世界首次!海軍軍醫大學率先實現雄性大鼠懷孕,產下健康後代!

TOP前言

“TOP大學來了”小編按,6月16日,海軍軍醫大學張榮佳及劉玉環在未經同行評審的預印版平臺bioRxiv 在線發表題爲“A rat model of pregnancy in the male parabiont”的研究論文,該研究成功讓連體雄性老鼠懷孕並順利誕下後代,打破了自然界的規律。該研究結果揭示了連體雄性大鼠胚胎髮育的潛力,這可能對生殖生物學產生深遠的影響。

在整個自然界中,雄性孕育後代是一種極其罕見的現象。目前已知的雄性懷孕生育後代的物種只有海龍科((包括海馬、風笛魚和海龍在內的魚類))。

但一直以來,雄性是否也能分擔孕育後代的重擔成爲縈繞在人類腦海中的疑問。而最近,中國科學家就成功讓雄性老鼠懷孕並順利誕下後代,打破了自然界的規律。

2021年6月16日,上海第二軍醫大學(海軍軍醫大學)劉玉環和張榮佳,在預印本 bioRxiv 發表了題爲:A rat model of pregnancy in the male parabiont 的研究論文。

該研究成功構建了雄性連體大鼠,並讓雄性大鼠成功懷孕並誕下後代。

研究團隊使用大鼠來進行研究,整個過程分爲四個步驟:首先,通過手術將閹割的雄性大鼠和雌性大鼠連接起來,形成了一對異性連接共生體;

然後,在8周後,對該雄性大鼠進行子宮移植;

接下來,在恢復後,將囊胚期胚胎移植到雄性大鼠的移植子宮和雌性大鼠的天然子宮中;

最後,在胚胎髮育的第 21.5 天進行剖腹產。

研究人員表示,他們受到雄性海馬懷孕的啓發,想看看胚胎能否在“雄性子宮”中存活。於是他們選擇了一些Lewis大鼠作爲研究對象。

在實驗過程中,研究人員將一隻雌性大鼠和一隻雄性大鼠背靠背連接在一起,即成爲一個連體兒,使它們能夠共享血液。然後將另一隻雌性大鼠的子宮移植到連體雄性大鼠體內。最後研究團隊將發育初始胚胎植入到雄性子宮內,以及與雄性相連的雌性大鼠的原生子宮。

而之所以將兩隻老鼠變成連體兒,是爲了讓雄性大鼠體內的胚胎也可以在共享的“妊娠血液”下發育。

爲了提高試驗的成功率,研究團隊總共納入了46對雌性連體大鼠,另外共有562個胚胎被移植到雌性體內,280個胚胎被移植到雄性體內。

經過21.5天的妊娠期後,研究人員發現,雌性大鼠的子宮中有169個胚胎髮育正常,而雄性大鼠的子宮中只有27個胚胎髮育正常。

最終通過剖腹產,雄性大鼠成功產下10只發育良好的幼崽,並具備了“功能性繁殖能力”。根據組織學檢查,這些幼鼠的心、肺、肝、腎、腦、睾丸、卵巢或子宮也沒有明顯的異常。

不過在對雄性大鼠進行剖腹產手術時,研究人員也發現了一些非正常死亡的胎兒,這是雌性大鼠體內胎兒沒有出現的現象。這些死亡的胎兒在形態和顏色上與正常胎兒不同,它們伴有胎盤萎縮或腫脹。

作者在論文中寫道:“據我們所知,雄性哺乳動物從未有過報告懷孕的先例……這項實驗可能對生殖生物學產生深遠影響。”

“在這項研究中,我們在雄鼠身上構建了一個懷孕模型,發現在與雌鼠相連的雄鼠移植的子宮中,暴露在懷孕雌鼠的血液中,移植的胚胎能夠發育成成年鼠。”

對於自然生命來說,繁育後代是其一生中極其重要的使命。然而,在現代社會,隨着生活壓力的不斷增大以及環境污染的日益加劇,世界各國的不孕不育率都呈現出飆升之勢,很多夫妻都飽受不孕不育的困擾。據統計,我國有超過5000萬不育不孕患者,超過正常育齡人口的10%,這其中的原因男女差不多各佔一半。

2021年3月17日,以色列魏茨曼科學研究所的 Jacob H. Hanna 等人在 Nature 期刊在線發表了題爲:Ex utero mouse embryogenesis from pre gastrulation to late organogenesis 的研究論文。研究團隊創建了一個人造機器子宮,並首次使用人造子宮培養了小鼠胚胎6天時間(達到小鼠整個妊娠期的三分之一),且胚胎在人造子宮培育過程中發育正常。

這些研究都提示了我們,利用人造子宮生育,或是雄性生育,或許將不再是科學幻想。

該研究結果發表在bioRxiv.org上。

參考消息:

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

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