长期以来,女性生殖系统研究不仅受社会污名化阻碍,而且受一个棘手的事实所阻碍——多数实验动物没有月经周期。一项10月9日公布于预印本平台bioRxiv的研究显示,研究人员已经培育出一种小鼠,它们可以在特定药物的作用下产生月经。
传统实验鼠没有月经,使其难以成为研究女性生殖健康的理想模型。ALEXTHQ/ISTOCK
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“这个模型是独一无二的,采用了一种新颖的方法诱导月经产生。”美国堪萨斯大学医学中心的生殖学家Warren Nothnick说,这些小鼠可用于研究子宫内膜异位症等生殖健康问题。
几乎所有哺乳动物都通过增厚子宫内膜,特别是最靠近子宫内壁的功能层来支持妊娠。在多数哺乳动物中,这种被称为“蜕膜化”的过程仅发生于妊娠期间。但在少数有月经的动物中,如大型灵长类动物、4种蝙蝠及象鼩,功能层会在卵巢排卵前增厚。若未出现可存活胚胎,该层组织便会分解并脱落。
为研究月经现象,研究人员可以通过提升孕酮——一种在怀孕期间水平升高的激素水平,并注射通过挤压子宫内膜来模拟着床的液体,从而“诱骗”小鼠进入一种假孕状态。当停止孕酮治疗后,子宫细胞便会脱落。但作为一种模拟真实情况的方法,这种人工月经有其局限性。
2016年,非洲棘鼠有月经周期的发现为人们提供了研究月经的天然途径。然而,这些动物需要特别的照顾——作为防御机制,它们被抓时会蜕皮,而且与标准的实验小鼠相比,为它们开发的基因工具更少。
在这项新研究中,美国哈佛大学的生殖生物学家Kara McKinley和同事对标准实验鼠的子宫内膜进行了基因改造,使其对有月经动物体内的信号作出反应。他们为这些细胞配备了一种受体蛋白,该蛋白经药物激活后可增强细胞对钙离子的敏感性,而钙离子正是子宫内膜蜕变的关键诱因。
当研究人员提高这些动物的孕酮水平并刺激受体时,大约3天后,小鼠产生了3到4天的月经期,并呈现出类似人类月经的特征,包括子宫增大和子宫内膜血管扩张。对动物月经液细胞的分析显示,其基因表达与人类样本存在31%的重叠率,若该过程由独立基因通路调控,预期相似度仅为12%。
美国埃默里大学的Alison Swaims Kohlmeier指出,小鼠体内缺失了人类月经的某些特征,例如滋养子宫内膜的螺旋状动脉结构。“目前还不清楚这些结构的缺乏如何影响子宫内膜的重塑。”她说。
尽管如此, McKinley团队已利用这些新模型动物探索了在人类身上无法研究的知识。例如,他们发现,在功能层脱落前,子宫内膜细胞会形成由不同亚型细胞构成的环状结构,年轻细胞包裹着不断增多的衰老、垂死的细胞簇。
论文第一作者、哈佛大学的生殖生物学家?a?r? ?evrim说,不断扩大的细胞环可能会挤压周围组织,帮助将功能层与子宫内膜的其余部分剥离。“你可以想象子宫由内而外为月经做准备。”?evrim说。
Kohlmeier认为,这种环状结构也可以保护子宫在脱落过程中免受损伤,因为年轻的细胞可以保护子宫内膜免受死亡细胞的伤害,而死亡细胞会引起炎症。她补充说,这种细胞排列的改变可能会影响女性的生殖条件。
McKinley团队计划利用新培育的小鼠模型,深入探究导致月经出血过多的生理通路。他们希望这项工作最终将为使用信使RNA破坏这些通路的治疗提供信息,从而减轻患有这种疾病的人的负担。
相关论文信息:https://doi.org/10.1101/2025.10.08.681007
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