Cell：不可思议！怀孕不可逆转地重塑了母亲的肠道

Cell：Growth of the maternal intestine during reproduction

　　

弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现，小鼠的小肠在怀孕后会生长。这种部分不可逆的变化可能有助于小鼠维持妊娠并为第二次妊娠做好准备。

许多雌性动物的器官在繁殖过程中被重塑，但肠道对怀孕反应背后的潜在机制直到最近才开始被研究。例如，科学家先前发现果蝇的肠道在繁殖过程中会扩张。

在发表在《细胞》杂志上的一项研究中，同一个研究小组发现，怀孕的小鼠在怀孕的第7天就有了更长的小肠。在怀孕结束时，大约第18天，小肠长了18%。

有趣的是，小肠在出生后保留的时间更长，甚至在小鼠哺乳期结束后长达35天，这表明这种变化是不可逆转的。他们还观察到，第二次怀孕后，小肠比第一次怀孕后更长。

在小肠内，绒毛（吸收营养的突出物）和隐窝（产生绒毛的细胞的地方）随着肠道的变长而变长变深，但在断奶后7天就恢复到怀孕前的水平。绒毛在第二次怀孕时也没有长得更多。

研究小组认为，较长的小肠和绒毛可能有助于增加怀孕期间母亲和后代所需的营养吸收。

对新陈代谢的生殖特异性影响

科学家们改变了小鼠的饮食，包括益生菌的摄入，以表明这些生理变化在怀孕期间发生，而与营养变化无关。然后，他们深入研究了绒毛中发生的事情。

他们发现，在怀孕早期，肠上皮细胞的前体在数量上迅速增长，新生成的细胞在绒毛上的迁移速度更快。这些影响在出生后持续到哺乳期，但在断奶后7天就恢复到孕前的水平。

通过观察哪些基因在怀孕期间被激活，研究人员发现肠细胞的基因变化最多，肠细胞是绒毛中的营养吸收细胞，由隐窝中的前体细胞产生。这些变化很大程度上与代谢活动的增加有关。

在早期阶段观察到的代谢效应之一是一种叫做SGLT3a的膜蛋白的增加。与其他SGLT蛋白不同，SGLT3a不感知细胞外的葡萄糖水平，而是对钠和质子做出反应。SGLT3a的增加对繁殖引发的绒毛生长（包括细胞扩增）有45%的作用，但对整个小肠的延长并不是必需的。

引人注目的是，在雌性小鼠的饮食中添加钠诱导了绒毛的生长，即使是处女小鼠。

研究小组认为，繁殖引发的激素可能在SGLT3a基因的开启中发挥了作用，因为假怀孕的老鼠——与不育的雄性交配后怀孕激素水平增加的雌性老鼠——仍然显示出一些绒毛生长和肠道延长。

一种应对挑战的能量权衡

克里克医院器官发育和生理实验室组长Irene Miguel-Aliaga说：“我们通常不会想到器官的大小或外观变化是在成年期而不是在童年和青少年时期的发育过程中受到刺激的，但肠道是身体在不同生命阶段如何应对新挑战的一个显著例子，在这个例子中，怀孕是身体对新挑战的反应。”

“可逆和不可逆变化的存在可能反映了能量的权衡。第一次怀孕后保持更长的肠道可能会让身体在第二次怀孕时“做好准备”，而将绒毛长度减少到正常水平可能会阻止不必要的食物过度吸收。”

克里克大学前博士后研究员、现任东京科学学院助理教授、该研究的第一作者Tomotsune Ameku说：“了解怀孕对其他哺乳动物身体的影响是理解人类怀孕的关键第一步。”我们并不完全理解为什么肠道会在怀孕时扩张，但我们认为这一定是一种进化优势，有助于小鼠定期繁殖。

“我们真的很想知道这是否也适用于人类。但我们通常比以前吃得更多，繁殖得更少，所以肠道生长可能不再那么有用了。”

研究人员正在通过观察有孩子和没有孩子的人的肠道长度，研究小鼠肠道中的其他细胞类型是否也会在怀孕期间经历重塑，以及这种情况是否会发生在人类身上。

Growth of the maternal intestine during reproduction