哺乳動物懷孕的秘訣之一：精準調控胚胎產生的炎症反應

來自專欄 Nature自然科研4 人贊了文章

導語：胚胎在形成的最初幾天里會遭到炎症攻擊，但是做些「小動作」便能夠使胚胎植入子宮。

人類、犬和其它約4,000種胎盤哺乳動物的一大特點是其胚胎能夠長時間在母體內發育。這種重要的演化適應保證了體積較大的大腦有足夠的時間發育。現在，一項有關懷孕早期（胚胎植入子宮）基因表達的研究表明，胎盤哺乳動物演化出了將對胚胎的炎症攻擊轉化為優勢的能力。

「胚胎植入看上去就像炎症，因為它就來自炎症。」耶魯大學的演化生物學家Arun Chavan說。他於1月5日在舊金山舉辦的綜合與比較生物學學會會議上報告了這些發現。「我們開展這項研究是為了探究胚胎植入過程為什麼變成現在這樣。」

演化生物學家認為古代哺乳動物下蛋，就像今天的鴨嘴獸那樣。有袋類動物，包括負鼠和袋鼠，進化得較晚：它們的胚胎從母體內一個有殼的卵中孵化出來，不久排出體外。但是最初的孵化似乎激活了免疫系統。在去年7月《美國國家科學院學報》發表的一篇報告中，Chavan及同事表明當負鼠胚胎離開卵並附著在子宮內膜上時，一系列炎症基因被激活。先前對胎盤哺乳動物的研究也發現了胚胎植入子宮過程中的免疫反應信號。

但是在胎盤哺乳動物中，胚胎並不是簡單地附著在子宮內。它侵入組織，破壞子宮內膜，觸發大量炎症蛋白。在感染或受傷的情況下，這些蛋白質通常會攻擊入侵者並修復傷口。雖然其中一些蛋白質對剛剛形成的生命不利，但是研究認為炎症對胚胎來說是不可或缺的。比如，女性在懷孕早期服用抗炎症藥物，會增加其流產風險，因為胚胎無法成功植入子宮。生殖生物學家稱炎症的某些方面，比如新血管的生長，有利於發育中的胚胎獲得所需的氧氣和營養。

直面攻擊

為了弄清胎盤哺乳動物如何在懷孕早期抵抗蛋白質的攻擊，Chavan分析了三種物種的炎症反應：兔子、犰狳和馬島蝟。白介素-17是一種炎症蛋白，在負鼠中具有較高水平，但在胎盤哺乳動物中卻似乎失活——就好像是被關閉了。這種蛋白通常會招募白血細胞，白血細胞能夠消化入侵者或用酶破壞它們。Chavan說：「重要的一點是在它們損害胚胎前將它們關閉。」

他的初步研究發現，胎盤哺乳動物子宮內膜上的細胞能抑制白介素-17的產生。炎症反應的其它方面則在懷孕後期逐漸消退，不過人們還不清楚其中的原因。研究表明胎盤哺乳動物在孕期有精準調控的炎症反應，它在適當的時候被激活或被抑制。耶魯大學演化生物學家、上述研究的高級研究員Gunter Wagner說：「哺乳動物有辦法保留炎症過程中對胚胎有利的一面，而阻止不利的一面。」

耶魯大學的生殖免疫學家Gil Mor認為這些發現很有趣。他希望他們能夠做詳細研究，最終幫助臨床醫護人員減少流產並幫助做試管嬰兒的女性提高胚胎植入率。雖然炎症看上去是胚胎植入過程的必要部分，但是它仍是中期和晚期妊娠流產和早產的主要原因。「我們需要找到可以將促炎狀態轉變為抗炎狀態的方法，幫助女性保住她們的孩子。」Mor說。?

Nature|doi:10.1038/536266a

原文發布在2018年1月9日的《自然》新聞上

原文作者：Amy Maxmen

點擊右邊標題閱讀英文原文：Armadillo and rabbit genes reveal how pregnancy evolved

版權聲明：

本文由施普林格·自然上海辦公室負責翻譯。中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。歡迎個人轉發，如需轉載，請郵件Chinapress@nature.com。未經授權的翻譯是侵權行為，版權方將保留追究法律責任的權利。

?2018 Springer Nature Limited. All rights reserved.

思想常新者以自然為其可靠之依據——Nature自然科研ID：Nature-Research

推薦閱讀：