人类、狗和大约 4,000 种其他胎盘哺乳动物物种的独特之处在于，它们能够在体内培育胎儿相当长的时间。这种至关重要的适应能力使得大脑能够缓慢发育。现在，一项关于早期妊娠（即胚胎植入子宫时）基因表达的研究表明，胎盘哺乳动物进化出了将针对胚胎的炎症攻击转化为优势的能力。
“植入看起来像炎症，因为它源于炎症，”康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的进化生物学家阿伦·查万说。他于 1 月 5 日在加利福尼亚州旧金山举行的综合与比较生物学学会会议上介绍了这项发现。“我们进行这项研究是为了了解它是如何变成植入过程的。”
进化生物学家认为，古代哺乳动物像今天的鸭嘴兽一样产卵。有袋动物，包括负鼠和袋鼠，进化得更晚：它们的胎儿从母体内的带壳卵中孵化出来，然后在不久后从母体中排出。但是，最初的孵化似乎会激发免疫系统。在去年 7 月发表于《美国国家科学院院刊》的一份报告中，查万和他的同事表明，当负鼠 (Monodelphis domestica) 胎儿离开卵并附着在子宫内膜上时，一组炎症基因会开启。先前对胎盘哺乳动物的研究也表明，当胚胎附着到子宫上时，会出现免疫反应的迹象。
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但是在胎盘哺乳动物中，胚胎不仅仅是附着在子宫上。相反，当它侵入组织时，它会破坏子宫内膜，从而引发大量炎症蛋白。在感染和损伤期间，这些蛋白质通常会对抗入侵者并修复伤口。其中一些蛋白质可能对正在萌芽的生命形式有害，但研究表明炎症对于胚胎是必要的。例如，在怀孕初期服用抗炎药的女性流产的风险更高，因为胚胎无法成功植入子宫。生殖生物学家认为，炎症的某些方面，例如新血管的生长，有助于发育中的胚胎获得所需的氧气和营养。
直面火焰
为了找出胎盘哺乳动物如何在早期承受这些蛋白质的攻击，查万分析了三种胎盘哺乳动物（兔子 (Oryctolagus cuniculus)、犰狳 (Dasypus novemcinctus) 和刺猬 (Echinops telfairi)）的炎症反应。在负鼠体内高水平存在的炎症蛋白白细胞介素-17 似乎在胎盘哺乳动物中处于非活动状态，就好像它已被关闭一样。该蛋白质通常会召唤白细胞，白细胞通过消化或用酶破坏入侵者来杀死入侵者。“在它们损害胚胎之前关闭这些蛋白质可能很重要，”查万说。
他的初步研究发现，胎盘哺乳动物子宫内膜细胞抑制白细胞介素-17 的产生。炎症反应的其他方面在妊娠后期消退，尽管尚不清楚是什么触发了这种情况。结果表明，胎盘哺乳动物在妊娠过程中微调了炎症，使其有涨有落。“哺乳动物已经找到了一种方法，可以保留炎症过程中一些对胎儿有利的方面，但阻止反应的破坏性部分，”耶鲁大学进化生物学家和这些研究的高级研究员冈特·瓦格纳说。
耶鲁大学生殖免疫学家吉尔·莫尔说，这些发现令人着迷。他希望它们能够产生最终帮助临床医生减少流产并提高接受体外受精的妇女的植入率的细节。尽管炎症在植入过程中似乎是必要的，但它是妊娠中期和晚期流产和早产的主要原因。“我们需要找到从促炎状态转变为抗炎状态的方法，以便女性能够保住她们的宝宝，”莫尔说。
本文经许可转载，并于2017 年 1 月 9 日首次发表。