在 Chavan 去年 7 月發表於 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)的文章中,他發現負鼠體內的一系列炎症基因被激活。
有袋類動物(Marsupialia),是指雌性個體的腹部下長有育幼袋的哺乳類動物,如袋鼠、負鼠等。由於沒有完整的胎盤構造,幼崽不能從母體獲得足夠的養分,所以胚胎髮育約 4 到 5 周就會出生,是典型的「早產兒」。隨後爬進母親的育幼袋內繼續發育。
但胎盤動物就沒有那麼簡單,相反,它會穿透子宮內膜侵入組織,引發大量的炎症蛋白(一般來說,人體分體炎症蛋白用於消滅病原入侵或修復傷口)分泌,這些蛋白對於生命萌發顯然不利,但在一些研究中卻表明,這些炎症反應對於妊娠可謂是「必不可少」。例如,如果孕婦在妊娠的早期服用抗炎類藥物,胚胎將很難成功在子宮著床,流產的風險大大增加。
同時,生殖生物學家認為,炎症反應中的其他方面,如新血管的形成,將有利於胚胎對氧氣和營養的獲取。
極為關鍵的炎症「調節按鈕」
這樣看來,炎症反應是妊娠中的必要過程,無需過度緊張或對症施藥,換句話說,正是這個炎症反應,才幫助胚胎成功著床。但如此強大的攻擊「火力」,胎兒又是如何倖免的呢?
看起來在母親體內,似乎有個「幫手」在庇護胎兒,為了找到潛伏這個「間諜」,Chavan 分別以兔子(Oryctolagus cuniculus)、犰狳(Dasypus novemcinctus)、小馬島蝟((Echinops telfairi) 為研究對象,分析了它們的炎症反應。
他發現,白細胞介素 17(interleukin-17,IL17),這種在負鼠(有袋類)體內大量表達的細胞因子,在胎盤動物中似乎被關閉了—— 在胚胎著床的過程中,白細胞介素 17 的表達受到了抑制。此外,研究還發現,炎症反應的其他方面隨著孕期的深入逐漸衰退,目前機制並不明了。
白介素 17 是目前發現的 30 余種白細胞介素之一,是一種由 T 細胞分泌的致炎細胞因子,可招募白細胞消滅分解入侵病原或蛋白。
儘管炎症反應對於胚胎著床必不可少,但對於妊娠中晚期,卻是流產和早產的主要誘因。似乎妊娠期,人體內存在一個可微調的炎症系統。
「看起來人類找到了炎症反應的一個平衡點 —— 對有利於胎兒的部分加以利用,將可能損害胎兒的部分終止」,該團隊的領導者 Gunter Wagner 教授說到。
不僅如此,在孕後期,免疫系統會再次激活,而由此產生的收縮反應,正是分娩的關鍵。而孕期對免疫系統的「限制」,保證了胎兒的發育和成熟。
其實,妊娠中炎症反應的調整和波動,與我們與母親的相處又何其相似。曾幾何時,她也是敏感而衝動的少年,「免疫」一切。某一日,為你打開門,建立生命的聯繫。
十月懷胎,一朝分娩,實際上,懷孕是個互相「入侵」的過程,即使胎兒已脫離母體,母親的一部分細胞也會永遠的存留於孩子體內。血脈相連並不只是一種修飾,更是一種寫實,母輩的細胞,伴隨孩子的成長、發育,甚至見證成為新任母親。
對於准媽媽,面對孕早期的炎症請不要驚慌,那可能是你的孩子和你的第一次「衝突」和對話。
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