許多雌性動物的器官會因繁殖而重塑，但腸道對懷孕反應背後的內在機制直到最近才開始被深入研究。例如，科學家們之前發現果蠅的腸道在繁殖過程中會擴張。
現在，一項由弗朗西斯-克里克研究所的研究人員發表在《Cell》雜誌上的研究揭示了一個令人驚訝的現象：小鼠的小腸在懷孕期間會顯著增長，這種變化甚至在哺乳期結束後仍然存在，為第二次懷孕做好了準備。
研究發現，懷孕的小鼠從懷孕第七天起，小腸就開始變長。到懷孕結束時（大約第18天），小腸延長了18%。有趣的是，這種變化在哺乳期結束後仍然持續，甚至在斷奶後長達35天，這表明這種變化是部分不可逆的。此外，第二次懷孕後的小腸比第一次懷孕後更長。
在小腸內部，絨毛（負責吸收營養的突起）和隱窩（產生絨毛細胞的地方）也隨著腸道的延長而變長變深。然而，這些結構在斷奶後僅7天就恢復到懷孕前的狀態。研究人員推測，較長的小腸和絨毛可能有助於增加妊娠期間母體和後代所需的營養攝入。
營養與代謝的“雙重變化”
為了驗證這些變化是否與營養攝入有關，研究人員改變了小鼠的飲食，包括增加益生菌的攝入。結果顯示，這些生理變化與營養變化無關。進一步的研究發現，在妊娠早期，腸上皮細胞的前體細胞數量迅速增加，新生成的細胞在絨毛中遷移得更快。這些效應在哺乳期結束後迅速恢復到孕前水平。
透過分析懷孕期間啟用的基因，研究人員發現，腸上皮細胞（絨毛中的營養吸收細胞）的遺傳變化最為顯著，這些變化主要與代謝活動的增加有關。其中，一種名為SGLT3a的膜蛋白在妊娠早期顯著增加。SGLT3a與其他SGLT蛋白不同，它不感知細胞外的葡萄糖水平，而是對鈉和質子做出反應。SGLT3a的增加導致了絨毛的45%生長（包括細胞擴增），但對整個小腸的延長並不是必需的。
令人驚訝的是，即使在未懷孕的雌性小鼠中，透過飲食補充鈉也能誘導絨毛生長。研究人員認為，繁殖引發的激素可能在開啟SGLT3a基因方面發揮作用，因為假懷孕小鼠（與不育雄性交配後妊娠激素水平升高的雌性）也表現出一些絨毛生長和腸道延長。
能量權衡與進化優勢
弗朗西斯-克里克研究所器官發育與生理學實驗室的組長Irene Miguel Aliaga解釋道：“我們通常不會想到成年期的器官大小或外觀會因特定觸發因素而發生變化，但腸道是一個引人注目的例子，展示了身體如何在不同生命階段應對新的挑戰，比如懷孕。這些可逆和不可逆變化的存在可能反映了能量的權衡。第一次懷孕後保持更長的腸道可能會讓身體在第二次懷孕時做好準備，而將絨毛長度減少到正常水平可能會阻止不必要的食物過度吸收。”
前博士後研究員Tomotsune Ameku補充道：“瞭解懷孕如何影響其他哺乳動物的身體是理解人類這一點的關鍵第一步。我們不完全理解為什麼腸道會隨著懷孕而擴張，但我們認為這一定會帶來進化優勢，幫助小鼠定期繁殖。我們真地很感興趣的是，人類是否也是如此。但考慮到現代人通常比以前吃得更多，繁殖得更少，腸道生長可能不再那麼有用了。”
未來的研究方向
目前，研究人員正在探索小鼠腸道中的其他細胞型別是否也在懷孕期間經歷重塑，以及這種現象是否在人類身上發生。這項研究不僅揭示了懷孕期間腸道的神奇變化，還為理解人類懷孕期間的生理適應提供了新的視角。
參考資料：
Ameku, T. et al. Growth of the maternal intestine during reproduction, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.02.015.
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