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男人不能懷孕生子,海馬爸爸為什么可以?
原創 代天醫 果殼
男人為什么不能懷孕生子?你可能會覺得,這也能算一個問題?因為沒硬件啊!
但就算硬件齊備,要想讓男人孕育一個孩子,也得先問問免疫系統答不答應——對免疫系統來說,受精卵和它發育成的胚胎是外來物,是要攻擊清除的對象。
男人不能完成的事情,雄性海馬可以做到,是因為免疫系統做出了妥協。

都是海龍家族,懷孕方式不一樣
德國科學家4月13日在《美國科學院院報》(PNAS)在線發布了一項研究,結果顯示海龍家族(包括海馬及海龍)的免疫系統,隨著雄性懷孕方式的進化而出現了變化[1]。
海龍家族對后代的保護方式差別很大,一部分讓受精卵在海洋中自生自滅,不懷孕。另外一部分,由雄性負責懷孕產子。
懷孕的父親中,有的只是將受精卵黏在自己肚皮外面,僅躲避捕食,而不提供養分(外部懷孕)。也有些種類進化出育兒袋,讓受精卵在其中生長,并與父親的組織融合(內部懷孕)。這樣不僅能更好地保護胚胎,還可以為其提供營養[2]。但同時,也使父親的免疫細胞有機會接觸到胚胎,并進行攻擊。

雄性懷孕,伴隨著免疫系統的變化
研究者檢測了海龍家族的不同物種,發現隨著懷孕方式的進化,免疫相關基因及其表達也出現差別。
體內出現異物后,細胞上的主要組織相容性復合物(MHC)I及II類分子會將其交給免疫細胞,啟動識別及清除過程。雄性懷孕,特別是內部懷孕的物種,MHC II的關鍵基因出現缺失或改變,MCH I基因拷貝數量增加,基因表達在懷孕期間減少,這使免疫功能更具有彈性。
免疫反應的強弱,隨著不同懷孕時期的需求而變化。即將懷孕時,雄性海馬及海龍的免疫反應增強,以輔助受精卵與父親的組織融合。在懷孕過程中,促進炎癥的細胞因子減少,而抵抗炎癥的因子增多。同時,淋巴細胞的成熟及數量增加也受到抑制。這些共同導致免疫反應降低,避免父親對胚胎出現排異反應。
與懷孕方式協調一致的免疫系統,既保護了下一代,又避免過低的免疫力使父親受到傷害。特殊的雄性懷孕,可以協助科學家進一步研究人類的免疫缺陷疾病。
女人懷孕,也有類似的改變
海馬與人類,雖然分別生活在海洋和陸地,負責懷孕生子的性別也不同,但免疫系統的變化有很多相似之處。
女性懷孕過程中,也會經歷免疫功能的上下起伏。沒有及時降低免疫反應的話會流產,而降低太多,將使母親受到微生物感染或出現腫瘤。

懷孕能保護胚胎免受氣候及捕食危害,但消耗能量很多,并且暫時影響了懷孕一方的免疫功能,讓其更難抵御有害物質的侵害。
無論懷孕的是父親還是母親,這都是為后代所做的巨大投資。
參考文獻
[1] Olivia Roth, Monica Hongr? Solbakken, Ole Kristian T?rresen, et al. Evolution of male pregnancy associated with remodeling of canonical vertebrate immunity in seahorses and pipefishes. PNAS, 2020 DOI: 10.1073/pnas.1916251117
[2] Wilson AB, Vincent A, Ahnesj? I, et al. Male pregnancy in seahorses and pipefishes (family Syngnathidae): rapid diversification of paternal brood pouch morphology inferred from a molecular phylogeny. J Hered. 2001;92(2):159-166.
作者:代天醫
編輯:odette

原標題:《男人不能懷孕生子,海馬爸爸為什么可以?》
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