哺乳动物孕期为何有长有短？

参考消息网6月26日报道 据埃菲社6月20日报道，为什么人类孕期持续9个月，小鼠孕期仅为20天，而犀牛需要17个月？

巴塞罗那欧洲分子生物学实验室(EMBL)的研究人员创建了一个史无前例的干细胞库，其中包含来自六种哺乳动物(人类、小鼠、猴子、兔子、牛和犀牛)的干细胞，以比较和研究它们在发育过程中的不同之处。

20日发表在《细胞-干细胞》杂志上的这项研究是由EMBL巴塞罗那研究员戎家美纪领导的研究团队进行的。一段时间以来，该团队一直在研究如果几乎所有哺乳动物都遵循相同的生长阶段来形成脊柱，为什么胚胎发育速度会有差异？

根据研究人员的说法，产生椎骨和肋骨的身体节段(称为体节)的形成是由一种称为“分节时钟”的机制控制的。这项研究揭示了分节时钟和哺乳动物不同的进化历史对物种发育时间的影响。

人类的孕期持续9个月，小鼠孕期仅为20天，犀牛则长达17个月，尽管许多哺乳动物物种在胚胎发育过程中经历相同的阶段，但发育速度却各不相同。专家指出，分节时钟是一组振荡的基因，每个振荡控制一对体节的形成。振荡的频率因物种而异，与小鼠相比，人类的振荡频率要长2到3倍。

戎家美纪团队的研究人员说：“分节时钟是研究物种间差异的理想系统。”

他们此前的研究已经表明，生化反应速度的差异是导致小鼠和人类分节时钟差异的原因，但为了确定这是否是胚胎发育的一般原理，研究人员需要扩大研究的物种，此前的研究仅限于人类和小鼠。

为此，戎家美纪团队与欧洲、日本和美国的研究人员合作，在实验室中添加了四种哺乳动物物种的分节时钟：狨猴、兔子、牛和犀牛。

研究人员从这四种动物身上收集了胚胎干细胞和诱导多能干细胞，并将其添加到现有的人类和小鼠细胞库中，以构建一个可以比较发育过程的通用平台。

研究员豪尔赫·拉萨罗指出：“我们想创建一个来自各种哺乳动物物种的细胞平台，以研究为什么它们的发育时间不同，并尽可能具有广泛的多样性，为此我们选择了体重从50克到2吨、妊娠期从20天到17个月的三类不同的进化或系统发育史的物种：灵长类动物(人类和狨猴)、啮齿类(小鼠和兔子)和有蹄类动物(牛和犀牛)。”

EMBL科学家研究了四种新添物种的分节时钟的差异，以区分后来会产生脊柱、肋骨和骨骼肌的干细胞。

戎家美纪说：“这是一个理想的平台，可以用来研究种间差异的原因，并确定分节时钟和生物体特征之间是否存在任何的普遍关系。”

尽管众所周知，与许多其他身体参数一样，妊娠持续时间取决于动物的体重，但研究人员尚未发现每个物种的平均体重与其分节时钟周期之间存在任何相关性。

然而，他们发现分节时钟与胚胎发生阶段的持续时间密切相关，这或许意味着分节时钟可作为一个很好的系统来理解跨物种的胚胎发育时间。

此外，研究人员还发现灵长类、啮齿类和有蹄类动物分别对应慢速、快速和中间速度的分节时钟周期，这指向了发育节奏和进化群体之间的关系。

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