怀孕会引起女性身体的巨大适应,因为它可以养育和耐受正在生长的胎儿并支撑胎盘。 然而,影响母体器官的化学物质和激素的变化仍然知之甚少。 现在,中国的一个研究小组正在通过分析怀孕猴子体内各种器官的代谢活动,朝着填补这一空白迈出了一步。
一些器官,包括肝脏和心脏,如预期的那样成为活动热点,研究小组报告了其他组织令人惊讶的代谢变化,包括**。 除了更好地了解起作用的分子过程外,作者还声称这些发现可以揭示怀孕期间的代谢紊乱,例如先兆子痫和妊娠糖尿病,并导致诊断和干预。
我惊讶地发现,怀孕期间的代谢变化超出了通常相关的代谢器官,“昆明理工大学发育生物学家Yuyu Niu说,他没有参与这项研究。 她补充说,这项研究今天发表在《细胞》杂志上,“应该被视为对生殖生物学和女性健康研究的重大贡献”。
研究代谢组或代谢物的集合,如氨基酸、脂质、糖和有机酸,这些代谢物介导和调节人体的生化过程,一直具有挑战性。 已经有关于人类怀孕期间血液和尿液的研究,但这些研究并未将代谢物与特定器官联系起来。 (取样需要器官采集,这对人类来说在道德和实践上都不可行。 对怀孕啮齿动物的研究并不令人满意,因为它们与灵长类动物怀孕明显不同。 需要注意的是,啮齿动物不会自然出现妊娠糖尿病、先兆子痫或高血压等代谢疾病,而有些人在怀孕时会患上这些疾病。
因此,研究小组转向食蟹猴,从从未怀孕的动物中收集了23种不同组织的近300个样本,并评估了怀孕早期,中期和晚期的动物及其代谢物。
代谢组决定了器官的生物结构和功能,“中国科学院动物研究所生殖生物学家、这项新研究的作者之一王红梅解释说。 她和她的同事们假设,代谢物的动力学驱动了怀孕引起的各种器官的变化。
使用一种称为液相色谱-质谱法的技术来鉴定和量化样品中的代谢物,研究小组确定了91种代谢物,这些代谢物在帮助身体适应怀孕方面具有潜在作用。 值得注意的是,某些代谢物的水平急剧上升,而其他代谢物的水平急剧下降,不仅在已知的主要代谢器官(肝脏、胰腺和心脏)中,而且在通常被认为不会受到怀孕严重影响的组织中,包括某些肌肉和**。 在检查的组织中,大多数代谢物的浓度也会随着怀孕的进展而变化。
印第安纳大学医学院(Indiana University School of Medicine)的生物化学家布列塔尼·尼德姆(Brittany Needham)没有参与这项研究,他说,看到**中肌肉和分子的变化令人惊讶。 “但是,问问那些怀孕的人,如果他们只注意到***官员的变化,其他受影响组织的名单将比这里研究的23个组织更长! ”
丹麦癌症研究所(Danish Cancer Institute)的流行病学家马德斯·梅尔比(Mads Melbye)说,其中一个局限性是,该团队只在猴子165天的妊娠期的三个时间点研究了它们。 Melbye共同领导了2020年发表在《细胞》杂志上的一项研究,该研究研究了30名孕妇每周血液样本中的代谢物,发现代谢表达模式“在怀孕的每一天都有很大变化,”他说。 但他指出,每周采集器官代谢物水平样本并不容易。
这项研究的结果可能对先兆子痫等疾病有影响。 先兆子痫会导致怀孕期间的高血压,如果不及时发展,对胎儿和母亲都可能致命**。 在这项新研究中,研究人员在怀孕猴子的胎盘中发现了高水平的代谢物皮质酮。 然后,在使用人类干细胞的实验室实验中,研究小组表明皮质酮对于调节胎盘功能至关重要。 此外,他们还发现,患有先兆子痫的孕妇血液中的皮质酮水平低于没有皮质酮的孕妇。 IOZ的干细胞生物学家、该研究的合著者Ng Shyh-Chang说,在许多情况下,先兆子痫直到胎盘被破坏才被发现。 他和他的合著者写道:“(识别)母体皮质酮缺乏症可能有助于先兆子痫的临床诊断。 ”
梅尔比说,皮质酮缺乏症和先兆子痫之间的联系很有趣。 “还有待证明的是,先兆子痫的明确程度以及早期妊娠的明确程度,”他说。 尽管这些新发现为更好地理解妊娠机制铺平了道路,但许多代谢变化的意义仍有待确定。 ”
作者一致认为,他们的**只是一个起点。 他们的研究“揭示了潜在的功能性、妊娠适应性代谢物,”Ng Shyh-Chang说。 “我们当然希望其他人能找到更多细节。 ”