全站搜尋 電子雜誌搜尋

AD

ad970250

不錯過任何知識訊息,立即加入國家地理官方Twitter

防疫期間遠端工作,請利用客服信箱聯繫。

Mar. 06 2023

裸鼴鼠一輩子都能繁殖,這種現象對人類有何幫助?

  • 裸鼴鼠是熱門的研究目標。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

    裸鼴鼠是熱門的研究目標。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

1

這種皺巴巴的囓齒動物因不會罹患癌症而聞名,現在我們發現牠們一生都在製造卵細胞,這在哺乳動物是極度罕見的特徵。

裸鼴鼠是熱門的研究目標。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

裸鼴鼠是熱門的研究目標。PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

大多數哺乳動物(包括人類在內)的卵子數量會不斷減少,生殖能力也會隨著老化逐漸下降。但裸鼴鼠(naked mole rat)一輩子都能繁殖,如今研究人員可能已經發現其中的奧祕。

根據一項發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上的新研究,裸鼴鼠除了在卵巢中儲存非常大量的健康卵細胞以外,也會在出生之後製造新卵子。相對來說,人類一生擁有的卵子總數可能在出生時就確定了。

AD

ads-parallax

數十年來,原生於東非的裸鼴鼠一直讓科學家感到費解。這些滿布皺紋、群居生活的囓齒動物壽命可達37歲,也能應對極端低氧的環境,而且不會罹患癌症。科學家一直在研究這些特徵,以開發新的藥物和治療。

這項研究的主持人是匹茲堡大學的生殖研究人員米格爾.布里諾-恩里克茲(Miguel Brieño-Enríquez)。他說,裸鼴鼠的繁殖能力可持續一生,這背後的祕密如今能夠提供線索來幫助延長人類的生育能力。

「有關女性生育和女性老化的研究太少了。」他說:「在我們的研究中,我們希望〔探討〕卵巢為何是老化的關鍵,而保護卵巢則是主要目標。」

 

數量驚人的卵

婦女生育能力下降的確切年齡受到激烈討論。然而,大多數研究顯示,婦女的卵細胞在大約40歲時開始退化,在這個年齡懷孕可能增加染色體異常和其他疾病的風險。婦女在大約50歲時發生更年期,卵巢會完全停止釋放卵子。

然而,雌性裸鼴鼠一生都能繁殖,而且牠們的卵子品質不會明顯下降。為了測試這種現象的機制,布里諾-恩里克茲與同事從他們在匹茲堡大學的裸鼴鼠試驗群體中,選出六隻摘除卵巢。接著,他們在顯微鏡下分析這些處於不同發育階段(從第1天至第90天)的卵巢,並與實驗小鼠的卵巢進行比較。實驗小鼠經常用於做為人類生育的模型。

研究團隊使用多種染色技術和免疫螢光分析(可在細胞分裂時追蹤細胞的發光標記),計算每隻動物體內的生殖細胞數,這些生殖細胞最終會分裂為成熟卵細胞,稱為卵母細胞。他們發現,裸鼴鼠在發育第五天時有數量驚人的生殖細胞,遠比小鼠還多。

研究的資深作者奈德.普雷斯(Ned Place)說:「我覺得非常興奮,卻也覺得有點可怕。」他是康乃爾大學獸醫學院的繁殖生物學家。「我當時想:『天啊,有人──我指的是我和我的實驗室──需要計算這些細胞的總數了』。」

接著,情況變得更加古怪:科學家在三天後再次觀察時,發現裸鼴鼠卵巢中的生殖細胞比前一次觀察時更多,表示這種囓齒動物持續製造新細胞,以增加卵巢的儲存量。八日齡的雌性裸鼴鼠平均有150萬顆卵,大約是同齡小鼠的95倍。

研究人員也發現,10歲的裸鼴鼠體內有前體卵細胞(precursor egg cell),這代表牠們在20幾歲和30幾歲時仍然能夠繼續製造新卵子。

向王室學習

裸鼴鼠與蜜蜂類似,也過著群居生活,有時是由數百隻個體組成,其中只有一隻負責生殖的女王。

這隻地位最高的雌性裸鼴鼠會抑制其他雌鼠的繁殖能力,直到她的統治結束為止。如果女王死亡或被殺死,其他雌鼠會爭奪王位,勝者將會成為族群的新繁殖雌鼠。

為了測試這種過程對生殖能力的影響,研究人員自行創造出女王,做法是將數隻無繁殖能力的三歲雌鼠從牠們的族群移至新的區域,藉此活化牠們的生殖系統。

研究人員發現,這些雌鼠的卵巢中已經有始基生殖細胞(primordial germ cell),但只有在雌鼠轉化為女王時,這些細胞才會開始分裂成卵子。 

這表示先前未利用的細胞儲備可能成為能生長發育的卵子,即使經過多年休眠也一樣。這項發現或許能提供線索,協助預防婦女的生育能力下降。

幫助婦女提升生育能力

未參與此研究的神經內分泌學研究人員吉賽拉.海爾福(Gisela Helfer)說:「他們在這篇論文中精采呈現出〔裸鼴鼠〕是模擬人類的完美模型。」

舉例來說,科學家可以利用裸鼴鼠研究青春期,卻不需要像小鼠研究一樣,對牠們的生殖器官進行手術。

布里諾-恩里克茲補充說:「我們想知道裸鼴鼠如何讓卵母細胞維持那麼久的健康。」從這方面的研究出發,研究人員可能最終會開發出新的藥物標靶或補充劑,以保護婦女既有的卵細胞。儘管如此,但布里諾-恩里克茲強調,這類研究可能不會開發出治療不孕的「神奇藥丸」。

不過,他仍然相信我們可以從裸鼴鼠學到很多。

「我喜歡古怪的東西,當我研究的生物能給予我這麼多玩耍的空間時,工作感覺就像在遊樂場一樣。」他說:「這也讓我有點痛苦,因為無論我預期看到什麼,實際結果都會完全相反。」

 

延伸閱讀:全球精子計數下降的速度比我們以為的更快 揭露寄生蟲操控狼、老鼠心智的驚人事實,甚至人類也受影響!

MAY. 2024

章魚的秘密

牠和你我天差地遠,但同樣聰明絕頂,可能揭示了智慧生物的另一種演化途徑。

章魚的秘密

AD

熱門精選

AD

AD

Subscribe
立即訂閱
keyboard_arrow_up

AD

ad970250