eLife解读！科学家揭示关键基因HAND2影响人类分娩时间的分子机理！

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近日，一篇发表在国际杂志eLife上题为“Evolutionary transcriptomics implicates HAND2 in the origins of implantation and regulation of gestation length”的研究报告中，来自布法罗大学等机构的科学家们通过研究揭示了名为HAND2的基因如何影响产妇的分娩时间。

研究者表示，我们并不知道人类为什么要分娩，这是人类生物学的一个基本方面，而我们对此知之甚少。在其他多种动物机体中发生的情况是，随着其妊娠期的继续，机体的孕酮水平不断上升，然而在胎儿出生之前几个小时，母体机体的孕酮水平会下降到孕前的水平；孕酮会抑制母体子宫收缩，所以一旦失去孕酮，子宫就会开始收缩，随后母体就会娩出胎儿。但在人类机体中似乎情况并非如此，孕妇体内的孕酮水平并不会下降，所以研究人员就需要找到另一种解释来阐明人类分娩的原理和机制。

图片来源：CC0 Public Domain

HAND2的进化、胎盘型哺乳动物和怀孕

研究者Lynch博士表示，利用新型和现有的数据库，我们研究了不同动物在怀孕或产卵时子宫内膜中处于活跃的基因的表达情况，所研究的物种包括胎盘型哺乳动物（比如人类和犰狳等）和有袋类动物（比如负鼠和袋鼠等），以及卵生动物（比如鸭嘴兽等）、鸟类、蜥蜴和青蛙等。

比较分析结果表明，在胎盘型哺乳动物怀孕期间，HAND2基因能在其子宫内膜中进化地被激活表达，但在所研究的其它物种中却并不会被开启表达。研究者认为HAND2基因最开始在机体心脏发育过程中扮演关键角色，但在孕期机体的子宫中却会被开启表达，这期间诸如母体和胎儿之间的交流、母体对抗原不同的胎儿的免疫耐受、以及延长机体妊娠时间就显得非常重要，研究者发现，HAND2基因或许参与了其中一些过程。

HAND2基因和分娩时间

除了在怀孕状态下追踪HAND2基因的进化史外，研究人员还调查了在妊娠过程中HAND2水平的改变情况。研究者指出，在人类机体中，HAND2基因在这个怀孕过程中都会变得不那么活跃，而在临近生产时会达到一个较低水平，这一点就显得非常有意思了，因为HAND2基因此前被发现在抑制雌激素活性上扮演着关键角色，而这一过程有助于女性维持怀孕状态。

这项研究中，研究人员揭示了HAND2基因在人类分娩时间上所发挥的作用以及扮演的关键角色，距离HAND2基因很远很远的基因组区域或许也与人类妊娠时间维持长短时间存在密切关联，因为其在子宫中充当了HAND2基因开启或关闭开关的角色。最后研究者说道，考虑到在人类妊娠过程中动态的HAND2表达或许对调节机体妊娠时间的长短非常重要，这或许是一项非常激动人心的研究，相关研究结果或将帮助研究人员深入研究诸如人类早产发生等问题背后的分子机制，并开发相应的治疗或干预性措施。

参考资料：

【1】Mirna Marini et al. Evolutionary transcriptomics implicates HAND2 in the origins of implantation and regulation of gestation length， eLife (2021). DOI：10.7554/eLife.61257

【2】How a gene called HAND2 may impact the timing of labor

by Charlotte Hsu， University at Buffalo