维甲酸信号通路与先天性脊柱侧凸体节发育的研究进展
胚胎,畸形,1孕期维生素A与胚胎发育,2RA信号通路,3孕期环境因素与先天性脊柱侧凸,4体节发育与RA信号通路,5小结与展望
陈崇 李政 陈峰沈 建雄(中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科,协和转化医学中心,北京 100730)
先天性脊柱侧凸(congenital scoliosis,CS)为胚胎期中轴骨发育异常所致的脊柱畸形,新生儿发病率约0.5‰~1‰[1,2],常合并肋骨畸形[3]、椎管内畸形[4,5]、心肺功能障碍[6]等多个系统畸形[7],常给临床诊疗工作带来极大挑战[8]。其致病机制尚未明确,而孕期环境因素与椎体畸形存在一定联系[9]。
维生素A是一种脂溶性维生素及其包括维甲酸(retinoic acid,RA)在内的衍生活性代谢产物,为机体生物功能所必需,在维持正常视力、胚胎发育、生殖、细胞分化、免疫功能和生长发育等方面发挥重要作用。RA的剂量效应具有双面性,一方面,就体节形成及胚胎发育而言是必要的化学物质之一[10],另一方面,孕期接触过量RA可致中轴骨异位转化或中轴骨截断等[11,12]。RA受体(RA receptor,RAR)与其配体基因在轴旁中胚层显著表达,对体节形成过程中的分节时钟和HOX基因的表达模式进行调控[13]。然而高浓度RA可干扰神经嵴迁移、器官发育,甚至可以引起轴旁中胚层、脊索和神经管细胞的死亡[14]。
1 孕期维生素 A与胚胎发育
目前认为血浆维生素A≥1.05 μmol/L为正常,0.7~1.05 μmol/L 为 边 缘 缺 乏 ,<0.7 μmol/L 为 缺乏,<0.35 μmol/L为严重缺乏[15]。纵观全球,仍有近700万孕妇和学龄前期儿童遭受维生素A缺乏的危害,我国孕妇维生素A摄入量远低于推荐摄入量,情况不容乐观[16]。
妊娠期妇女血浆维生素A水平不但影响孕妇本身的营养状况,对胎儿发育的影响更为重要[17]。其中子宫高度、新生儿出生体重、身长与胎龄、孕妇产前血清维生素A水平呈正相关[18]。
孕激素可促进肝脏和脂肪组织中储存的维生素A释放进入血液,由于妊娠早期孕激素水平较低,维生素A较低可能与孕激素水平相对较低有关。此外,孕早期呕吐等妊娠反应,也可导致维生素A的摄入不足[19]。
孕早期维生素A摄入不足会直接影响胎儿发育,导致一系列先天畸形,包括心脏(室间隔缺损、海绵状心肌、主动脉弓缺陷、动脉导管未闭)、泌尿生殖系统(异位卵巢、假两性畸形、肾脏畸形)、中枢神经系统(脑水肿、脊柱裂)等,甚至死胎[20]。
近年来的研究提示,维生素A代谢产物RA及RA信号通路在调控胚胎体节发育起到重要作用。RA是维生素A的重要代谢活性小分子 ......
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