本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
几周前,我偶然看到一份1999年发表在《妇产科超声杂志》[1]上的病例报告。它介绍了一例双胞胎妊娠,其中一个胎儿的发育阶段似乎比其同胞在母亲子宫中的发育阶段要年轻。
这不是我第一次偶然看到一份报告,详细描述了双胞胎妊娠中一个胎儿的生长不一致。事实上,多胎妊娠中生长不一致的病例并不少见,可能是由许多问题引起的,例如胎盘无法充分支持多个胎儿的发育,双胎输血综合征导致血液不成比例地从一个双胞胎输送到另一个双胞胎,或其他可能同样容易发生在单胎妊娠中的疾病(先天性感染、非整倍体等等)。然而,1999年的病例报告观察到,双胞胎妊娠过程顺利,并成功分娩了活着的健康婴儿。报告的结论是发生了被称为复孕的现象。
复孕是指在正在进行的妊娠期间开始后续妊娠;在初始妊娠期间发生新的妊娠。当卵子受精时,受精卵已经存在于子宫中时,就会发生这种情况。这很有趣,不是吗?我也是这么想的,并深入文献研究,才意识到复孕实际上在动物身上已被广泛报道[2]。
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早在公元前四世纪,亚里士多德就推测了动物复孕现象。亚里士多德之所以产生这种想法,是因为他观察到野兔经常产下包含健康和不完美后代的幼崽。他推断,不完美的后代是较年轻的后代,它们在母亲子宫中度过的时间较少——这是复孕的直接结果。实际上,亚里士多德假设较年轻的后代来自第二次妊娠产生的幼崽。
獾、美洲水貂、豹、水牛和沼泽沙袋鼠是哺乳动物复孕现象有据可查的几个例子。去年,一篇发表在《自然通讯》杂志上的论文报道称,复孕现象在欧洲棕兔中频繁发生,甚至推测这实际上可能是一种进化适应[3]。因此,很有可能更多的哺乳动物可能习惯于复孕。
虽然有证据表明复孕可能确实是某些动物生殖过程的一部分,但在人类中,它很可能是一种罕见的生殖异常[2]。换句话说,它可能是意外发生的。因为要发生复孕,必须发生许多事情——而女性的生殖周期本身就设定为阻止这些事情发生。
首先,要发生任何妊娠,必须存在卵子。而要存在卵子,就必须发生排卵。因此,为了使复孕成为可能,必须在正在进行的妊娠期间触发排卵。这本身就是一个主要的障碍。虽然排卵在育龄妇女身上每月都会发生,但在妊娠期间通常会被阻止。在妊娠早期,这是由于黄体,即排卵期间卵子从其中脱落的周围组织。它会停留几天并释放激素,最终阻止进一步排卵。如果随后发生受精卵着床,黄体会停留更长时间,积极分泌更多激素。最终,这种内分泌作用由胎盘接管。因此,严格来说,排卵只能在黄体和胎盘都不存在时发生。
妊娠还需要卵子与精子受精。这意味着来自男性的精液必须能够到达女性输卵管中的卵子。然而,当女性怀孕时,会在宫颈形成黏液栓,阻止精子通过。这种机制阻止了精液通过怀孕的子宫,更不用说让精液到达输卵管了。该机制是防止精液中含有可能导致胎儿性病的微生物的重要措施。它还可以防止复孕的可能性。
最后,可行的妊娠还需要适当的着床发生。而要发生复孕,受精卵需要在怀孕的子宫中着床。着床只有在由不同激素控制的微妙而特定的环境中才有可能。在正常情况下,适宜的子宫环境是在排卵期而非怀孕期的女性中提供的。此外,在已经占据的拥挤子宫中,空间也是一个问题!
因此,为了使复孕在人类中发生,似乎需要发生三件看似不可能的事情:排卵必须在正在进行的妊娠期间发生,精液必须以某种方式穿过被阻塞的宫颈到达输卵管,穿过已占据的子宫,最后,受精卵必须成功地在毫无戒心的已占据的子宫中着床。这三件事都发生的几率无疑非常小,正如医学文献中关于人类复孕的零星报道所反映的那样。
因此,人类复孕的报告更常见于接受过生育治疗的女性,这应该不足为奇。至少这是我在深入研究时发现的。例如,2005年发表在《儿科杂志》上的一份病例报告描述了一位32岁女性在接受胚胎移植后,后来怀上了双胞胎和一个额外的生长不一致的胎儿[4]。最初,移植到该女性子宫中的三个胚胎中有两个着床,并宣布为可行的双胞胎妊娠。第三个胚胎没有发育成胎儿。然而,大约五个月后,当通过超声波看到第三个较小的胎儿时,发现是三胞胎妊娠。据推断,这个胎儿比它的同胞年轻大约三周。这导致得出结论,在人工授精成功双着床后,发生了随后的受精和着床。
在生育治疗期间,希望女性的生殖周期能够适应通常不必经历的事件。以上述病例为例,三个胚胎被人工移植到该女性的子宫中。然而,正常情况是每个周期一个卵子,因此一个胚胎用于着床——而不是三个!但是,当人体面临人工生殖技术带来的妊娠异常方面时,某些机制更容易出错。例如,有文献记载,即使存在早期妊娠,正常的排卵反应也可能导致随后的受控卵巢过度刺激周期[5]。
虽然对我来说,复孕现象看起来非常神奇,以至于我决定写一篇博文来介绍它,但我不太确定女孩们是否也以同样的敬畏之心看待复孕。请在评论中告诉我。
参考文献
[1] Tuppen, G.D., Fairs, C., de Chazal, R.C. & Konje, J.C. Spontaneous superfetation diagnosed in the first trimester with successful outcome. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 14, 219-221 (1999).
[2] Roellig, K., Menzies, B.R., Hildebrandt, T.B. & Goeritz, F. The concept of superfetation: a critical review on a ‘myth’ in mammalian reproduction. Biological Reviews
[3] Roellig, K., Goeritz, F., Fickel, J., Hermes, R., Hofer, H. & Hilderbrandt, T.B. Superfetation in mammalian pregnancy can be detected and increases reproductive output per breeding season. Nature Communications 1:78 (2010).
[4] Harrison, A., Valenzuela, A., Gardner, J., Sargent, M. & Chessex, P. Superfetation as a cause of growth discordance in a multiple pregnancy. The Journal of Pediatrics 147:2, 254-255 (2005).
[5] Dmowski, P.W., DeOria, L. & Rana, N. Embryo implantation during menstruation in the absence of adequate estradiol and progesterone support, with subsequent normal response to ovulation induction and superfetation. Fertility and Sterility 68:3, 538-541 (1997).
图片来源: 照片 1:即将释放卵子的卵巢(来源:维基百科的Maksim);照片 2:妊娠三到四个月的子宫(来源:维基百科的Magnus Manske)
关于作者: 哈利勒·A·卡西马利白天是一名理科学生,晚上是自然教育的科学博客和社区博客管理员。他撰写关于让他兴奋的科学文章。他还发推文 @notscientific。
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