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Science:挑战常规!揭示雌性哺乳动物胚胎清除雄性生殖系统机制

来源:本站原创 2017-08-22 23:15


2017年8月22日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)和贝勒医学院的研究人员发现一种被称作COUP-TFII的蛋白决定着小鼠胚胎是否产生雄性生殖道。这一发现改变了一个长期存在的观念:胚胎将自动地变成雌性的,除非胚胎中的雄激素让它变成雄性的。相关研究结果发表在2017年8月18日的Science期刊上,论文标题为“Elimination of the male reproductive tract in the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice”。

NIEHS生殖发育生物学小组主任Humphrey Hung-Chang Yao博士研究了雄性和雌性小鼠胚胎如何获得它们的性别特异性的生殖系统。他说,所有早期阶段的哺乳动物胚胎,无论它们的性别是什么,都含有雄性和雌性生殖系统的结构。在出生后,小鼠或人最终含有一种性别的生殖道,那么另一种性别的生殖道必须瓦解。

Yao说,“我在研究生期间就已了解到雄激素是维持雄性生殖道所需要的,但是我们的研究发现维持雄性生殖道无需雄激素就能够实现。”

自从1950年代以来,科学家们就已认为胚胎睾丸产生的雄激素促进雄性生殖道存活。科学界的共识是雌性胚胎中的雄激素缺乏导致雄性生殖道瓦解。然而,Yao的研究证实雌性胚胎通过COUP-TFII的作用,积极地促进雄性生殖道清除,从而挑战了这一共识。

这种证据来自于Yao和他的团队培育出的一种模式小鼠。这些小鼠在发育成截然不同的雄性和雌性生殖道的胚胎结构中缺乏COUP-TFII。令Yao和他的访问研究生Fei Zhao博士吃惊的是,缺乏COUP-TFII的雌性小鼠胚胎产生雄性和雌性生殖道。含有COUP-TFII的对照雌性小鼠胚胎仅产生雌性生殖道。

鉴于Yao和他的团队并未在缺乏COUP-TFII的雌性小鼠中发现雄激素产生的任何证据,他们作出结论在缺乏COUP-TFII的雌性胚胎中,雄性生殖道在没有雄激素的情形下也能够产生。

这些研究提示着为了阻断雄性生殖道生长,COUP-TFII必须存在。在缺乏COUP-TFII的情形下,这些小鼠出生时便是雌雄间性,即具有雄性和雌性生殖道。

Zhao说,“这项研究仅是开始,还有很多令人关注的问题仍然没有答案。我们将继续研究胚胎如何产生一种功能性的生殖系统。”

Yao团队计划利用模式小鼠研究生殖系统出生缺陷是如何产生的。这些出生缺陷导致性发育异常(disorders of sexual development, DSD),包括常见的缺陷,如隐睾症,以及遗传病,如克兰费尔特综合征(Klinefelter Syndrome)和特纳综合征(Turner Syndrome)。

NIEHS生殖与发育生物学实验室主任Kenneth Korach博士说,“DSD患者因存在雄性和雌性生殖道而可能遭遇发育挑战。利用它的高度新颖的方法和意想不到的发现,Yao的研究对理解这些疾病的潜在原因产生重要的影响。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Fei Zhao, Heather L. Franco, Karina F. Rodriguez et al. Elimination of the male reproductive tract in the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice. Science, 18 Aug 2017, 357(6352):717-720, doi:10.1126/science.aai9136

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