世界首次!中國學者成功讓雄性大鼠懷孕,並生下健康可育的後代

雄性妊娠是海龍魚科(如海馬)的一種獨特現象,指的是雄性胚胎或胎兒的孵化。 然而,雄性哺乳動物是否具有受孕和維持妊娠的潛力仍不清楚。

2021年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 線上發表題為“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。

世界首次!中國學者成功讓雄性大鼠懷孕,並生下健康可育的後代

雄性懷孕,通常包雄性胚胎或胎兒孵化直到出生,是自然界中極為罕見的現象 。海龍魚科( Syngnathidae )是已知雄性在懷孕期間生育後代的唯一家族。在哺乳動物中,懷孕是由雌性進行的。然而,雄性哺乳動物是否具有受孕和維持妊娠的潛力仍不清楚。

先前的研究報告稱,移植到雄性宿主非子宮器官的小鼠胚胎僅發育到有限的階段,表明雄性哺乳動物體內的完整胚胎髮育受到限制。推測這種限制可能是由兩點造成的:1、缺乏用於胚胎著床和發育的子宮;2、缺乏促進子宮內膜生長和允許胚胎著床或發育的微環境條件。

文章模式圖(圖源自bioRxiv )

該研究使用四步策略構建了一個懷孕的雄性大鼠模型。在實驗過程中,該研究將一隻雌性大鼠和一隻雄性大鼠背靠背連線在一起,即成為一個連體兒,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。最後該研究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。

為了提高試驗的成功率,該研究總共納入了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。最終透過剖腹產,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,這些幼崽的心、肺、肝、腎、腦、睪丸、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。

總之,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。

參考訊息:

https://www。biorxiv。org/content/10。1101/2021。06。09。447686v2