中新網(wǎng)北京3月30日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《通訊-生物學(xué)》最新發(fā)表一篇論文稱，一項(xiàng)涉及人類、小鼠和豬的細(xì)胞研究表明，模擬的太空微重力(俗稱失重)條件會(huì)對(duì)精子細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、卵子受精以及早期胚胎發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。這一研究結(jié)果凸顯微重力環(huán)境下哺乳動(dòng)物生殖可能面臨一些挑戰(zhàn)。
本項(xiàng)研究相關(guān)示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖該論文介紹，未來十年內(nèi)，人類計(jì)劃開展載人登月和火星任務(wù)，這兩個(gè)目的地均屬于微重力環(huán)境。此前研究已表明，微重力會(huì)影響人類的男性性激素水平以及小鼠干細(xì)胞的分化，但其對(duì)生殖細(xì)胞行為和早期胚胎發(fā)育的影響尚不明確。
在本項(xiàng)研究中，論文通訊作者、澳大利亞阿德萊德大學(xué)Nicole O. McPherson和同事合作，利用一種名為“回轉(zhuǎn)器”的連續(xù)旋轉(zhuǎn)裝置，模擬微重力環(huán)境，并將其與標(biāo)準(zhǔn)地球重力環(huán)境進(jìn)行對(duì)比，觀察人類、小鼠和豬的精子在模擬宮頸的狹窄通道中的行為表現(xiàn)。
論文作者研究發(fā)現(xiàn)，與標(biāo)準(zhǔn)地球重力環(huán)境相比，在微重力條件下能夠通過該通道的人類精子數(shù)量顯著減少，盡管兩種條件下精子的整體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相似。然而，當(dāng)向系統(tǒng)中加入100微摩爾孕酮(一種由發(fā)育中的卵子分泌、有助于精子導(dǎo)航的激素，其正常濃度通常為10微摩爾)后，精子的活動(dòng)能力部分恢復(fù)到了標(biāo)準(zhǔn)地球重力下的水平。小鼠和豬的精子在模擬微重力環(huán)境下穿越通道的能力也較弱，盡管豬精子的運(yùn)動(dòng)效率未受影響。
當(dāng)研究人員對(duì)比小鼠和豬細(xì)胞的受精成功率及胚胎發(fā)育情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)小鼠卵子在微重力環(huán)境中暴露4小時(shí)后，成功受精的比例比在標(biāo)準(zhǔn)地球重力下進(jìn)行的相同實(shí)驗(yàn)中低30%。此外，與標(biāo)準(zhǔn)地球重力條件相比，經(jīng)4小時(shí)微重力暴露后，達(dá)到囊胚發(fā)育階段的豬胚胎數(shù)量也較少。
論文作者總結(jié)說，綜合來看，這些發(fā)現(xiàn)表明，盡管哺乳動(dòng)物的生殖過程可在模擬微重力環(huán)境下進(jìn)行，但這些條件對(duì)其產(chǎn)生了負(fù)面影響。他們表示，目前尚不清楚完全在微重力環(huán)境下受精和發(fā)育的胚胎能否維持妊娠，建議未來研究應(yīng)評(píng)估人類和動(dòng)物在太空中的長期生殖可持續(xù)性。(完)