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为探究子宫拥挤对胎儿生长的影响,研究人员利用单侧输卵管结扎(UOL)和单侧子宫卵巢切除术(UHO)构建模型。发现 UOL 提升胚胎存活率与胎儿均匀性,UHO 增加早期胚胎丢失,证实子宫拥挤对胎儿发育的负面影响,为 IUGR 研究提供新视角。
在现代养猪产业中,窝产仔数作为关键经济性状,其遗传选育虽提升排卵率,却未相应增加子宫容量,导致胎儿间竞争加剧,宫内生长受限(Intrauterine Growth Restriction,IUGR)发生率上升,窝内仔猪体重变异增大,断奶前死亡率居高不下。猪的子宫容量限制成为制约高产仔数与胎儿健康发育的瓶颈,深入探究子宫拥挤对胎儿生长的影响机制,对提升养猪经济效益与动物福利至关重要。
为破解这一难题,美国普渡大学(Purdue University)的研究人员开展了相关研究。他们利用单侧输卵管结扎(Unilateral Oviductal Ligation,UOL)和单侧子宫卵巢切除术(Unilateral Hysterectomy-Ovariectomy,UHO)两种手术方法,构建了子宫拥挤程度截然不同的生物模型,旨在分析子宫空间变化对胚胎存活、胎儿生长及表型特征的影响。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》,为理解猪 IUGR 的发生机制提供了重要科学依据。
研究采用的主要关键技术方法包括:选取 20 头长白猪与大白猪杂交后备母猪,随机分为对照组(CON,n=6)、UOL 组(n=7)和 UHO 组(n=7),通过手术操作调整子宫内胎儿拥挤程度;利用人工授精技术完成配种,在妊娠第 95 天对胚胎丢失、胎儿 viability 进行评估,并对胎儿群体进行包括颅骨形态测量在内的表型分析;同时对胎儿器官重量进行测定,分析脑肝重量比(Brain-to-Liver Weight Ratio,BRN:LVR)等指标与颅骨形态参数的相关性。
生殖特征分析
研究发现,UOL 组虽窝产仔数显著减少,但胚胎存活率(93.98%±7.56%)和胎儿存活率(91.93%±7.59%)均显著高于对照组(76.03%±16.60%,67.79%±26.12%)和 UHO 组(39.34%±7.49%,33.69%±9.70%)。UHO 组早期胚胎丢失显著增加,但胎儿体重、存活率及窝内均匀性与对照组无显著差异。表明子宫拥挤加剧会导致早期胚胎死亡增多,而增加子宫空间可提升胚胎与胎儿存活能力。
胎儿形态学特征
UOL 组胎儿的体重(861.14±111.39 g)、空体重(700.16±91.79 g)、冠臀长(326.56±16.97 mm)和胸围(80.35±4.36 mm)均显著大于对照组,且各指标的变异系数(Coefficient of Variation,CV)最低,显示出更高的生长一致性。UOL 组胎儿颅骨曲线与直线长度比(C:L)显著降低,且该参数与 BRN:LVR 呈强负相关(R2=0.689),提示颅骨形态变化可作为评估 IUGR 的潜在指标。
胎儿器官重量分析
除大脑外,UOL 组胎儿各器官绝对重量均显著高于 UHO 组和对照组,而 BRN:LVR 显著低于对照组,体现了 “脑保护效应”(Brain-Sparing Effect)。相对器官重量分析显示,UOL 组脑相对重量降低,肾脏相对重量在 UOL 和 UHO 组均下降。器官重量相关性分析表明,UHO 组与对照组模式相似,而 UOL 组相关性较弱,暗示子宫空间变化影响胎儿器官发育的协调性。
研究结论表明,子宫拥挤对胎儿生长具有显著负面影响,现代母猪已接近子宫容量极限,过度拥挤会导致更多早期胚胎丢失。UOL 手术通过增加单胎子宫空间,可提高胚胎与胎儿存活率,减少 IUGR 发生,改善窝内均匀性;而 UHO 模型则证实拥挤加剧对胚胎存活的损害。此外,颅骨 C:L 比值与 BRN:LVR 的强相关性,为非侵入性检测 IUGR 提供了新的表型标记。该研究不仅揭示了猪繁殖中窝产仔数与胎儿健康的权衡关系,也为人类胎儿发育研究提供了重要的动物模型参考,对优化养猪生产管理、降低 IUGR 相关损失具有重要实践意义。