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世界首次!我国学者成功让雄性大鼠怀孕,并生下健康可育的后代

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撰文 | 王聪

1994年,施瓦辛格主演的一部名为《威龙二世》的喜剧片上映,在电影中,施瓦辛格服用了一种名为安胎灵的生育配方,并植入受精卵,之后成功怀孕并诞下婴儿。但在当时看来,剧情过于荒诞,上映后负面评价居多。

在自然界中,雄性怀孕是极其罕见的现象,但也并非不存在,实际上,例如海龙科动物就是由雄性怀孕并生育后代,其中最著名的就是海马

之前有研究将胚胎移植到雄性小鼠体内,但胚胎无法继续发育,这表明雄性哺乳动物体内的完整胚胎发育受到限制。这种限制可能是由两点造成的:1、雄性缺乏用于胚胎着床和发育的子宫;2、缺乏促进子宫内膜生长和允许胚胎着床或发育的怀孕微环境条件。

但是,既然自然界中有雄性动物怀孕并生育后代的情况,那么,高等的哺乳动物是否保留了怀孕并生育的潜力呢?

2021年6月16日,上海第二军医大学(海军军医大学)刘玉环张荣佳,在预印本 bioRxiv 发表了题为:A rat model of pregnancy in the male parabiont 的研究论文。

该研究成功构建了雄性连体大鼠,并让雄性大鼠成功怀孕并诞下后代。


研究团队使用大鼠来进行研究,整个过程分为四个步骤:

首先,通过手术将阉割的雄性大鼠和雌性大鼠连接起来,形成了一对异性连接共生体;

然后,在8周后,对该雄性大鼠进行子宫移植;

接下来,在恢复后,将囊胚期胚胎移植到雄性大鼠的移植子宫和雌性大鼠的天然子宫中;

最后,在胚胎发育的第 21.5 天进行剖腹产。


研究团队一共构建了46对这样的连体大鼠,共移植了562个胚胎到连体雌性大鼠子宫,移植了280个胚胎到连体雄性大鼠的移植子宫。其中雌性大鼠子宫中有169个胚胎发育正常(30·07%),雄性大鼠移植子宫中有27个胚胎发育正常(9·64%)。

在这46对异性连接共生体中,有25对在雄性或雌性中均未显示正常胚胎,有15 对只在雌性中显示至少一个正常胚胎,有6对在雄性和雌性中均至少有一个正常胚胎,没有只在雄性中正常胚胎而雌性中不正常的情况。

研究团队推断并进一步证实,雄性移植子宫中的胚胎,只有暴露在怀孕雌性的血液中,才能正常发育。

最终,雄性大鼠成功诞下10只发育正常的大鼠幼崽这些雄性大鼠的新生幼崽能够正常发育到成年,并且具有生殖功能。组织学检查显示,这些雄性大鼠诞下的后代的心脏、肺、肝脏、肾脏、脑、睾丸、附睾、卵巢或子宫没有明显异常。

据了解,这是全世界首次关于雄性哺乳动物怀孕并生产的报道,研究团队成功构建了雌雄连体大鼠模型,让其中的雄性大鼠怀孕并诞下10只幼崽,且这些幼崽均发育到成年,还具有正常的生殖功能。

最后,研究团队表示,虽然成功率较低,但这项研究成果表明,雄性连体大鼠具有体内胚胎发育的潜力,这一发现可能对生殖生物学研究产生深远影响

对于自然生命来说,繁育后代是其一生中极其重要的使命。然而,在现代社会,随着生活压力的不断增大以及环境污染的日益加剧,世界各国的不孕不育率都呈现出飙升之势,很多夫妻都饱受不孕不育的困扰。据统计,我国有超过5000万不育不孕患者,超过正常育龄人口的10%,这其中的原因男女差不多各占一半。

2021年3月17日,以色列魏茨曼科学研究所的Jacob H. Hanna等人在Nature期刊在线发表了题为:Ex utero mouse embryogenesis from pre gastrulation to late organogenesis 的研究论文。研究团队创建了一个人造机器子宫,并首次使用人造子宫培养了小鼠胚胎6天时间(达到小鼠整个妊娠期的三分之一),且胚胎在人造子宫培育过程中发育正常。


这些研究都提示了我们,利用人造子宫生育,或是雄性生育,或许将不再是科学幻想。

论文链接:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.06.09.447686v2

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03416-3

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