研究解开裸鼹鼠非凡生育能力之谜的线索 _裸鼹鼠

一只雌性裸鼹鼠。Credit: UPMC
据美国物理学家组织网（by University of Pittsburgh）：不像人类和其他哺乳动物，随着年龄的增长生育能力会下降，裸鼹鼠可以在它们非常长的寿命中繁衍后代。今天发表在《自然通讯》上的一项新研究揭示了赋予啮齿动物似乎永恒生育能力的独特过程，这些发现最终可能为人类指出新的治疗方法。
“裸鼹鼠是最奇怪的哺乳动物，”麦咭妇女研究所和匹兹堡大学医学院产科、妇科和生殖科学系助理教授、医学博士Miguel brieo-ENRíquez说。“它们是最长寿的啮齿类动物，它们几乎不会得癌症，它们不会像其他哺乳动物一样感到疼痛，它们生活在地下群体中，只有蚁后才能生育。但对我来说，最令人惊讶的是，他们从未停止生孩子——随着年龄的增长，他们的生育率没有下降。我们想了解他们是如何做到这一点的。”
对于包括人类和老鼠在内的大多数哺乳动物来说，雌性生来就有数量有限的卵细胞，这些卵细胞是在子宫内通过一个称为卵子发生的过程产生的。因为这种有限的卵细胞供应会随着时间的推移而耗尽——有些会在排卵期间释放，但大多数只是死亡——生育能力会随着年龄的增长而下降。
相比之下，裸鼹鼠蚁后可以一直繁殖到老年，这表明这种啮齿动物有特殊的过程来保护它们的卵巢储备，避免生育能力下降。
“它们如何做到这一点有三种可能:它们生来就有很多卵细胞，而这些细胞并没有死亡，或者它们在出生后继续创造更多的卵细胞， ”布里尼奥-恩里克斯说。"我最喜欢的假设是他们使用三者的混合物."
果然，brieo-ENRíquez和他的合作者为这三个过程都找到了证据。
研究人员比较了不同发育阶段的裸鼹鼠和老鼠的卵巢。尽管它们的体型相似，但老鼠最多能活4年，并在9个月时开始出现生育能力下降，而裸鼹鼠的预期寿命为30年或更长。
他们发现，与小鼠相比，裸鼹鼠雌鼠拥有异常大量的卵细胞，而且这些细胞的死亡率低于小鼠。例如，在8天大的时候，一只雌性裸鼹鼠平均拥有150万个卵细胞，比同龄的老鼠多95倍。
最引人注目的是，研究发现裸鼹鼠的卵子发生在出生后。在3个月大的动物中，卵子前体细胞正在积极分裂，在10岁的动物中发现了这些前体细胞，这表明卵子发生可以在它们的一生中持续进行。
“这一发现非同寻常，”资深作者、康奈尔大学兽医学院教授、哲学博士、医学博士Ned Place说。“它挑战了近70年前确立的教条，即雌性哺乳动物在出生前或出生后不久被赋予有限数量的卵子，此后卵巢储备没有任何增加。”
裸鼹鼠生活在几十到几百只个体的群体中。像蜜蜂或蚂蚁一样，群体成员分工合作，包括提供防御，挖掘隧道，照顾幼仔和收集食物。在一个群体中，只有单一的占优势的雌性可以繁殖，她抑制其他雌性的繁殖来维持她的女王地位。
“与蜜蜂或蚂蚁不同，雌性裸鼹鼠不是天生的女王，”布里尼奥·恩里克斯解释道。“当女王去世或被移出蚁群时，从属的雌性会竞相取代她的位置，并开始繁殖。任何女孩都可以成为女王。”
为了更多地了解这一过程，研究人员将3岁的雌性从蚁群中移除，以促进生殖活动，并将这些新的蚁后与从属雌性进行比较。他们发现，非繁殖后代的卵巢中有卵子前体细胞，但这些细胞只有在转变为女王后才开始分裂。
brieo-ENRíquez说:“这很重要，因为如果我们能够弄清楚它们是如何做到这一点的，我们就可能开发出新的药物靶点或技术来帮助人类健康。”“尽管人类寿命变长了，但更年期仍然发生在同样的年龄。我们希望利用我们从裸鼹鼠身上学到的知识，在以后的生活中保护卵巢功能，延长生育能力。”
“但是卵巢不仅仅是一个婴儿工厂， ”他继续说道。“卵巢健康影响癌症风险、心脏健康甚至寿命。更好地了解卵巢可以帮助我们找到改善整体健康的方法。”
参与这项研究的其他作者有Mariela Faykoo-Martinez、Michael D. Wilson博士和Melissa M. Holmes博士，他们都来自多伦多大学；Meagan Goben，Patrick T. Walsh和Samia H. Lopa博士，都是皮特的；加州大学旧金山分校的Diana J. Laird博士；以及詹妮弗·k·格雷尼尔博士、阿什利·麦格拉思、亚历山德拉·m·普拉多博士、雅各布·西诺波利、凯特·瓦格纳和保拉·e·科恩博士，他们都是康奈尔大学的。