裸鼹鼠 ( Heterocephalus glaber ) 雌性。与人类和其他哺乳动物不同，裸鼹鼠可以在其非常长的生命周期内进行繁殖。图片来源：UPMC新的研究表明，裸鼹鼠一生都在产卵，这挑战了雌性
裸鼹鼠 ( Heterocephalus glaber ) 雌性。与人类和其他哺乳动物不同，裸鼹鼠可以在其非常长的生命周期内进行繁殖。图片来源：UPMC
新的研究表明，裸鼹鼠一生都在产卵，这挑战了雌性哺乳动物卵巢储备有限的教条。与随着年龄增长生育能力下降的人类和其他哺乳动物不同，裸鼹鼠可以在其非常长的生命周期内进行繁殖。发表在2023 年 2 月 21 日《自然通讯》杂志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明新疗法。
“裸鼹鼠是最奇怪的哺乳动物，它们是最长寿的啮齿动物，它们几乎从不患癌症，它们不会像其他哺乳动物那样感到疼痛，它们生活在地下殖民地，而且只有一个雌性裸鼹鼠后才能生育。” Magee-Womens 研究所和匹兹堡大学医学院妇产科和生殖科学系的助理教授Miguel Brieño-Enríquez 博士说，” 但对我来说，最令人惊奇的是他们从未停止生育——它们的生育能力并没有随着年龄的增长而下降。我们想了解它们是如何做到这一点的。”
Miguel Brieño-Enríquez，医学博士，博士，Magee-Womens 研究所和匹兹堡大学医学院妇产科和生殖科学系的助理教授。图片来源：Miguel Brieño-Enríquez
对于包括人类和小鼠在内的大多数哺乳动物来说，雌性天生具有有限数量的卵细胞，这些卵细胞是通过称为卵子发生的过程在子宫内产生的。因为这种有限的卵细胞供应会随着时间的推移而耗尽——一些在排卵期间被释放，但大多数都会死亡——生育能力会随着年龄的增长而下降。
相比之下，裸鼹鼠的王后可以一直繁殖到老年，这表明这些啮齿动物有特殊的过程来保护它们的卵巢储备并避免生育能力下降。
Brieño-Enríquez 说：“他们如何做到这一点有三种可能性：他们出生时有很多卵细胞，这些细胞中没有多少死亡，或者他们在出生后继续创造更多的卵细胞。” “我最喜欢的假设是他们使用了这三者的混合物。”
果然，Brieño-Enríquez 和他的合作者为这三个过程中的每一个都找到了证据。
研究人员比较了不同发育阶段的裸鼹鼠和小鼠的卵巢。尽管体型相似，老鼠最多只能活四年，生育能力开始下降九个月，而裸鼹鼠的预期寿命为 30 年或更长。他们发现，与小鼠相比，雌性裸鼹鼠的卵细胞数量异常多，而且这些细胞的死亡率低于小鼠。例如，在 8 天大时，一只雌性裸鼹鼠平均拥有 150 万个卵细胞，大约是同龄小鼠的 95 倍。
最值得注意的是，该研究发现卵子发生发生在裸鼹鼠的出生后。卵子前体细胞在 3 个月大的动物体内活跃分裂，这些前体细胞在 10 岁大的动物体内被发现，表明卵子生成可以在它们的一生中持续进行。
Ned Place，博士，医学博士，康奈尔大学兽医学院教授。图片来源：康奈尔大学
“这一发现非同寻常，”资深作者、康奈尔大学兽医学院教授、医学博士 Ned Place 说。“它挑战了将近 70 年前确立的教条，该教条指出雌性哺乳动物在出生前或出生后不久就被赋予了有限数量的卵子，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，群体成员分担任务，包括提供防御、挖掘隧道、照顾幼崽和收集食物。只有一个群体中的主导女性才能繁殖，并且她会抑制其他女性的繁殖以维持她的女王地位。
“与蜜蜂或蚂蚁不同，雌性裸鼹鼠并非天生就是女王，”布里尼奥-恩里克斯解释道。“当裸鼹鼠王后死亡或被移出蜂群时，从属的雌性会竞相取代她的位置并变得活跃起来。任何雌性裸鼹鼠都可以成为女王。”
为了更多地了解这一过程，研究人员将 3 岁的雌性从裸鼹鼠群中移除以促进生殖激活，并将这些新的蚁后与下属雌性进行比较。他们发现非繁殖期下属的卵巢中有卵前体细胞，但这些细胞只有在过渡为裸鼹鼠王后后才开始分裂。
Brieño-Enríquez 说：“这很重要，因为如果我们能够弄清楚他们是如何做到这一点的，我们或许能够开发新的药物靶点或技术来帮助人类健康。” “尽管人类寿命更长，但更年期仍然发生在同一年龄。我们希望利用我们从裸鼹鼠身上学到的东西来保护生命后期的卵巢功能并延长生育能力。”
“但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。”
参考：“产后卵子发生导致裸鼹鼠的卵巢储备异常大”，2023 年 2 月 21 日，Nature Communications。DOI: 10.1038/s41467-023-36284-8
为这项研究做出贡献的其他作者是多伦多大学的 Mariela Faykoo-Martinez、Michael D. Wilson 博士和 Melissa M. Holmes 博士；皮特大学的 Meagan Goben、Patrick T. Walsh 和 Samia H. Lopa 博士；Diana J. Laird，博士，加州大学旧金山分校；和 Jennifer K. Grenier 博士、Ashley McGrath、Alexandra M. Prado、DVM、Jacob Sinopoli、Kate Wagner 和 Paula E. Cohen 博士，均来自康奈尔大学。
本研究由美国国立卫生研究院（R00HD090289、P50HD096723 和 P50HD076210）、加拿大自然科学与工程研究委员会（RGPIN2011-402633、RGPIN 2018-04780 和 RGPAS 2018-522465）、安大略省早期研究员奖、 WM Keck 基金会奖、帝国干细胞基金 (C30293GG) 和 Magee-Auxiliary Woman Scholar 捐赠基金。