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葉酸是一種B族維生素,孕期補充葉酸已成為(wei) 共識,那麽(me) ,葉酸是不是越多越好?
答案是否定的。
近日,上海海洋大學水產(chan) 與(yu) 生命學院副教授祖堯團隊通過斑馬魚研究,發現葉酸攝入不足或過量均可能導致胚胎心髒發育異常。
該研究首次闡明了葉酸對早期心髒發育的作用機製,為(wei) 葉酸的合理補充劑量提供了科學依據,並為(wei) 葉酸代謝研究提供了一種新的生物學模型。
相關(guan) 成果發表於(yu) 《生物學》。
“發光斑馬魚”揭示發育異常
葉酸代謝如何影響胚胎心髒發育?因為(wei) 模式生物斑馬魚具有生長周期短、產(chan) 卵量大、胚胎透明等優(you) 點,研究團隊利用它們(men) 模擬人類胎兒(er) 在母體(ti) 環境的發育。
作為(wei) 這項研究的一大利器,作者利用一種帶有特殊熒光的“發光斑馬魚”觀察葉酸處理胚胎的發育全過程。
在顯微鏡特定激發光下,斑馬魚心血管內(nei) 皮細胞呈現紅色熒光,心肌細胞呈現綠色熒光。
“特異性標記的熒光可以幫助我們(men) 更加清晰且直觀地看到器官發育情況。”論文第一作者、上海海洋大學水產(chan) 與(yu) 生命學院碩士研究生韓旭暉對《中國科學報》說。
團隊發現,在斑馬魚出生3天後葉酸拮抗劑組(即葉酸代謝受抑製)發生了異常的心髒環化,而葉酸過多的實驗組斑馬魚胚胎的心房和心室拉長。
團隊得出實驗結果,即葉酸缺乏和過量都能引起斑馬魚胚胎的心髒發育異常。
“基因剪刀”挖掘代謝奧秘
“除了葉酸攝入量不足,機體(ti) 葉酸缺乏還受遺傳(chuan) 因素影響。”
祖堯向《中國科學報》解釋說,“不同的亞(ya) 甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因型,會(hui) 造成不同群體(ti) 間葉酸代謝存在差異。”
據介紹,人類MTHFR基因是葉酸還原酶合成的關(guan) 鍵基因,當該基因出現異常時,葉酸在人體(ti) 內(nei) 就不能還原為(wei) 活性葉酸從(cong) 而被細胞利用,這時就可能需要人為(wei) 補充活性葉酸製劑,以規避MTHFR酶的影響。
“比如亞(ya) 洲人群中存在乳糖不耐受的情況,喝牛奶後會(hui) 因為(wei) 缺少乳糖水解酶使乳糖不能被分解吸收,從(cong) 而導致腹瀉。他們(men) 可以喝酸奶或已經去除乳糖的牛奶,規避這一問題。”
祖堯類比說,“同理,葉酸代謝異常的人群無法足量代謝日常食物中獲取的葉酸,可能就需要額外攝入已經被還原的活性葉酸製劑。”
她表示,人群中MTHFR缺陷通常有C677T和A1298C兩(liang) 種類型,而第一種突變類型在人群中出現的概率更大,且對葉酸還原酶合成的影響更大。
在DNA雙鏈中,CC型人群為(wei) 正常葉酸代謝人群;一個(ge) 位點突變的CT型人群葉酸還原酶的合成效率下降了15%~30%,葉酸代謝能力較差;而兩(liang) 個(ge) 位點全部突變的TT型人群葉酸還原酶的合成效率相較於(yu) 正常人下降了30%~80%,葉酸代謝能力很差。
如何還原遺傳(chuan) 缺陷導致的葉酸代謝異常呢?團隊希望在斑馬魚身上找到答案。
他們(men) 利用“基因剪刀”技術CRISPR,對MTHFR基因堿基序列進行精準打靶編輯。
團隊發現,與(yu) 正常的斑馬魚胚胎相比,缺少MTHFR酶的斑馬魚胚胎顯示出異常的心髒發育,這種異常類似於(yu) 葉酸代謝異常的心包腔水腫和心髒環化。
他們(men) 根據原位雜交實驗還發現了幾種與(yu) 心髒發育密切相關(guan) 的基因表達發生的變化。
這些發現將為(wei) 今後進一步闡述葉酸代謝對心髒發育的影響提供新的思路。
“學術領域重點關(guan) 注葉酸不足對生物體(ti) 發育造成的影響,通常忽略了葉酸過量補充對生物造成的影響。”
多位審稿人表示,這項工作全麵闡述了葉酸過量代謝對下遊代謝通路的影響,並首次發現了葉酸代謝異常會(hui) 對一些基因的甲基化造成影響,為(wei) 評估葉酸盲目過量補充存在的風險提供了科學依據。
準爸媽都應科學補葉酸
現在的一個(ge) 趨勢是,幾乎所有備孕者和懷孕者都要補充葉酸。是否真需要如此?
祖堯鼓勵這樣做。她表示,胎兒(er) 發育初期,細胞分裂速度極快,依賴大量葉酸的參與(yu) 。
當葉酸不能正常補充並加以利用,由細胞分裂速度慢導致的器官發育缺陷是不能後期彌補的,很容易發生各類先天畸形。
“即便是正常葉酸代謝人群,在沒有額外補充葉酸的情況下,胎兒(er) 發育也可能出現不足。”她說,需要注意的是,過量補充葉酸或導致代謝紊亂(luan) 。
因此,孕前建議檢查自己的MTHFR分型,嚴(yan) 格遵照醫囑精確補充葉酸。
目前醫學界認為(wei) ,在胎兒(er) 發育初期補充葉酸是十分必要的,但更鼓勵從(cong) 備孕期到分娩全程補充葉酸,具體(ti) 劑量仍需根據自身情況遵醫囑調整。
除了準媽媽,祖堯表示,備孕中男性也應當補充葉酸。
根據遺傳(chuan) 學規律,通常情況下MTHFR突變一定概率會(hui) 遺傳(chuan) 給下一代。
男性應當明確自己的MTHFR分型,這有助於(yu) 醫生評估葉酸補充劑量。
男性補充葉酸會(hui) 提高精子質量,應當在備孕前3個(ge) 月內(nei) 積極遵照醫囑補充葉酸,同時這也有利於(yu) 後續胎兒(er) 發育。
相關(guan) 論文信息:
https://doi.org/10.3390/biology11010028
《中國科學報》 (2022-03-10 第3版 綜合 原標題為(wei) 《葉酸補充越多越好?否!》)
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