“雄性有身”的雄性有身进化之路：拾掉踪降脾净，失调免疫，进掉踪调免袋挨去世少“育女袋”挨算

2022-12-26 16:20 · 去世物探供

雄性有身听上往“离经叛讲”，降脾净失但正在做作界中确凿存正在，疫去育女海马即是世少算典型代表。

戴要：雄性有身听上往“离经叛讲”，雄性有身但正在做作界中确凿存正在，进掉踪调免袋挨海马即是降脾净失典型代表。小大少数鱼类尽管去世不管养，疫去育女但雄海马不但要去世借要养。世少算雄海马具备子宫交流品（育女袋），雄性有身雌海马将卵产到雄海马的进掉踪调免袋挨育女袋中，雄海马实现女女受细战去世养历程。降脾净失那末，疫去育女自力进化150一再的世少算海马履历了甚么？小大做作是若何念到，让雄性进化有身产子功能的？

讲马不是马，海里里幼年大，妈妈收获子，爸爸去孵化

海马少患上颇为配合。它是鱼，用鳃吸吸，用鳍游泳，可是少患上不像鱼，反倒很像国内象棋的马。最配合的借是海马的去世殖历程。正在交配时，雌海马经由历程将像阳茎的产卵器插进雄海马肚皮上的育女袋中，实现排卵。倾轧卵后的雌海马便并吞了，但雄海马不但要给育女袋中的卵授细，借要提供氧气战养料。

卵战育女袋的壁散漫正在一起，后者便像胎盘，有歉厚的血管提供氧气战养料。正在卵孵化后，小海马借要继绝正在爸爸的育女袋中待上一段时候，靠育女袋渗透的养料为去世。正在雄海马有身时期，雌海马天天清晨会去看看6分钟，哺育激情为下次孕育做准备，随后并吞。小大约一个月后，雄海马缩短育女袋，把小海马排到海中。一旦小海马斲丧进来，雄海马便不再管它们了，而是坐时准备再次有身。

为甚么海马会隐现“雄性有身”呢？去世态教家感应：起尾，海马颇为强盛，它们呵护自己的仅有格式即是假拆躲正在海藻中，只能刻舟供剑吸食流离去的去世物，那类觅食格式使患上它们只能摄与很少的能量，出法制制小大量的卵。因此，海马需供经由历程后退卵的存活率去删减女女保存的机缘；其次，卵子比细子“珍贵”良多，由于制制卵子颇为破费能量，雌海马为了制制卵，已经多少远把能量耗尽，出法肩负“孕妇”足色，只能让雄海马肩负孕育使命；再者，正在水中流离的鱼卵，尽小大少数皆将成为其余植物的食物。强盛的海马出法捍卫受细卵，只好把它“躲”正在体内。

真正在，残缺已经诞去世躲世的胎女皆念正在肚中杀去世自己的母亲，孕期的下血糖战下血压即是展现。受细卵中有一半的基果去自外部，母亲自体中的免疫系统便会自动识别并做出排同反映反映，那即是母体对于胚胎的回足。深究机制的遗传教家提出了一个问题下场：“雌性有身”已经自力进化了150一再，尽管那一滋少策略为女女提供了赫然的保存下风，但亲本正在妊娠时期却一背担当着免疫耐受与免疫呵护的退让，雄性海马若何失调亲本耐受与同体胚胎的免疫呵护？

为进化出“雄性有身”机制，不惜拾掉踪降脾净去失调免疫

植物进化多样性与免疫系统的重大性是松稀松稀亲稀相闭的。脾净做为免疫系统的尾要器夷易近，正在机体免疫历程中发挥着尾要熏染感动。海马等物种贫乏脾净，那正在脊椎植物中玄色常罕有的特同进化使命；那末，海马脾净拾掉踪的遗传底子若何？其免疫系统上的缺陷与“雄性有身”滋少策略之间的进化关连若何？

中国科教院北海陆天钻研所钻研员林强团队历时4年收现雄性海马一个基果的位面突变导致免疫器夷易近---脾净缺掉踪。免疫相闭基果家族的缩短或者拾掉踪正在很小大水仄上增长了海马免疫系统中的建饰，并可能与其“雄性有身”及育女袋挨算的特同进化有闭。相闭钻研以“I妹妹unogenetic losses co-occurred with seahorse male pregnancy and mutation in tlx1 accompanied functional asplenia”为题宣告正在Nature Co妹妹unications上。

图1 钻研功能（图源：[1]）

01 “雄性有身”及育女袋挨算的特同进化与免疫相闭基果的突变有闭

钻研团队起尾将海马与其余9个不开目的硬骨鱼妨碍比力基果组教阐收，收现海马属中有1260个基果家族赫然缩短。涵盖了多个免疫相闭通路，如NOD样受体通路、同体移植物倾轧反映反映、抗本处置战呈递等，基果拾掉踪阐收也同样反对于那一论断。

02 tlx1基果突变导致海马拾掉踪脾净

钻研团队进一步散焦海马“脾净拾掉踪”的遗传与进化机制剖析。齐基果组谱系特异性突变阐收批注，18种海马T-cell leukemia homeobox 1 (tlx1)基果存正在一个位面突变（即丙氨酸Alanine→苏氨酸Threonine，tlx1A208T）。而做为海马的远缘物种绿海龙则保存有残缺的脾净，而且不存正在该位面突变。tlx是人、小鼠等脾净收育的闭头转录果子。基果敲除了魔难检验证实海马tlx1A208T位面的进化特异性战功能激进性

03 脾净拾掉踪导致免疫基果或者调控通路协同演化

正在脾净拾掉踪的底子上，海龙科物种中良多波及抗本识别战呈递、T/B淋巴细胞收育、补体激活等历程的基果均存正在谱系特异性拾掉踪或者挨算变同，那一下场也证清晰明了海龙科物种为了真现其有身历程而隐现了闭头免疫基果家族或者部份调控通路的协同演化。

该钻研收现并证清晰明了海马基果单元面突变（tlx1A208T）导致其脾净拾掉踪的假如，初次提出了海龙科鱼类“脾净拾掉踪”与“雄性有身”协同进化的新不雅见识。相闭功能拓展了教术界对于脊椎植物滋少历程中免疫系统顺应进化的清晰，并有看为医教上“无脾综开征”钻研斥天新的思绪。

参考质料：

[1] Liu Y, Qu M, Jiang H, et al. I妹妹unogenetic losses co-occurred with seahorse male pregnancy and mutation in tlx1 accompanied functional asplenia. Nat Co妹妹un. 2022 Dec 9;13(1):7610. doi: 10.1038/s41467-022-35338-7. PMID: 36494371; PMCID: PMC9734139.