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預知適應性反應

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預知適應性反應(Predictive adaptive response)是指胎兒受到外界環境刺激後,對宮外環境進行預測,從而改變自身發育軌跡以適應環境變化的過程。[1]預知適應性反應這一概念源自進化生物學。 機體在受到環境干擾時,可做出兩種適應性反應:即刻適應性反應(Immediately adaptive responses, IAPs)和預知適應性反應(predictive adaptive responses, PARs), 已成為胎兒選擇發育表型的基礎。

預知適應性反應的發現

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20世紀80年代的研究發現:不同季節出生的草原野鼠的皮毛厚度存在差異。研究者據此推斷,生物體能預測環境變化,並通過改變自身以適應環境的變化。

預知適應性反應的機制

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預知適應性反應(PARs)機制被認為是由於機體器官在發育過程中對代謝環境十分敏感,並可通過預測環境而調節內環境的穩定,從而選擇發育軌跡。PARs主要發生在可塑期,可分為適當性和非適當性。適當性PARs預測環境引發的表型與實際環境相「匹配」,其成熟器官的適應能力較強, 機體可保持健康,患病可能性較小,具有進化優勢;反之,非適當性PARs預測環境引發的表型與實際環境「不匹配」,其成熟器官較難適應可塑期外的環境,導致成年期慢性非傳染性疾病的風險增加,也就是成人疾病的發展起源(Developmental Origins of Adult Disease) 。[2]表型與環境之間的匹配度決定個體對慢性疾病的易感性。匹配度越差,成人期慢性疾病的易感性越強。

預知適應性反應與DOHaD假說

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建立在發育可塑期的預知適應性反應模型廣泛地運用於DOHaD假說的機制學研究中,是DOHaD假說的主要理論基礎之一。[3]

預知適應性反應特點

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  1. 胎兒發育軌跡改變既有遠期適應優勢,又有即刻優勢。預知適應性反應(PARs)和即刻適應性反應已成為胎兒選擇發育表型的基礎。
  2. 預知適應性反應(PARs)只發生在發育可塑期。
  3. 胎兒通過母體和胎盤之間的信息傳遞來評估環境變化。在早期發育中,預知適應性反應(PARs)誘發的子代表型不僅與母體的環境有關,而且還受到母體約束的影響。
  4. 預知適應性反應(PARs)分為適當性和非適當性。

相關閱讀

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  1. 母體約束:是指胎兒的生長受到母體年齡和體型的制約。母體約束可出現在整個孕期,在年輕孕婦、矮小孕婦、多胎孕婦和初產婦中較為明顯。母體約束可增加胎兒和環境之間「不匹配」的風險。
  2. 發育軌跡:不良的宮外環境可造成胎兒發育異常,從而導致發育軌跡的改變。

擴展閱讀

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DoHaD理論

參考資料

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  1. ^ Gluckman PD, et al. Trends Ecol Evol. 2005;20(10):527-33.
  2. ^ Vickers MH, Krechowec SO, Breier BH. Is later obesity programmed in utero? [J] Curr Drug Targets, 2007, 8(8):923-934.
  3. ^ 楊慧霞 段濤. 健康與疾病的發育起源:DOHaD在中國. 北京: 人民衛生出版社. 2013: 1–17. ISBN 9787117168090.