美国史蒂文斯理工学院（Stevens Institute of Technology）研究团队近日利用先进的光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT），首次在活体小鼠模型中观察到输卵管如何通过一种此前未知的“漏斗式蠕动泵”机制，推动受精卵（胚胎）向子宫运输。该研究成果发表在《Biomedical Optics Express》期刊上，为进一步理解输卵管性不孕和宫外孕等疾病提供了重要线索。
输卵管运输机制的“黑箱”被打开
输卵管，也称为输卵管道，是连接卵巢和子宫的管状结构，不仅是卵子与精子相遇受精的场所，还负责运输早期胚胎至子宫完成着床。但长期以来，由于技术限制，科学家难以在活体环境中观察到胚胎在输卵管内的运动细节。
“目前我们对输卵管许多关键功能的生理机制了解甚少，这是导致输卵管性不孕和宫外孕病因尚不明确的重要原因之一。”研究负责人、史蒂文斯理工学院生物医学工程专家Shang Wang表示。
为解决这一难题，团队借助OCT技术，成功捕捉到活体小鼠输卵管内早期胚胎的动态运输过程，首次揭示出一种独特的输卵管蠕动机制。
OCT技术助力揭示生殖“微动力学”
OCT是一种非侵入式的高速三维成像技术，可在无需荧光标记的情况下获取组织内的结构和动态变化。研究人员为小鼠植入观察窗，通过OCT实现对输卵管内壁及胚胎活动的实时成像。
由于输卵管内存在密集的纤毛结构（cilia），但纤毛太小难以直接成像，研究人员通过OCT信号强度变化间接测量纤毛节律。同时，他们还通过4D OCT（即3D成像+时间维度）记录输卵管肌肉的收缩波动，分析管腔截面积变化，以了解其蠕动节律。
揭示“漏斗式蠕动泵”原理
研究聚焦于输卵管的两个关键部位：受精发生的壶腹部（ampulla）与靠近子宫的峡部（isthmus）。初步仅对峡部成像未发现明确的胚胎推进机制，研究人员遂扩大观察范围，覆盖整个壶腹至峡部区域。
结果发现，来自壶腹部的收缩波沿着输卵管推进，与此同时，之前收缩区域的肌肉出现松弛状态，从而形成前推与回吸相结合的“漏斗式蠕动泵”现象。这种机制使得胚胎虽呈双向移动趋势，但在输卵管转折处由于管腔收缩，能够阻止胚胎回流，从而实现净向子宫方向的位移。
“虽然OCT技术此前已用于多种生物医学成像，但这是首次用于揭示小鼠模型中输卵管如何在活体条件下运输胚胎。”Wang指出，“掌握了这一正常生理机制后，我们才能进一步探索异常胚胎运输路径如何导致宫外孕等问题。”
有望推动生殖疾病诊疗策略革新
研究团队接下来将进一步研究在胚胎运输异常时，OCT是否可以用于早期诊断宫外孕等疾病，并探索输卵管运动障碍与不孕之间的具体关联。
这项研究不仅为基础生殖生物学提供了新工具，也为临床上改善输卵管相关疾病的诊疗策略奠定了重要基础。
参考文献：Huan Han et al, In vivo dynamic imaging reveals the oviduct as a leaky peristaltic pump in transporting preimplantation embryo toward pregnancy, Biomedical Optics Express (2025). DOI: 10.1364/BOE.565065
编辑：王洪
排版：李丽
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