加州大学旧金山分校研究人员发现调节怀孕长度的分子计时器

加州大学旧金山分校研究人员发现调节怀孕长度的分子计时器

加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种分子计时器，它会在怀孕的第一天激活，并在小鼠出生时产生影响。

典型的人类怀孕持续 40 周，但大多数父母都知道这个数字只是一个粗略的估计。

婴儿的出生时间看似不可预测，正常妊娠期为 38 至 42 周。所有分娩中有 10% 是早产，这意味着它们发生在怀孕 37 周之前，使婴儿面临各种并发症的风险。

现在，加州大学旧金山分校的研究人员在小鼠体内发现了一种分子计时器，它在控制出生方面发挥着作用。令人惊讶的是，计时器在怀孕的第一天就被激活，并在子宫内工作。

如果同一组分子被证明对人类怀孕很重要，那么可能会导致新的测试来识别有早产风险的女性，并采取干预措施来推迟早产。

“早产是世界各地的一个主要问题，很长一段时间以来没有人真正理解它。我们希望加州大学旧金山分校和这篇新论文的主要作者，该论文于 1 月 21 日发表在细胞。 “新的发现提出了早产可能是由怀孕期间发生的事情比我们预期早得多而引发的。”

怀孕期间的 DNA 包装

在整个怀孕期间，女性身体经历巨大的生物变化，子宫内数百个基因的活性增加或减少。

Erlebacher 和他的实验室小组研究了一种名为 KDM6B 的蛋白质，它可以调节基因活性。他们怀疑 KDM6B 可能有助于调节与怀孕期间过渡到工作相关的基因。

KDM6B 可去除组蛋白中的甲基化学基团，组蛋白是有助于在细胞中组织和包装 DNA 的结构。为了响应 KDM6B，DNA 变得更容易接触到调节基因表达并开启附近基因活性的其他因子。

研究小组注意到，当他们阻断 KDM6B 时，小鼠的怀孕时间变得更长，并且它们的婴儿出生得比平常晚。

最初，科学家怀疑在怀孕后期，KDM6B 必须激活子宫上皮细胞中的基因，这些基因会产生已知可引产的激素。

然而，当他们对不同的细胞类型进行详细分析时，他们发现 KDM6B 对妊娠长度的影响与一种称为成纤维细胞的不同细胞类型有关。这些结构细胞通常不被认为在调节功方面发挥作用。此外，KDM6B 在怀孕的第一天调节这些成纤维细胞。

“我们的研究结果强调了子宫成纤维细胞在调节出生时间方面的惊人作用，”加州大学旧金山分校研究生领导这项工作的 Tara McIntyre 博士说。 “我们没想到这一点，它完全改变了我们对细胞类型和推动工作开始的过程的理解。”

分子计时器？

在小鼠身上进行的进一步实验表明，受孕后不久，子宫成纤维细胞中某些基因附近的组蛋白上出现了更多的甲基。作为回应，这些基因保持不活跃状态，使子宫能够支持怀孕。

随着妊娠的进展，这些组蛋白的甲基化水平缓慢而稳定地减弱，最终达到足够低的水平，使附近的基因（与分娩等妊娠事件相关的基因）被激活。这种侵蚀不需要 KDM6B，而是充当计时器。

从本质上讲，似乎正在发生的事情是，这个计时器在怀孕早期着陆，然后逐渐挂起。如果组蛋白甲基化受到足够的破坏，附近基因中的基因就会传递下去。 “

Adrian Erlebacher，医学博士、博士，加州大学旧金山分校检验医学教授

当研究人员阻断 KDM6B 时，某些基因附近的组蛋白在怀孕早期积累了过多的甲基化。这种增加的“设定点”意味着尽管受到侵蚀，这些基因并未及时激活，从而延误了工作。

信号可能与早产有关

虽然这项新研究没有检查早产，但新发现的分子计时器可以帮助控制人类的怀孕时间。

“这里的一个大问题是，同样的过程是否也适用于人类，”埃尔巴赫说。 “如果是这样的话，我们可以用它们来预测或控制怀孕长度吗？”

他的团队推测，如果新研究的分子信号在人类体内被破坏，它们可能与早产风险有关。例如，一些女性在怀孕时组蛋白甲基化水平可能较低。这可能会导致甲基化受到侵蚀，从而过快地启动与工作相关的基因。

他补充说，大多数早产研究都集中在女性即将出生之前的时间。新发现表明怀孕早期阶段至关重要，可能会引发新的研究工作。

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