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孕妇锻炼减少胎儿发生心脏病 精选

已有 5314 次阅读 2015-4-3 09:26 |个人分类:自然科学|系统分类:科研笔记

流行病学调查发现,人类先天性心脏病风险与母亲怀孕年龄有密切关系,怀孕年龄越大,孩子患先天心脏病的可能性越高。但是也并不是只有年龄这一种因素,其他许多因素例如病毒感染,先天心脏病也存在明显的遗传性因素。

尽管遗传也是先天心脏病的重要因素,但并不是所有存在遗传突变的孩子都会发生先天性心脏病,存在基因突变只是增加风险,但年龄也是重要的因素。更有意思的是,最新《自然》杂志的一项研究发现,即使年龄和基因突变这两种因素都存在,理论上发生先天心脏病的可能性很大,但只要怀孕的妈妈加强体育锻炼,孩子先天性心脏病照样不容易发生。这显然给一些高年龄产妇带来惊喜,因为这意味着,高龄产妇的卵子并不是问题,问题是年龄大导致比较差的身体状况,通过体育锻炼能纠正这种状况。这一研究也诠释了体育锻炼的神奇效应,不仅能提高健康水平,也能预防孩子的先天性心脏病。

但是,这一研究并不能给高龄产妇打消所有担心,先天性心脏病确实十分重要的问题,但并不是所有问题,体育锻炼不可能解决所有的因为高龄产妇带来的隐患,况且一句套话就是,动物实验结果也不能简单推广到人,因此不能过分解读这个研究。这一研究也说明另一个重要问题,许多和基因突变和遗传关系密切的疾病,例如最近美国美女朱莉,就是因为担心自己有容易发生癌症的基因突变,而选择切除乳房甚至卵巢,以防患于未然。这也是现代医学不够准确的体现,因为这些处理是建立在几率基础上,是一种根据几率进行决策的处理方式。例如我们每个人都有可能患乳腺癌,包括男性,但我们不会选择全部切除乳腺,是因为我们大家都觉得这是一个小概率事件,如果朱莉的概率是80%以上,这已经给她做决断提供了足够信息。因为不是0.04%(普通人)而是80%

 

The incidence of VSD for the offspring of old mothers with young ovaries is significantly greater than that of young mothers with old ovaries. The observed incidence in the offspring of recipient mothers matches that expected for a maternal but not an oocyte basis of the age effect. The observed and expected incidences were compared in a chi-squared goodness-of-fit test. The number of recipient mothers and the number of pups in each age group are shown.

41日《自然》杂志发表的一项研究中,华盛顿大学医学院研究人员证实高龄母小鼠仅通过锻炼就可将后代患先天性心脏病风险降低至正常水平。这项研究说明,先天性心脏病风险增高与母亲年龄相关,但与卵子的年龄无关。

人类或小鼠先天性心脏病风险,是父母的基因与胚胎环境之间相互作用所致。一些突变可提高心脏缺陷的风险,心脏出现整体或局部如瓣膜、血管、心室或心房室间有缺损。也有许多存在明确先天性心脏病家族史或携带突变基因的人一样有健康心脏。

论文作者儿科学副教授Patrick Y. Jay说:“我们对了解同样存在高先天性心脏病风险,如环境和遗传因素,为什么有的人容易发生,另外一些人不会”。(同样有遗传,为什么不全部是先心?)。

一种小鼠携带先天性心脏病突变基因,这种突变最早发现于人类。和人类一样,不是所有携带先天性心脏病突变基因的都必然会出现心脏病。过去10年,Patrick等一直尝试理解这一问题,寻找心脏病的非遗传影响因素,以寻找预防心脏病的临床方法。

他们过去的研究发现,人类先天性心脏病和孕妇年龄相关,年龄越大,可能性越高。动物实验也发现,父亲年龄和产仔数都和心脏病发生没有关系。

传统观点认为,高龄孕妇的孩子所以容易发生先天心脏病,是因为卵子的老化导致,其实女人所有的卵子在她自己出生前就已经生成,有人提出,女人经过出生后的多年成长,受到环境影响卵子会逐渐老化或不健康。从相关性上似乎正确,但这种说法并没有可靠证据。

