未出生婴儿利用爸爸的基因"遥控"妈妈以获取额外营养

图片显示小鼠胎盘的信号细胞（绿色），它们是远程控制母体新陈代谢以支持营养供应和胎儿生长的关键。 图片来源：Sferruzzi-Perri 实验室

孕期营养控制

剑桥大学的科学家发现，胎儿在怀孕期间会利用从父亲那里继承的一种基因来影响母亲的身体，使其提供更多的营养。

这就形成了一种"营养拉锯战"，未出生的胎儿"遥控"母亲的新陈代谢，以最大限度地促进其生长，而母亲的身体则平衡自身需求，以保持健康。 母亲必须确保有足够的葡萄糖和脂肪来满足自身的能量需求，以维持妊娠、支持母乳喂养和未来的妊娠。

胎盘的荷尔蒙信号传递

剑桥大学的一项研究探讨了胎盘如何在这一过程中发挥关键作用。 通过释放特定激素，胎盘与母体沟通，优先考虑胎儿的生长。 这个与胎儿一起发育的重要器官支持着人类和其他哺乳动物的胎儿发育。 在对怀孕小鼠进行的实验中，科学家们改造了胎盘中的信号细胞，这些细胞能调节营养物质如何分配给胎儿。

圣约翰学院研究员、胎儿和胎盘生理学教授阿曼达-斯费鲁齐-佩里（Amanda Sferruzzi-Perri）教授是这篇论文的共同第一作者："这是第一个直接证据，证明从父亲那里遗传的基因正在向母亲发出信号，将营养物质转移到胎儿身上"。

基因战争：母体与父体的影响

威康姆-MRC 代谢科学研究所的 MRC 研究员、该论文的共同第一作者米格尔-康斯坦西亚（Miguel Constancia）博士说："婴儿的遥控系统是由基因操作的，这些基因的开关取决于它们是'爸爸的基因'还是'妈妈的基因'，即所谓的印记基因。

"受父亲控制的基因是'贪婪'和'自私'的，它们会为了胎儿的利益而操纵母体资源，使胎儿长得又大又健康。 虽然怀孕在很大程度上是合作性的，但母婴之间也有很大的潜在冲突空间，印记基因和胎盘被认为发挥了关键作用"。

剑桥大学生理、发育和神经科学系滋养层研究中心以及医学研究理事会代谢疾病研究组（隶属于惠康-MRC代谢科学研究所）的研究人员的研究成果发表在《细胞代谢》（Cell Metabolism）上。

由父亲控制的婴儿基因往往会促进胎儿的生长，而由母亲控制的基因往往会限制胎儿的生长。

斯费鲁齐-佩里教授解释说："这些限制胎儿生长的母体基因被认为是母亲确保自身存活的一种方式，这样她就不会生出一个摄取了所有营养的婴儿，也不会生出一个体型过大、难以出生的婴儿。 母亲也有机会在未来与不同的男性再次怀孕，使她的基因得到更广泛的传承"。

基因操纵和营养分配

研究人员删除了一个名为 Igf2 的重要印记基因的表达，该基因提供了制造一种名为"类胰岛素生长因子 2"的蛋白质的指令。 该基因与负责制造和控制血液循环中葡萄糖水平的激素胰岛素相似，能促进胎儿生长，并在胎盘、肝脏和大脑等胎儿组织的发育过程中发挥关键作用。

这项研究的主要作者、该大学生理学、发育和神经科学系的豪尔赫-洛佩兹-泰罗博士（Dr. Jorge Lopez-Tello）说："如果父亲的 Igf2 在信号细胞中的功能被关闭，母亲就无法在血液循环中提供足够的葡萄糖和脂质（脂肪）。 因此，这些营养物质到达胎儿体内的数量不足，胎儿就无法正常生长"。

科学家们发现，从胎盘信号细胞中删除Igf2会影响其他激素的分泌，而这些激素会调节母亲胰腺分泌胰岛素的方式，以及母亲肝脏和其他代谢器官的反应。

"我们发现，Igf2 控制着导致孕期母亲胰岛素敏感性降低的激素。 "Sferruzzi-Perri教授说："这意味着母亲的组织不会吸收葡萄糖，因此血液循环中的营养物质更容易转移给胎儿。"

"有 Igf2 基因缺陷的婴儿可能长得过高或生长发育迟缓。"Sferruzzi-Perri教授补充说："直到现在，我们才知道Igf2基因的部分作用是调节向母亲发出的信号，以便为胎儿分配营养。"

所研究的小鼠出生时体型较小，它们的后代在以后的生活中表现出糖尿病和肥胖症的早期症状。

Sferruzzi-Perri教授说："我们的研究凸显了胎儿营养物质的可控分配对后代终生健康的重要性，以及胎盘所发挥的直接作用。胎盘是一个神奇的器官。 在妊娠结束时，胎盘由母亲娩出，但胎盘如何运作的记忆会对胎儿器官的发育方式以及它们一生的运作方式留下持久的影响。下一步是了解 Igf2 如何控制胎盘激素以及这些激素的作用。 未来的研究可以帮助科学家发现针对胎盘的新策略，从而改善母婴的健康状况。"

编译自/scitechdaily