Самец млекопитающего впервые выносил нормальное потомство после пересадки матки

Ученые заставили самца крысы забеременеть и выносить плод, говорится в препринте исследования на портале bioRxiv.org. Чтобы самец смог выносить потомство, его кастрировали и соединили кровоток с кровотоком самки крысы. Через восемь недель самцу пересадили матку другой самки, а после восстановления подсадили эмбрион на стадии бластоцисты. Новорожденных крысят извлекали при помощи кесарева сечения на 21 день. Из всех эмбрионов выжило лишь 3,68 процента, однако это первое экспериментальное подтверждение того, что самец млекопитающего способен выносить потомство.

Мужская беременность — весьма редкое событие в природе. Самым известным ее примером служит семейство Syngnathidae — рыбы-иглы. Это тонкие вытянутые животные с длинными хвостами, которыми они цепляются за водные растения. У рыб нет зубов, а челюсти срослись в небольшое трубкообразное рыло. Однако самое удивительная черта этих животных в том, что их потомство вынашивают самцы. Сначала они вступают в многочасовой брачный танец с самками, после чего те выбрасывают яйцеклетки в брюшной карман самцов, где и происходит оплодотворение.

До сих пор считалось, что мужская беременность существует лишь у рыб и не присуща млекопитающим. Биологи пытались заставить забеременеть самцов мышей, подсаживая им в органы эмбрионы. Однако эмбрионы не приживались и могли развиваться лишь до определенных стадий.

Биологи из военно-морского медицинского университета в Шанхае под руководством Жунцзя Чжан предположили, что выносить плод самцам мешает два фактора: отсутствие матки и молекулярной среды для эмбриона (например, циклически меняющихся концентраций гормонов). Они попробовали решить обе проблемы радикальным хирургическим вмешательством: провели эксперименты по пересадке самцам маток, а также соединили их с кровотоком беременных самок через сосуды кожи.

Сначала самцов и самок объединили в парабионтов — то есть соединили их кровеносные системы. Для этого отобрали самок со стабильным менструальным циклом и кастрировали фертильных самцов. Им сделали продолжительные разрезы на коже и сшили между собой попарно. Также биологи отобрали самок-доноров маток со стабильным циклом.

Через восемь недель после получения парабионтов, самцам в парах пересадили матки от доноров. Подвздошные сосуды на матках соединили с подвздошными сосудами самцов. Биологи пронаблюдали за полученными моделями и сделали вывод, что такой способ пересадки не вызывает нарушений в кровоснабжении конечностей животных. Чтобы исследовать реакцию отторжения у самцов, биологи следили за количеством CD8+ лимфоцитов. Значительных отклонений они не обнаружили.

После трансплантации обоим животным в парабиотических парах в матки подсадили эмбрионов на стадии бластоцисты (около 0,1 миллиметра и десятков-сотен клеток). Самкам — для создания молекулярной среды в общем кровотоке, а самцам — для вынашивания. Всего подсадили 842 эмбриона для 163 парабиотических пар. При этом всего шесть самцов из пар (3,68 процента) смогли выносить нормальных детенышей. Всего их было десять и они не отличались от выношенных самками по весу тела и плаценты.

Пока китайские ученые добились от самцов млекопитающих беременности не самыми естественными способами, морские коньки из упомянутого семейства рыб-игл даже обзавелись набором генов для мужской беременности. Недавно эти гены обнаружили после секвенирования геномов рыб.