对于中国古代神话中的哪吒,我们都知道其母亲怀了他三年零六个月,以至于在哪吒出生后,他的父亲以为生了个妖怪,差点将他当场砍死,得亏哪吒的妈妈拼死相护才活了下来。
胚胎滞育的发现及历史
这种现象最早是由欧洲的猎人发现,他们在猎杀鹿群的时候,发现了一些不对劲的地方,因为这些猎人是知道鹿群的交配季节和生育季节的,在生育的季节,鹿群会比较容易猎杀。
在1854年,生物学家Bischoff通过取样150头母狍子子宫内的胚泡,并得出结论:这些狍子迟迟没有生育的原因是由于子宫内胚泡生长异常缓慢所导致的。
这项研究也作为了Bischoff的第一篇论文发表。
此后,科学家对这种“神奇的现象”产生了兴趣,但是研究主要还是集中在狍子上,可狍子不适宜作为实验对象,因此研究进展的不是很顺利。
直到1887年,法国自然学者FernandLataste发现哺乳啮齿类动物(沙鼠和小鼠)的妊娠期有延长的现象,研究才开始有了新的起色。
自小鼠被定义为滞育物种后,就成为了实验室的常客,并且现在对小鼠的研究也是最深入的。
图源:J.PatrickFischer
截至目前(最新被证实存在滞育现象的哺乳动物是中国的大熊猫),有超过130种哺乳动物被确认“可暂停怀孕”。
负鼠
胚胎滞育产生的原因
因此在最早期,描述滞育现象的术语为“延迟植入”,但在第二次胚胎滞育研讨会上认为“胚胎滞育”才是描述这种现象的最佳术语。
第二次胚胎滞育研讨会参会人员
因为对于那些原本胚泡就不能立即植入的物种(比如有袋动物)来说,会产生歧义。
在1970年,胚胎培养技术的发展得以让科学家近距离观察到滞育性胚泡的活动,研究表明,在小鼠滞育性细胞中,细胞分裂停留在了细胞周期的G1期,胚胎的代谢也受到了抑制。
这种代谢降低和细胞周期停止(或是大大减慢了细胞周期)现已被确定为所有哺乳动物滞育性胚泡的特征。
而造成代谢降低和细胞周期停止的原因来自子宫分泌物,这种分泌物充当了子宫内膜与胚泡的联系人;当分泌物降低,胚泡会进入滞育期,相应的,如果要重新激活胚泡,就需要子宫分泌物增加。
除此之外,影响滞育的因素还有很多种,包括季节性、光周期、温度、哺乳期泌乳等。
为什么动物会产生滞育现象?
但是水貂在1~2月交配后,不会马上进入怀孕状态,因为它的胚泡处于游离状态,没有在子宫着床发育,只有等到春分(3月21日)后,水貂才会分泌黄体酮,开始激活滞育胚泡,然后怀孕一个多月后,水貂宝宝出生,这时候外界已经是温暖的春季,而不是寒冷的冬季。
这也是典型的季节性滞育。
研究滞育的意义
小鼠体外细胞培养
此外,滞育还可以得到更好的干细胞并找到新的癌症治疗方法。
在小鼠滞育实验中,当胚胎的细胞周期被停止时,科学家分离出了有史以来第一批干细胞。
因此,了解滞育在分子水平上的作用可能会出现新的疗法来停止细胞分裂或鉴定肿瘤干细胞的标志物,而肿瘤干细胞的标志物正是导致癌症转移的原因。