Maternal Mthfr 677C>T genotype modifies folate responses to oxcarbazepine and is associated with developmental vulnerability in mice
本研究表明,在小鼠中,母体 *Mthfr* 677C>T 基因型显著改变了妊娠期奥卡西平暴露导致的叶酸缺乏效应,并与基线发育脆弱性增加相关,尽管并未证实存在统计学显著的基因型依赖性药物诱导的发育毒性增加。
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每一次怀孕都是母亲身体与体内发育中的生命之间一场微妙的博弈。对于癫痫患者而言,这场博弈包含了一个关键问题:如何在控制癫痫发作的同时不伤害胎儿?医生通常会开具药物来抑制癫痫,但这些药物会通过母亲的血液到达胎儿体内。虽然有些药物已知具有较高的风险,但科学家们长期以来一直怀疑,答案对并非每位女性都一样。身体处理营养物质(特别是被称为叶酸的一种维生素)的能力,在怀孕的过程展开中起着巨大的作用。叶酸对于构建新细胞以及保护发育中的大脑和脊椎至关重要。一种基因中的特定变异——它就像是一个控制处理叶酸酶的开关——会使某些女性的身体处理这种营养物质的效率降低。当母亲的身体难以管理叶酸,且同时正在服用可能进一步给这一系统带来压力的药物时,其结果可能导致一次更为脆弱、容易出现问题的怀孕。
中山大学的研究人员通过一项受控的动物模型研究,旨在调查这一确切的情景。他们将研究重点放在了奥卡西平(oxcarbazepine)上,这是一种常见的癫痫药物,通常被认为在怀孕期间是安全的,但关于其对个体母亲的影响仍存在一些不确定性。研究团队使用了经过基因工程改造的、携带人类叶酸处理基因变异版本的实验小鼠。他们根据基因构成将这些怀孕的小鼠分为几组:一些拥有两个正常的基因拷贝,一些拥有一个正常拷贝和一个变异拷贝,另一些则拥有两个变异拷贝。拥有两个变异拷贝的小鼠已知其处理叶酸所需的酶活性最低。研究人员在胚胎器官刚刚开始形成的特定怀孕阶段,给这些怀孕的小鼠注射了一剂药物或一种无害的液体对照剂。他们选择了两种不同的药物剂量,以观察给药量是否会改变结果。
科学家首先观察了母亲体内的变化。他们发现,基因差异是真实且可测量的。拥有两个变异拷贝基因的小鼠,其肝脏中的叶酸处理酶水平明显低于其他组。当研究人员引入药物后,他们观察到母亲们的血液化学成分发生了清晰的变化。药物导致所有小鼠体内的同型半胱氨酸(一种在叶酸处理缓慢时可能堆积的物质)水平上升。然而,叶酸本身的情况则变得更加复杂。随着药物剂量的增加,母亲血液中的叶酸含量下降。这种下降并非对所有人都是一样的。那些酶活性最低的、拥有两个变异拷贝的小鼠,经历了最剧烈的叶酸流失。面对药物时,它们的身体根本无法像其他小鼠那样留住这种维生素。这一发现表明,母亲的遗传背景可以改变她的身体对药物的反应,特别是在处理这种关键营养物质方面。
随后,团队将注意力转向发育中的胎儿,以观察这些代谢变化是否会转化为身体损伤。他们检查了怀孕情况是否存在迹象,例如胚胎被母亲身体重新吸收,并测量了存活幼崽的体重。结果显示,母亲的遗传背景甚至在引入药物之前就已经发挥了作用。拥有两个变异拷贝基因的母亲,无论是否接受了药物治疗,其胎儿存活率都较低,且怀孕流产率较高。这表明,这种特定的基因变异创造了一种基础性的脆弱性。当加入药物后,数据呈现出在最脆弱群体中问题更多的趋势,但研究无法在统计学上确定药物是否加剧了这种遗传风险。换句话说,虽然来自最脆弱母亲的胎儿已经处于劣势,但数据并未证实该药物显著增加了超出基因本身所预期的特定风险。
在有一个领域,药物表现出了明确的影响,但仅限于最高剂量。少部分胎儿出现了可见的足部或背部肿胀,这是液体积聚的迹象。这种情况在低剂量组中并未发生,在对照组中也未发生。在出现这种肿胀的胎儿中,来自遗传最脆弱母亲的胎儿受影响的可能性略高,但数据量太小,不足以宣布这是一个确定的模式。研究人员得出结论:虽然药物显然破坏了身体的叶酸平衡,且母亲的基因决定了这种破坏的严重程度,但这项研究尚未能证明这种特定的遗传脆弱性与药物导致更高出生缺陷率之间的联系。这项工作强调了母亲的基因组成塑造了她对癫痫药物的代谢反应,为她的怀孕创造了一个独特的内部环境,但在指出这种特定基因变异在服用药物时一定会导致更糟的结果方面,研究止步于此。
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