英國科學(xué)家日前發(fā)現(xiàn)了一個(gè)胎兒用來控制胎盤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的關(guān)鍵信號(hào)，從而揭示了遺傳自父親和母親的基因之間的拉鋸戰(zhàn)。相關(guān)研究12月27日發(fā)表于《發(fā)育細(xì)胞》。

這項(xiàng)在小鼠身上開展的研究可能有助于解釋為什么有些胎兒在子宮內(nèi)發(fā)育不良。

胎盤是一種特殊的組織，含有來自嬰兒和母親的細(xì)胞。胎兒通過胎盤中的血管接收養(yǎng)分。這些血管在妊娠中期和晚期會(huì)急劇擴(kuò)張。胎兒足月時(shí)，血管總長(zhǎng)度約有320千米。

隨著發(fā)育，胎兒需要向母親傳達(dá)其日益增加的食物需求。但在人類中，有10%~15%的胎兒在子宮內(nèi)發(fā)育不良，其間胎盤內(nèi)血管生長(zhǎng)會(huì)減緩。

劍橋大學(xué)研究小組使用基因工程小鼠展示了胎兒是如何產(chǎn)生信號(hào)，進(jìn)而促進(jìn)胎盤內(nèi)血管生長(zhǎng)的。該信號(hào)還會(huì)引起胎盤其他細(xì)胞的改變，從而將母體中更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送給胎兒。

“當(dāng)胎兒在子宮中生長(zhǎng)時(shí)，需要母體提供‘食物’，而胎盤中健康的血管對(duì)于幫助胎兒獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)至關(guān)重要。我們已經(jīng)確定了胎兒與胎盤溝通以促進(jìn)血管正確擴(kuò)張的一種方式。”研究論文第一作者Ionel Sandovici說。

研究小組發(fā)現(xiàn)，胎兒會(huì)發(fā)送一種被稱為IGF2的信號(hào)。該信號(hào)通過臍帶到達(dá)胎盤。

人類妊娠29周到足月期間，臍帶中的IGF2水平會(huì)逐漸升高。IGF2過多與生長(zhǎng)過度相關(guān)，但如果IGF2不足，則會(huì)造成生長(zhǎng)過緩。過大或過小的胎兒在出生時(shí)都很困難，甚至?xí)劳?。即便順利出生，其成年后患糖尿病和心臟病的風(fēng)險(xiǎn)也更高。

“我們知道IGF2可以促進(jìn)器官生長(zhǎng)。這項(xiàng)研究表明，IGF2也可以像經(jīng)典的激素一樣發(fā)揮作用——由胎兒產(chǎn)生，進(jìn)入血液并通過臍帶進(jìn)入胎盤，在胎盤中發(fā)揮作用。”Sandovici說。

更有意思的是，研究人員發(fā)現(xiàn)并揭示了一場(chǎng)發(fā)生在子宮內(nèi)的爭(zhēng)斗。

在小鼠中，胎盤血管對(duì)IGF2的反應(yīng)由另一種名為IGF2R的蛋白質(zhì)介導(dǎo)。產(chǎn)生IGF2和IGF2R的兩個(gè)基因留下了“印記”，即分子開關(guān)會(huì)識(shí)別其親本來源，并控制開關(guān)基因。在這種情況下，只有從父親遺傳的igf2基因拷貝或只有從母親遺傳的igf2r拷貝具有活性。

研究論文主要作者M(jìn)iguel Constancia表示：“我們的研究發(fā)現(xiàn)，來自父親的基因會(huì)驅(qū)動(dòng)胎兒對(duì)更大的血管和更多的營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)生需求，而胎盤中的母親基因則試圖控制母體提供的營(yíng)養(yǎng)量。一場(chǎng)基因水平上的拔河比賽隨即展開。”

科學(xué)家表示，該研究有助于更好地了解胎兒、胎盤和母親在孕期是如何相互聯(lián)系的。而這可能有助于獲得測(cè)量胎兒IGF2水平的方法，以及通過藥物使其水平正常化或促進(jìn)胎盤血管系統(tǒng)正常發(fā)育的方法。(徐銳)

關(guān)鍵詞： 基因之戰(zhàn) 子宮 胎盤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng) 基因遺傳 胎兒