研究人员发现小鼠在怀孕时小肠会生长。这种部分不可逆的变化可能有助于小鼠支持怀孕并为第二次怀孕做准备。
位于弗朗西斯·克里克研究所的研究人员发现小鼠在怀孕时小肠会生长。这种部分不可逆的变化可能有助于小鼠支持怀孕并为第二次怀孕做准备。
许多雌性动物的器官在繁殖过程中会重新塑造，但肠道对怀孕的反应背后的机制最近才开始被研究。例如，科学家以前发现果蝇的肠道在繁殖期间会扩张。
在今天发表在《细胞》上的研究中，同一团队发现怀孕的小鼠在怀孕开始仅七天时小肠就变得更长。到怀孕结束时，即第18天，小肠长了18%。
有趣的是，小肠在出生后仍然更长，即使在小鼠停止哺乳后的35天，表明这种变化是不可逆的。他们还观察到，第二次怀孕后小肠比第一次怀孕时更长。
在小肠内部，绒毛（吸收营养的突起）和隐窝（提供绒毛所需细胞的地方）与肠道长度增加同时变得更长更深，但在断奶后七天就都恢复到怀孕前的值。绒毛在第二次怀孕期间也没有进一步生长。
团队认为，更长的小肠和绒毛可能支持怀孕期间母亲和后代所需的增加营养摄取。
特定于繁殖的代谢影响
科学家们改变了小鼠的饮食，包括益生菌摄入，以表明这些怀孕期间的生理变化无论营养变化如何都会发生。他们随后深入研究了绒毛中的变化。
他们发现，肠上皮细胞的前体细胞在数量上迅速增加，新生成的细胞在早期怀孕期间更快地向上移动到绒毛上。这些影响在出生后的哺乳期继续存在，但在断奶后七天就恢复到怀孕前的速度。
通过观察怀孕期间哪些基因被激活，研究人员发现肠细胞中最大的基因变化发生在肠绒毛中的营养吸收细胞，这些细胞是由隐窝中的前体细胞生成的。这些变化主要与代谢活性增加有关。
在非常早期的阶段观察到的代谢影响之一是膜蛋白SGLT3a的增加。与其他SGLT蛋白不同，SGLT3a不感知细胞外的葡萄糖水平，而是对钠离子和质子作出反应。SGLT3a的增加负责约45%的由于繁殖引发的绒毛生长，包括细胞扩展，但对整个小肠的延长并不是必要的。
引人注目的是，补充钠的饮食甚至在处女小鼠中也诱导了绒毛生长。
团队认为，繁殖触发的激素可能在开启SGLT3a基因中发挥作用，因为假怀孕的小鼠（与不育雄性交配后怀孕激素水平上升的雌性）仍然表现出一些绒毛生长和肠道延长。
应对挑战的能量权衡
克里克研究所器官发育与生理实验室的组长艾琳·米格尔-阿利亚加表示：“我们通常不认为器官在成年后能够因外部触发而改变大小或外观，而不是在早期儿童或青少年发展阶段，但肠道是身体在生活不同阶段（在这种情况下是怀孕）对新挑战的反应的一个显著例子。”
“可逆和不可逆变化的存在可能反映了能量的权衡。在第一次怀孕后维持更长的肠道可能为第二次怀孕‘做好准备’，而将绒毛长度恢复正常则可能在不必要时停止过度吸收食物。”
前克里克的博士后研究员、现在科学东京的助理教授和该研究的第一作者天辻亚美表示：“了解怀孕如何影响其他哺乳动物的身体是理解人类这一点的关键第一步。我们尚未完全理解肠道为什么会对怀孕作出扩张反应，但我们认为这必定赋予了进化优势，并帮助小鼠定期繁殖。”
“我们很感兴趣是否人类也会出现这种情况。但我们通常的饮食更多而繁殖更少，因此肠道的生长可能不再那么有用。”
研究人员目前正在调查小鼠肠道中的其他细胞类型在怀孕期间是否也经历重塑，以及这是否在人类中也会发生，方法是观察已经生育和没有生育的人群的肠道长度。
