胎兒在成長過程中,需要向母親傳達其對食物日益增長的需求。他們通過胎盤中的血管接收營養,胎盤是一種特殊器官,含有來自嬰兒和母親的細胞。10%到15%的嬰兒在子宮內發育不良,通常表現出胎盤中血管的生長減慢。
近日,劍橋大學科學家團隊使用基因工程小鼠,展示了胎兒如何產生信號以促進胎盤內血管的生長。該信號還會導致胎盤其他細胞發生變化,進而使更多的營養物質從母親傳遞給胎兒。
科學家發現,胎兒會發出一種稱為IGF2的信號,該信號通過臍帶到達胎盤。IGF2 水平越高,胎兒生長的越快。反之,胎兒生長的越慢。過大或過小的嬰兒在出生時更容易遭受痛苦甚至死亡,成年后患糖尿病和心臟病的風險也更高。
研究作者 Ionel Sandovici 博士表示, IGF2 的作用以前就有所了解,但是他們還發現了一個更加有趣的現象,那就是子宮內其實發生著“爭斗”。
在小鼠中,胎盤血管對 IGF2 的反應是由另一種稱為 IGF2R 的蛋白質介導的。產生 IGF2 和 IGF2R 的兩個基因是做了“印記”的—基因上的分子開關通過這個過程來識別它們的親本來源,并可以選擇打開或關閉基因。在這種情況下,只有從父親那里繼承來的igf2基因的副本是活躍的,而只有從母親那里繼承來的igf2r的副本是活躍的。
研究結果表明,父系表達的基因是“貪婪”和“自私”的。父親的基因驅動胎兒去尋求獲得更多的營養,而胎盤中母親的基因試圖控制她應該提供多少營養。一場拔河比賽,就這樣開始了。
科學家認為,他們的發現將有助于更好地了解胎兒、胎盤和母親在懷孕期間如何相互交流。這反過來可能促使發現測量胎兒 IGF2 水平的方法,并找到藥物使這些水平正?;虼龠M胎盤血管系統正常發育的方法。
該研究論文題為“The imprinted Igf2-Igf2r axis is critical for matching placental microvasculature expansion to fetal growth”,已發表在Developmental Cell期刊上。
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論文原文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580721009941?via%3Dihub