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出版者:University Of Chicago Press

作者:Dario Maestripieri

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2009-6-15

价格:USD 97.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780226501192

丛书系列:

图书标签:

哺乳动物
母体效应
发育生物学
表观遗传学
生殖
遗传
行为
生理学
进化
妊娠

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具体描述

Evolutionary maternal effects occur whenever a mother's phenotypic traits directly affect her offspring's phenotype, independent of the offspring's genotype. Some of the phenotypic traits that result in maternal effects have a genetic basis, whereas others are environmentally determined. For example, the size of a litter produced by a mammalian mother - a trait with a strong genetic basis - can affect the growth rate of her offspring, while a mother's dominance rank - an environmentally determined trait - can affect the dominance rank of her offspring. The first volume published on the subject in more than a decade, "Maternal Effects in Mammals" reflects advances in genomic, ecological, and behavioral research, as well as new understandings of the evolutionary interplay between mothers and their offspring. Dario Maestripieri and Jill M. Mateo bring together a learned group of contributors to synthesize the vast literature on a range of species, highlight evolutionary processes that were previously overlooked, and propose new avenues of research. "Maternal Effects in Mammals" will serve as the most comprehensive compendium on and stimulus for interdisciplinary treatments of mammalian maternal effects.

《母体效应在哺乳动物中的作用》序言哺乳动物的生命历程，从受精卵的形成到独立个体的成熟，是一个复杂而精妙的生物学过程。在这个漫长的旅程中，母体所扮演的角色远不止提供一个孕育和滋养的环境。从基因表达的早期调控，到胎儿器官的发育，再到出生后的行为和生理适应，母体因素以多种方式深刻地影响着后代的性状和健康。本书《母体效应在哺乳动物中的作用》旨在全面探讨母体对哺乳动物后代发育和表型塑造的微妙而强大的影响，揭示其中蕴含的生物学机制和进化意义。第一章：母体效应的定义与范畴母体效应是指母体基因型或表型对子代表型产生的非遗传性影响。这种影响可以贯穿从胚胎发育到成年的整个生命周期，甚至延续至下一代。本章将深入剖析母体效应的定义，区分其与基因遗传、表观遗传以及环境因素的界限，并概述母体效应在哺乳动物中的主要表现形式，包括但不限于：细胞质遗传：线粒体DNA的传递及其在胚胎发育中的作用。表观遗传修饰： DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA在母体信息传递中的角色。母体激素与营养：孕酮、雌激素、糖皮质激素以及关键营养物质对胎儿发育的影响。母体行为与社会环境：孕期和哺乳期的母亲行为、压力以及社会互动对后代的影响。第二章：早期胚胎发育中的母体调控生命起源的第一个阶段，受精卵的形成与早期胚胎发育，是母体效应发挥关键作用的时期。母体提供的卵细胞质中含有大量的mRNA、蛋白质和微量营养物质，这些都为胚胎的早期分裂和细胞命运决定提供了必需的物质基础和指令。本章将重点探讨：卵母细胞的细胞质成分：卵黄、RNA转录物、蛋白质复合物（如生长因子信号通路的关键组分）如何指导早期细胞分裂、不对称分裂以及原条的形成。母体基因在早期胚胎发育中的作用：即使在转录组主要由母体贡献的阶段，母体基因表达的调控也对胚胎存活和早期形态发生至关重要。早期胚胎的表观遗传重塑：母体来源的DNA甲基化模式如何在早期胚胎中被重塑，以及这种重塑如何影响基因组印记的建立和早期基因表达。着床前胚胎的信号交流：母体子宫内膜环境如何响应并影响着床前胚胎的发育，以及这种相互作用如何决定着床的成功与否。第三章：胎盘的形成与功能：母体与胎儿的物质交换与信号传递胎盘是连接母体与胎儿的至关重要的器官，它不仅负责营养物质的供应、代谢废物的清除，更是母体与胎儿之间进行复杂信号交流的场所。