上海国际医学中生殖医学中心向大家介绍生物钟与怀孕等一系列过程
生物钟是生物预测时间变化、调整生理稳态，以适应环境变化（光照、温度等）的一种内在机制。早在20世纪前，科学家们就已经通过实验证实了地球上的生物体都受到内源性生物钟的调控。科学家们在人体内发现了“周期基因”，并发现该基因编码的蛋白质在白天降解，晚上不断积累，与自然界24小时的昼夜节律大致相同。
现有研究显示在肝脏、骨骼肌、食管等器官内都有生物钟基因的表达，生殖系统中也不例外。如今，越来越多研究表明生物钟可能参与排卵、胚胎着床、蜕膜化、维持妊娠及流产等一系列过程。
一、哺乳动物生物钟的调控机制
哺乳动物体内的生物钟是由中枢生物钟和外周生物钟共同组成的。在哺乳动物中，外界光线投射于我们眼睛的视网膜上，通过刺激视网膜上的黑视蛋白，由视网膜将信号传递至大脑中枢，以此来调控生物钟基因的周期性变化。外周生物钟几乎分布于所有组织和器官中，如心、肝、肾等都分布有感知环境信号和生物节律的感受器，一方面它们会接受中枢生物钟信号的调控，另一方面自身也具有特异性生物钟基因的表达，进行自我调控。生物钟有自己的节律，并可以自我调控，并使其节律与24小时的昼夜节律大致一致。
在不同组织、器官中生物钟基因的表达水平也不完全相同，但几乎都呈现出24小时周期性变化规律。
二、生物钟基因与正常怀孕
在下丘脑-垂体-卵巢轴的调控下，育龄期女性体内的雌激素和孕激素水平会发生周期性变化，使月经规律来潮，卵泡发育，并促使成熟卵泡的排出，若卵子能与精子结合形成受精卵，并在宫腔着床，逐渐分化发育，维持怀孕直至分娩。卵巢、子宫和输卵管等生殖器官都存在生物钟基因，且调控轴上生物钟基因的表达具有节律性。生物钟基因参与了整个怀孕过程，在排卵、受精与胚胎着床这一系列过程中起着重要作用，一旦发生突变，将会影响胚胎种植以及后期的生长发育过程。
Bmal1是一种重要生物钟基因，对维持生殖系统正常的生理功能是不可或缺的。卵巢中Bmal1缺失，可能会破坏卵巢对促性腺激素敏感性的正常节律，进而影响排卵。Bmal1基因功能异常，可能就导致排卵率低、受精卵发育不良以及种植失败，甚至不具有生育能力
三、生物钟基因与自然流产
自然流产的发生常与胚胎因素和母体因素密切相关。在人类妊娠早期，生物钟基因Bmal1可能会促进绒毛滋养细胞的侵袭和入侵，Bmal1基因的变异与流产之间存在联系。Bmal1基因表达异常可通过异常的蜕膜化和滋养细胞侵袭等途径使得女性发生自然流产的概率更高。
胚胎植入过程需要胚胎与子宫内膜之间协调的相互作用，若胚胎与子宫内膜之间发育不同步将会导致种植失败。生物钟基因在这一过程中同样发挥作用。
目前研究发现，生物钟基因表达的下调会增加流产的风险，但其发病机制不明，有待深入研究，未来可能可以通过某种方法检测生物钟基因的表达来预测流产等不良妊娠事件发生的概率。
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