在一個典型的人類懷孕過程中，寶寶通常會在媽媽肚子裡待上40周左右。不過，就像大多數父母知道的那樣，這個數字只是一個粗略的估計。正常情況下，嬰兒可以在38到42周之間出生。大約10%的新生兒是早產兒，這意味著他們在妊娠37周之前就來到了這個世界，這使他們面臨一系列健康風險。
如今，在一項新的研究中，來自加州大學舊金山分校（UCSF）的研究人員在小鼠身上發現了一種分子計時器，它似乎在控制分娩時間方面發揮了重要作用。
相關研究結果於2025年1月21日線上發表在Cell期刊上，論文標題為“KDM6B-dependent epigenetic programming of uterine fibroblasts in early pregnancy regulates parturition timing in mice”。
如果這些分子也在人類懷孕中起作用，那麼這一發現可能會帶來新的測試方法，幫助識別有早產風險的女性，並開發出延遲早產的新幹預措施。加州大學舊金山分校實驗室醫學教授Adrian Erlebacher博士說，“早產是一個全球性的問題，長期以來一直困擾著科學家們。我們希望我們的研究能夠揭開其內在機制的一角。”
懷孕期間的DNA包裝
在整個懷孕期間，女性的身體會發生巨大的生物變化，數百個基因的活動會在子宮內上調或下調。Erlebacher和他的團隊專注於一種名為KDM6B的蛋白質，這種蛋白質可以調節基因活性。他們推測，KDM6B可能在懷孕期間幫助調控那些參與分娩過渡的基因。
KDM6B透過從組蛋白中去除甲基基團來工作，組蛋白有助於DNA在細胞內的組裝和包裝。當KDM6B移除這些甲基後，DNA變得更容易被其他因子訪問，從而開啟附近基因的活性。
起初，研究人員認為KDM6B一定會在懷孕後期啟用子宮上皮細胞中的某些基因，這些基因會產生已知觸發分娩的激素。然而，當他們對不同細胞型別進行詳細分析時，發現KDM6B實際上影響了另一種稱為成纖維細胞的細胞型別。這些結構細胞通常不被認為在分娩調節中發揮作用。
更令人驚訝的是，KDM6B在懷孕的頭幾天就開始調節這些成纖維細胞。加州大學舊金山分校研究生Tara McIntyre博士說，“我們的研究結果突顯了子宮成纖維細胞在調節出生時間方面的驚人作用。這不是我們預期的結果，它完全改變了我們對驅動分娩的細胞型別和過程的理解。”
一種分子計時器？
進一步的實驗表明，在受孕後不久，子宮成纖維細胞中某些基因附近的組蛋白上出現了更多的甲基。這些基因因此保持不活躍狀態，使得子宮能夠支援懷孕。隨著懷孕的進展，這些組蛋白上的甲基化水平會緩慢而穩定地下降，最終達到足夠低的水平，從而啟用與分娩等妊娠事件相關的基因。
Erlebacher解釋說，“本質上，這個計時器在懷孕初期就開始計時，然後逐漸停止計時。當組蛋白甲基化程度下降到足夠低時，附近的基因就會啟動。”當研究人員阻斷KDM6B時，某些基因附近的組蛋白在懷孕早期積累了過多的甲基化，導致這些基因未能及時啟用，從而推遲了分娩。
早產的潛在機制
儘管這項新研究沒有直接探討早產，但這種新發現的分子計時器可能在控制人類懷孕期長度方面發揮關鍵作用。Erlebacher補充道，“一個大問題是，這些相同的過程是否也存在於人類中？如果是這樣，我們能否用它們來預測或控制懷孕的時間？”
他的團隊假設，如果這些新研究的分子訊號在人類中被破壞，它們可能與早產風險有關。例如，一些女性在懷孕初期組蛋白甲基化水平可能低於正常水平，這可能會導致甲基化水平過快下降，從而提前啟用與分娩相關的基因。
他總結說，大多數早產研究都集中在女性分娩前的時間段。這些新的研究結果表明，懷孕的早期階段同樣至關重要，這可能會引導未來的研究方向。
總之，這項研究不僅揭示了懷孕期間的一種新的分子機制，還為理解早產的潛在原因提供了新的視角。未來，這些發現可能幫助開發出更好的方法來預測和預防早產，改善母嬰健康。
參考資料：
Tara I. McIntyre et al. KDM6B-dependent epigenetic programming of uterine fibroblasts in early pregnancy regulates parturition timing in mice. Cell, 2025, doi:10.1016/j.cell.2024.12.019.
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