酒精改变发育中胚胎的基因功能Alcohol Alters Gene Function in Developing Embryos

环球医讯 / 健康研究来源:www.technologynetworks.com芬兰 - 英文2025-06-24 00:00:00 - 阅读时长3分钟 - 1095字
赫尔辛基大学的研究表明,胚胎发育早期接触酒精会改变基因活动和细胞代谢,尤其是神经细胞最为敏感,这可能引发胎儿酒精谱系障碍(FASD),影响神经系统发育及器官形成,研究揭示了酒精对甲硫氨酸循环及表观遗传调控的关键作用。
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酒精改变发育中胚胎的基因功能

在胚胎发育的最初几周接触酒精会改变基因活动和细胞代谢。

根据赫尔辛基大学的一项研究,在胚胎发育过程中,紧随受精后发生的原肠胚形成阶段,胚胎细胞分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层,这些胚层最终会形成所有组织和器官。已故著名发育生物学家刘易斯·沃尔珀特曾说过:“生命中最重要的时刻不是出生、结婚或死亡,而是原肠胚形成。”原肠胚形成发生在怀孕的第五周,而此时许多女性尚未意识到自己怀孕。

据芬兰智力与发展障碍协会估计,每年有600至3000名儿童在芬兰出生时因酒精暴露导致永久性损伤,但由于诊断困难,实际数字尚不清楚。

赫尔辛基大学与东芬兰大学的研究人员合作,研究了酒精对这一难以研究的人类发育阶段的影响。

在这项研究中,研究人员将多能胚胎干细胞在培养皿中分化为三个胚层,并让细胞暴露于两种不同浓度的酒精:较低浓度低于千分之一,较高浓度超过千分之三。随后,研究人员调查了酒精对基因表达、调控基因活动的表观遗传标记以及细胞代谢的影响。

较高的酒精暴露引发了更多变化,并且在基因活动和代谢中均观察到剂量反应关系。最显著的代谢变化出现在细胞的甲硫氨酸循环中。

博士研究员埃茜·瓦兰(Essi Wallén)解释说:“甲硫氨酸循环在我们的细胞中产生重要的甲基基团,它们附着在DNA链上并影响基因调控。观察到的变化证实了这种表观遗传调控在酒精暴露引发的紊乱中的重要性。”

最初的神经细胞对酒精最敏感

酒精暴露引发的最显著变化出现在外胚层细胞中,这些细胞在发育过程中会生成神经系统和大脑。众所周知,产前酒精暴露是神经发育障碍的重要原因之一。

领导这项研究的副教授尼娜·卡米宁-阿霍拉(Nina Kaminen-Ahola)表示:“本研究中发现的许多发育重要基因此前已被证明与产前酒精暴露及其相关特征有关,例如心脏和胼胝体发育缺陷,以及前脑未能正常分裂的全前脑畸形(holoprosencephaly)。”

研究表明,一些由酒精引起的发育障碍可能发生在怀孕的最初几周,即使基因功能的微小变化也可能影响发育进程。然而,需要进一步研究以明确细胞模型和酒精浓度与人类实际暴露情况的对应程度。

这项研究是一个更广泛项目的一部分,该项目旨在探讨酒精如何影响早期发育及后期健康。产前酒精暴露会导致一系列发育障碍,统称为胎儿酒精谱系障碍(FASD)。

参考文献: Wallén E, Rämö K, Vehviläinen J, 等。酒精对体外原肠胚形成人类胚胎细胞转录组、甲基化组和代谢组的影响。《疾病模型与机制》。2025;18(6):dmm052150。doi: 10.1242/dmm.052150


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