胎盘的发育和功能受到母体生理状态的深刻影响，反过来，胎盘也影响着母体的生理变化。本章将深入研究：胎盘的发育起源：母体子宫内膜细胞与胚胎滋养层细胞的相互作用，如何塑造胎盘的结构和功能。营养物质的转运机制：氨基酸、葡萄糖、脂肪酸、维生素和矿物质等关键营养物质如何通过胎盘屏障被高效转运。激素的合成与分泌：胎盘产生的各种激素（如hCG、孕酮、雌激素、hCS）如何调节母体的生理状态，维持妊娠。免疫耐受的建立：母体免疫系统如何识别并接受半同种异体胎儿，以及胎盘细胞在其中扮演的角色。胎盘作为信号中心：胎盘如何分泌生长因子、细胞因子等信号分子，调控胎儿的生长和器官发育。第四章：母体激素与内分泌调控对胎儿发育的影响母体循环中的激素，如孕激素、雌激素、糖皮质激素、甲状腺激素等，能够穿越胎盘屏障，对胎儿的器官发育、特别是生殖系统、神经系统和代谢系统的成熟产生深远影响。本章将详细阐述：性激素与生殖系统发育：母体雌激素和雄激素如何影响胎儿性腺的发育、性分化以及后续的生殖功能。糖皮质激素与应激反应系统：胎儿早期暴露于母体糖皮质激素，如何塑造下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的功能，影响其成年后的应激反应和行为。甲状腺激素与代谢发育：母体甲状腺激素对胎儿脑发育、骨骼成熟以及整体新陈代谢的促进作用。生长激素与生长发育：母体生长激素信号与胎盘生长因子之间的协同作用，如何精确调控胎儿的体格生长。孕期内分泌环境的紊乱：异常的母体激素水平（如妊娠期糖尿病、多囊卵巢综合征）对胎儿发育的潜在不良影响。第五章：母体营养状态对后代健康的影响母体的营养状况是影响后代健康和发育的关键因素之一。从母体怀孕前的饮食，到孕期的营养摄入，再到哺乳期的乳汁质量，都对后代的生长、发育、免疫功能以及罹患慢性疾病的风险产生持久影响。本章将重点关注：宏量营养素的缺乏与过剩：蛋白质、碳水化合物、脂肪等宏量营养素的不足或过量，对胎儿体重、器官发育的影响。微量营养素的重要性：叶酸、铁、锌、碘、维生素D等微量营养素在胎儿神经管闭合、DNA合成、骨骼发育中的关键作用。母体肥胖与代谢综合征：孕期高脂高糖饮食对胎儿胰岛素抵抗、脂肪蓄积以及成年后代谢疾病风险的“预设”作用。母乳喂养的益处：母乳中丰富的免疫因子、生长因子、益生元等成分，如何塑造婴儿肠道菌群、促进免疫系统发育。营养不良与发育迟缓：胎儿期和婴儿期营养不良对生长、认知能力以及长期健康结局的不可逆影响。第六章：母体行为、压力与社会环境对后代神经发育和行为的影响哺乳动物的母体行为，如舔舐、梳理、哺乳、拥抱等，以及母体经历的压力和所处的社会环境，都构成了重要的母体效应，深刻塑造着后代的神经发育、情绪调节和行为模式。本章将探讨：早期亲子互动与神经可塑性：母亲的关爱和刺激，如何促进幼崽大脑皮层、海马体等关键脑区的发育，增强神经元连接。母体应激反应与后代行为：孕期或哺乳期母亲经历的慢性应激，如何导致后代HPA轴过度激活，表现出焦虑、抑郁、攻击性增强等行为异常。母乳的化学信号：乳汁中不仅含有营养，还可能携带母体情绪、应激状态的信息，影响后代的行为。社会学习与模仿：幼崽通过观察和模仿母亲的行为，学习觅食、防御、社交等生存技能。跨代遗传的应激效应：母体在孕前或孕期的应激经历，其影响可能通过表观遗传机制传递给后代，甚至孙代。第七章：母体效应在疾病发生中的作用母体因素对后代健康的影响并非仅限于发育阶段，它可能在很大程度上预设了后代成年后罹患某些疾病的易感性。本章将聚焦于母体效应在疾病发生中的关键作用：慢性非传染性疾病的起源：胎儿期营养不良、母体肥胖、孕期糖尿病等，如何增加后代成年后罹患心血管疾病、2型糖尿病、肥胖症的风险（DOHaD理论）。免疫系统发育与自身免疫疾病：母体免疫调节、微生物暴露等因素，如何影响后代免疫系统的成熟，增加自身免疫疾病的易感性。神经精神疾病的易感性：孕期母体应激、营养缺乏、环境毒素等，如何影响后代神经发育，增加患抑郁症、精神分裂症、自闭症谱系障碍的风险。肿瘤发生与母体影响：母体环境中的致癌物暴露，以及母体免疫监视功能，如何影响后代发生肿瘤的几率。表观遗传机制在疾病传递中的角色：母体提供的表观遗传标记如何影响后代基因表达，进而调控疾病易感性。第八章：进化与生态视角下的母体效应母体效应作为一种重要的进化策略，有助于哺乳动物适应多变的生存环境，并确保后代的生存与繁衍。本章将从进化的角度审视母体效应：适应性母体效应：在资源匮乏或环境压力大的情况下，母体如何通过调整孕育和哺乳策略，最大化后代的生存几率。权衡取舍（Trade-offs）：母体在资源分配上的权衡，例如在产仔数量、个体大小、后代存活率之间的选择。社会性哺乳动物的母体效应：群居生活中的母体如何通过社会学习、群体保护等方式，影响后代的发展。性别决定与母体影响：在某些哺乳动物中，母体环境因素是否会影响后代的性别比例或行为。母体效应的进化稳定性：为什么某些母体效应在进化上能够得以保留和传递。第九章：研究方法与未来展望随着分子生物学、遗传学、表观遗传学以及成像技术的飞速发展，我们对母体效应的研究正不断深入。本章将回顾当前的研究方法，并展望未来的研究方向：动物模型研究：小鼠、大鼠、兔、灵长类动物等模型在研究母体效应中的应用。表观遗传学技术： DNA甲基化测序、ChIP-seq等技术在追踪母体表观遗传信息传递中的作用。高通量测序技术：转录组学、代谢组学等技术在揭示母体与后代之间的分子互作。非侵入性监测技术：超声、核磁共振等技术在评估胎儿发育和母体生理状态。单细胞分辨率研究：探究母体效应在单个细胞层面的精确调控。跨物种比较研究：借鉴不同哺乳动物物种的母体效应，寻找普遍规律和物种特异性。转化医学应用：将母体效应的研究成果应用于人类疾病的预防和治疗。结论《母体效应在哺乳动物中的作用》是一部致力于揭示母体在生命延续和后代塑造中所扮演的至关重要角色的学术专著。通过对从早期胚胎发育到成年健康，从分子机制到进化意义的全面梳理，本书旨在为研究人员、学生以及对生命科学感兴趣的读者提供一个深入了解母体效应的窗口，并激发更多关于生命起源、发育与进化的前沿探索。母体效应不仅是生物学研究的重要领域，更是理解生命多样性、健康与疾病发生的重要视角。