猴子研究揭示了怀孕期间几乎每个身体器官的 91 种变化

科学家们已经绘制出怀孕对密切相关的灵长类动物身体代谢途径的巨大变化,它可以指导人们更好地了解复发性流产、先兆子痫和妊娠等妊娠问题糖尿病.

人们对这种对人体代谢流动的重大破坏知之甚少,但现在来自北京中国科学院的一组生物学家已经研究了食蟹猕猴(猕猴) 以创建至少绘制怀孕期间发生的一些变化的地图。

这些猴子是与人类关系最密切的灵长类动物之一,因此它们经常被用作无法在人类身上完成的实验的代理。

研究人员从12只圈养猴子身上收集了273个组织样本,其中3只未怀孕,分别在怀孕早期(5-8周)、怀孕中期(12-15周)和怀孕后期(18-20周)。

这包括在每只猴子被安乐死之前采集的血清样本,当时又从不同的身体系统收集了22个组织样本,包括子宫、肝脏、脊髓、皮肤、血液和五个不同的心脏区域。

新陈代谢由数千种不同的化学途径组成,就像一个繁华的港口城市,在那里,进出口日志不足以捕捉复杂的物流生态系统。

无数的细胞、组织和器官交易着生命的原材料,一切照旧,直到一个婴儿出现并改变了一切。

研究人员能够识别出每个样品中的全套小分子化学物质,这被称为“代谢组”。

来自未怀孕的猴子的样本为某些代谢途径在怀孕前如何相互作用提供了一个参考点,其他样本揭示了随着猴子怀孕的进展,这些“贸易路线”在多大程度上改变了路线。

事实上,在怀孕期间,所有 23 个取样组织中有 91 种代谢物变化一致。

在未怀孕的猴子中,骨骼肌的代谢组与心脏、脊髓、肾上腺和子宫的组织高度相关。但在孕早期和孕中期,它们与心脏组织的偶联减少。

在怀孕早期,样本表明子宫放弃了与心脏和骨骼肌的持续代谢“协议”,而是与发育中的胎盘耦合。

胎盘在妊娠中期完全形成,似乎正在将代谢物发送到怀孕猴子的心脏、卵巢和肝脏。奇怪的是,子宫似乎已经完成了胎盘的建立,将其注意力转移到了与头皮皮肤组织的代谢交换上。

对于那些处于妊娠晚期的猴子,样本显示骨骼肌已经与脊髓发生了显着的交换。

研究小组表示,他们没有预料到这种进化和代谢偶联的减少,目前还不清楚为什么这些变化会以他们的方式发生。

但很容易理解为什么他们认为这种剧烈的重编程可能会出错,可能导致怀孕期间出现的一些代谢状况。在人类细胞模型和 32 种妊娠人类血清样本中验证了所有 91 种妊娠适应性代谢物的作用。

那些先兆子痫– 一种危险的出生状况,其特征是高血压、严重肿胀和富含蛋白质的尿液 – 代谢物皮质酮水平大幅下降,皮质酮与胎盘成熟有关。

怀孕期间的另一个关键代谢物似乎是棕榈酰肉碱,它调节免疫力并参与脂肪酸的加工。怀孕早期和中期猴子组织中的水平上升,涉及肝脏、胰腺、心脏和肾脏等一系列器官。

该研究的合著者、动物学家Shyh-Chang Ng说:告诉克里斯塔·莱斯特-拉塞尔(Christa Lesté-Lasserre)新科学家这种代谢转变可能与妊娠糖尿病有一定的联系,但还需要更多的研究.

这项研究发表在细胞。

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