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胎兒編程

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胎兒編程(fetal programming)是遺傳信息和環境因素相互作用,使機體內部組成有機的、互相聯繫的複雜系統的過程,即使之程序化(programming),從而形成全部的生命機能和表徵。 近年來,大量流行病學研究及動物實驗證明,胎兒在宮內發育時受到遺傳因素和宮內環境的影響,如孕婦營養、糖皮質激素暴露等均能影響胎兒發育」編程」,不僅會影響胎兒期的生長發育,還可能產生持續的結構功能改變,導致將來一系列成年疾病的發生 [1]


假說的提出

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20世紀80年代英國南安普頓大學流行病學家Barker教授的「編程假說(programming hypothesis)」,即在胎兒的生長發育過程中,負面的宮內環境因素(包括孕期營養不良等)會編程胎兒組織的發育,引起結構和功能的永久變化,從而導致成年後的功能失常和疾病發生[2]。近年來該學說發展迅速,越來越多的流行病學研究也證實了此觀點。現代兒童發育的理論指出,兒童發育的機制包括遺傳信息的系統表達和環境信息的綜合編程,這是對基因中心法則的重大發展[3]。目前全球慢性非傳染性疾病的患病率不斷增加,慢性病不僅加重疾病負擔,而且嚴重影響人口素質,WHO相關文件中已經正式將宮內營養不良列為心血管等非傳染性慢性疾病的危險因素,這個假說的出現為成人慢性疾病的病因學研究又提供了一個新的方向。

胎兒編程與成年期疾病

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有關成年疾病與胎兒編程相關關係機制的解釋有多種,其中被普遍認同的有胎兒營養改變、類固醇激素水平增加以及DNA表達的表觀遺傳學效應等 [4] [5] [6]

胎兒營養

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影響胎兒結局的因素不僅包括母體的飲食,還包括子宮胎盤血流變學、胎盤功能和胎兒的新陳代謝,但大部分研究專注於母親營養對兒童生長發育和疾病的影響。母親營養不良對後代的影響可能取決於妊娠的某個特定時期,而這個時期正是胎兒發育過程的關鍵窗口期。對於一個營養正常的孕婦來講,改變其營養計劃可能對胎兒有害。

類固醇激素

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胎兒產前暴露於類固醇激素水平較高的環境(不論這種激素來源於胎兒還是母體)也決定着個體成年後的不良結局。

DNA表達的表觀遺傳學效應

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個體在發育和生長過程中獲得的環境影響遺傳給了後代。但環境表觀遺傳修飾通過有絲分裂和減數分裂在細胞或個體世代間遺傳的機理目前還不十分清楚。 為揭示胎兒編程與疾病起源的關係,應加強多學科、多中心研究,從基礎生物學如分子遺傳學到臨床流行病學、衛生經濟分析學、社會學、臨床醫學營養學等多方面來研究,從胚胎到出生後各方面影響成人健康與疾病的因素進行研究。

胎兒編程的不良效應是否可逆

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胎兒發育遲緩大多在孕晚期或出生後被診斷,對發育不良的胎兒的宮內干預措施很難實施,也很難確定改善宮內環境後是否能夠逆轉生理和病理變化。有動物試驗的證據表明,發育「編程」的效應在出生後能夠被逆轉[7]。但是這方面的研究很缺乏,有待進一步研究。

目前爭議

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目前對於該學說仍然存在不同的意見,有些學者的研究得出了不同的結論,認為妊娠期孕婦營養缺乏與成年期患代謝綜合徵之間沒有關係。Stanner等[8]隨訪了保衛戰期間出生的兒童,得出了宮內營養不良對成年期的血壓、葡萄糖耐受量、血脂水平無影響的結論。這些相互矛盾的觀點有待進一步的研究。

參考文獻

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  1. ^ 馬軍. 兒童發育「編程」與成年疾病的發生關係[J].中國學校衛生. 2011.32(2):129-130
  2. ^ 存档副本. [2013-10-17]. (原始內容存檔於2013-09-13). 
  3. ^ 存档副本. [2013-10-17]. (原始內容存檔於2021-04-10). 
  4. ^ 楊慧霞.健康與疾病的發育起源學說引發的思考.中華圍產醫學雜誌, 2008, 11(3): 157-158.
  5. ^ RECABARREN SE, SIR-PETERMANN T, MALIQUEO M, et al. Prenatal exposure to androgens as a factor of fetal programming. Rev Med Chi,l 2006, 134(1): 101-108.
  6. ^ BIRD A. Perceptions of epigenetics.Nature, 2007, 447(7143): 396-398.
  7. ^ VICKERSMH, GLUCKMAN PD, COVENYAH, et al. Neonatal leptin treatment reverses developmental programming. Endocrinology.2005, 146(10): 4211-4216.
  8. ^ StannerSA ,B.K. , AndresC, etal. Does malnutrition in utero determine diabetes and coronary heart disease in adulthood? Results from the Leningrad siege study, a erossseetional study [J]. BMJ, 1997, 315(7119): 13422-8.