脊椎动物演化
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【科技日报】海马为何能“雄性怀孕”
科技日报· 2025-11-26 02:48
研究核心发现 - 研究揭示了海龙科鱼类“雄性怀孕”现象背后的细胞与分子机制,发现雄性激素调控的育儿袋上皮祖细胞是育儿袋形成的关键开关[1] - 研究发现海马演化出了一套“非foxp3依赖”的独特免疫调控机制,以保障“父孕”过程顺利进行[2] - 该研究为理解脊椎动物从卵生到胎生的演化规律提供了新视角[3] 育儿袋形成机制 - 通过单细胞测序技术分析育儿袋七个发育阶段,发现一类具有干细胞潜能的育儿袋上皮祖细胞[1] - 雄性激素调控下,育儿袋上皮祖细胞协同相关基因共同促使育儿袋形成,给雌性海马注射雄性激素后其也能长出育儿袋[1] - 育儿袋结构演化的起点可能是一种特化的表皮细胞,最初作用仅是帮助黏性卵附着在雄性身体表面[2] 育儿袋功能与演化 - 雄海马育儿袋可保护胚胎,输送氧气和养分,调节渗透压,提供免疫保护,功能可与哺乳动物子宫媲美[1] - 育儿袋内皮层在妊娠初期会显著增厚,形成类似哺乳动物胎盘的结构,并发现功能相似的“类滋养层细胞”[2] - 特化表皮细胞逐渐招募更多功能相似细胞并演化出新基因,最终驱动了育儿袋结构复杂化和功能多样性[2] 免疫调控机制 - 海马基因组缺乏哺乳动物母胎免疫耐受核心因子foxp3基因[2] - 海马演化出独特的“非foxp3依赖”免疫调控机制,避免父体免疫系统将胚胎视为异物排斥[2]