“两性之战”始于子宫,万森彩票官网父亲和母亲的基因都是自私的

 产品系列     |      2022-01-05

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从怀孕到宝宝出生,这一过程非常的辛苦,同时也伴随着无比的幸福和期待。随着胎儿在腹中的成长,由于日益增长,需要不停的像母亲传达营养的需求。这一过程通过胎盘中的血管接收营养。

然而,10%-15%的婴儿在子宫内发育不良,通常表现出胎盘中血管的生长减慢。在人类婴儿成长中,这些血管在妊娠中期和晚期之间急剧扩张,足月总长度达到约320公里。然而,关于胎盘功能如何适应胎儿的生长需求,知之甚少。

2021年12月27日,英国剑桥大学的研究人员在 Cell 子刊" Developmental Cell "上发表了一篇题为" The imprinted Igf2-Igf2r axis is critical for matching placental microvasculature expansion to fetal growth "的研究论文。

研究表明,两性之争始于子宫,研究确定了胎儿用来控制胎盘营养供应的关键信号,父亲的基因驱动胎儿对更大的血管和更多营养的需求,而胎盘中的母亲基因试图控制提供多少营养。揭示了为什么婴儿会在子宫内发育不良。

该研究使用小鼠模型展示了胎儿如何产生信号以促进胎盘内血管的生长,该信号还会导致胎盘其他细胞发生变化,从而使更多的营养物质从母亲传递给胎儿。

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在该研究中,研究人员使用基因工程小鼠来模拟不同的发育条件,分析了胎儿如何产生信号以促进胎盘内血管的生长。

研究人员发现,胎儿发出一种称为胰岛素样生长因子2(IGF2)的信号,该信号通过脐带到达胎盘。在人类中,脐带中的IGF2水平在妊娠29周和足月之间逐渐增加,过多的IGF2与过多的生长有关,而不足的IGF2与生长减少有关。

早期的研究表明,IGF2会促进产生它的器官的生长。在该研究中,研究人员证明IGF2的作用像一种经典的激素,它是由胎儿产生并进入胎儿血液,通过脐带和胎盘来发挥作用。

有趣的是,父亲和母亲的基因都是自私的

在小鼠中,胎盘血管对IGF2的反应是由另一种称为IGF2R的蛋白质介导的。而产生IGF2和IGF2R的两个基因是印记基因,通常这些基因的两个副本都处于活动状态。但在某些情况下,两个副本中只有一个被开启。哪个副本处于活动状态,取决于来源的父级。

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关于印记基因的一个理论是,父系表达的基因是贪婪和自私的,他们想从母亲那里提取尽可能多的资源。但是母系表达的基因可以作为平衡这些需求的对策。

在该研究中,父亲的基因驱动胎儿对更大的血管和更多营养的需求,而胎盘中母亲的基因试图控制她提供多少营养。父亲基因与母亲基因上演一场拔河比赛,一场基因组层面的两性之战。

总之,该发现将有助于了解怀孕期间胎儿、胎盘和母亲如何相互交流。这反过来可能导致测量胎儿IGF2水平的方法,并找到使用药物使这些水平正常化或促进胎盘血管系统正常发育的方法。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.12.005