有些嬰兒出生時(shí)內(nèi)部扭曲,我們可能最終會(huì)知道為什么
科學(xué)家們已經(jīng)確定了可能的原因腸旋轉(zhuǎn)不良;一種常見但知之甚少的疾病,在出生時(shí)就存在,腸道在發(fā)育過程中不能正常旋轉(zhuǎn)。
美國研究人員發(fā)現(xiàn),接觸除草劑阿特拉津可以破壞青蛙胚胎的腸道旋轉(zhuǎn)發(fā)育,青蛙胚胎的腸道發(fā)育與人類相似。
“我們的研究結(jié)果為探索這種普遍的出生異常的根本原因提供了新的途徑。說來自北卡羅來納州立大學(xué)的分子生物醫(yī)學(xué)科學(xué)家Nanette Nascone-Yoder。
“由于青蛙胚胎在短短幾天內(nèi)發(fā)育,并且具有高度的實(shí)驗(yàn)可及性,因此它們使我們能夠快速測(cè)試關(guān)于在旋轉(zhuǎn)不良期間發(fā)育如何以及為什么會(huì)出現(xiàn)問題的新假設(shè)。
在消化系統(tǒng)的發(fā)育過程中,腸管脊椎動(dòng)物生長(zhǎng)很多長(zhǎng)。由于一種稱為腸道旋轉(zhuǎn)的過程,這種額外的長(zhǎng)度適合身體相對(duì)較小的空間,該過程將“管子”緊緊地纏繞成一個(gè)緊湊的線圈。
在人類中,這種旋轉(zhuǎn)被認(rèn)為是由胚胎腸道的革命引起的,盡管確切的機(jī)制仍然未知。
“作為脊椎動(dòng)物,青蛙和人類有著共同的祖先,并具有許多相似的解剖學(xué)特征,包括逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的腸道,”Nascone-Yoder說說.
大約每 500 例人類分娩中就有 1 例旋轉(zhuǎn)過程失敗,導(dǎo)致腸道移位,稱為腸旋轉(zhuǎn)不良。這種旋轉(zhuǎn)不良可導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥,例如腸梗阻從腸道繞著自己,需要在嬰兒早期進(jìn)行手術(shù)。
遺傳和環(huán)境因素被認(rèn)為在旋轉(zhuǎn)不良中起作用,但復(fù)雜的過程尚不清楚??紤]到這種情況的高發(fā)病率,這似乎令人驚訝,研究人員認(rèn)為,部分原因是對(duì)正常發(fā)育中旋轉(zhuǎn)如何發(fā)生的了解有限。
研究小組將阿特拉津作為潛在原因,因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)除草劑會(huì)顯著增加腸道旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤的頻率青蛙的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn).
“青蛙胚胎在培養(yǎng)皿中發(fā)育,在腸道發(fā)育時(shí)是透明的,因此它們可以暴露于藥物或環(huán)境化學(xué)物質(zhì)中,以篩選能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)不良的物質(zhì),”解釋納斯康-約德。
莠去津是美國、加拿大和澳大利亞使用最廣泛的農(nóng)業(yè)除草劑之一,盡管歐盟禁止使用它在這一年里 2004由于擔(dān)心地下水污染。它已經(jīng)與一些健康問題有關(guān)在大鼠和人類中,但證據(jù)很復(fù)雜,需要更多的研究才能形成明確的結(jié)論。
在實(shí)驗(yàn)室條件下暴露于阿特拉津會(huì)導(dǎo)致青蛙胚胎的代謝失衡,從而阻止細(xì)胞正常分裂、生長(zhǎng)或重新排列,從而破壞腸道中的幾個(gè)細(xì)胞過程。組織更難正常伸展,這使得腸管變短。
“因此,腸管長(zhǎng)度的減少阻止了腸道的關(guān)鍵發(fā)夾環(huán)達(dá)到其正常的解剖位置,迫使腸道以相反的方向盤繞,”該研究的作者寫.
根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說法,這些腸道發(fā)育問題似乎源于阿特拉津使身體的氧化還原反應(yīng)失去平衡這一事實(shí)。細(xì)胞氧化劑和抗氧化劑之間的不平衡會(huì)在疾病中發(fā)揮作用。在青蛙暴露于阿特拉津之前,用抗氧化劑處理它們可以防止它們的腸道以錯(cuò)誤的方式扭曲。
重要的是要注意,青蛙胚胎暴露于環(huán)境中通常發(fā)現(xiàn)的1000倍的水平,這些結(jié)果并不能證明暴露于阿特拉津會(huì)導(dǎo)致人類旋轉(zhuǎn)不良。
也就是說,這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了代謝途徑在腸道發(fā)育中的重要性,并強(qiáng)調(diào)了腸道旋轉(zhuǎn)不良的可能原因,盡管還有很多東西需要學(xué)習(xí)。
“例如,通過暴露于環(huán)境中的其他化學(xué)物質(zhì)和/或影響新陳代謝的遺傳變異來干擾受阿特拉津影響的相同細(xì)胞代謝過程,可能導(dǎo)致人類腸道旋轉(zhuǎn)不良,”Nascone-Yoder說說.
“我們現(xiàn)在開始更深入地研究協(xié)調(diào)腸道伸長(zhǎng)和旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜過程的細(xì)胞事件。
該研究已發(fā)表在發(fā)展.
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