利用先天性心脏病高发基因突变小鼠,研究人员从高龄母鼠取得卵巢,移植到了年轻母鼠体内,同样将来自年轻母鼠的卵巢移植到高龄母鼠体内。对他们出生的后代进行检测发现,发病率确实与母亲的年龄相关。换句话说,有衰老卵巢的年轻小鼠后代心脏缺陷发病率低,与年轻小鼠相似。而有年轻卵巢的高龄小鼠后代心脏缺陷发病率高,与高龄小鼠相似。这一研究证明,母亲年龄是导致心脏病高发的原因,而不是她们的卵子变老了。

Jay说:“从预防角度看,这令人兴奋。这一结果对预防先天心脏病很有价值,因为,相对于对卵子治疗,治疗人的方法就简单地多了。”

到底是什么因素导致了孕妇年老提高先天性心脏病几率。Jay等首先检测了动物的饮食。人类肥胖和糖尿病促进先天性心脏病的发生,随着年龄增长代谢性疾病的风险增大,那么给小鼠高脂饮食会不会导致这一后果。结果并非如此,即使肥胖患上糖尿病的母鼠,她们的后代发生心脏病的风险并没有提高。不过Jay仍然认为代谢和健康水平应该是问题的核心。然后他们将体育锻炼作为考察的因素,让母鼠进入转轮,进行跑步锻炼。结果非常不错,这些高龄母鼠后代心脏病发生率从20%下降到10%。不过年轻的母鼠,体育锻炼的影响不明显(老兄,身体已经不错,锻炼的效果不明显,我们显然可以看到,许多年轻人,即使不锻炼,身体也很好,年龄大就不同了,锻炼是必须的)。

Jay说,他们很高兴能证实针对母亲进行干预可减少遗传相关先天性心脏病的发生。希望这项研究将改变科学家思考先天性心脏病的方式,这一领域将集中于胚胎,寻找引起先天性心脏病的基因突变,并进行针对性修改,以最终彻底克服这一病魔。不过从实用角度考虑,目前的研究给临床有很大启发。

个人体会,这个研究其实并不是那么容易,因为这种研究从历史发展上看,是一种相对比较耗费精力时间的工作,首先早期的研究必须从具有先天心脏病家族史的研究基础上确定缺陷基因,然后的工作是将这种基因转给动物,或者人工对该基因进行突变,观察是否这种动物也存在先天性心脏病。要知道这种存在基因缺陷的动物只有一部分(10%)发生心脏病,所以研究起来比较困难,假如一个怀孕的母鼠,出生10只,只有1只可能为心脏病。要观察某因素提高或降低这一比例,需要大量的动物进行分析。例如这个研究中首先将年龄因素确定,就是年龄不是通过影响卵子产生效应,而是年龄通过怀孕过程影响到发病,这其实涉及到表观遗传的问题(显然这个研究可以从这个角度去研究),然后对高脂肪饮食甚至糖尿病是否是老年导致心脏病后代的因素进行排除,最后才聚焦到运动的影响。我觉得这只能是一种干预因素。结合最近热炒的换血治疗方法,如果给孕妇更换年轻动物的血浆,或者也能产生同样的效应。那么就比较有意思了。

个人说个人的话,在科学上非常多见。所以看文献一定要看透,观点不一定就是正确的。证据的说服力往往是相对的。例如这个研究中,不能说高铃妇女的卵子质量没有问题,因为这只是在先天性心脏病方面的动物实验证据,无法简单推广到人或其他胎儿疾病。如果确实如这一研究中认为女性不会因为年龄增加影响卵子的质量,那么日本科学家曾经尝试的通过“细胞核移植”技术成功,实现了对大龄妇女受损卵子细胞的修复的研究似乎没有意义。

日本学者已经计划在临床应用中继续尝试这种技术以提高大龄妇女卵子细胞的成活率和健康度,增加他们生育的成功率。学术上认为,许多大龄妇女随着年龄增加,怀孕机率越来越小。即使怀孕,她们腹中胎儿发生畸形或病变机率也很高,因此她们也被称之为危险的高龄产妇。造成这种现象的主要原因之一就在于她们卵子细胞的质量问题,可能是细胞质出现异常或变形。科学家认为,如果能够将她们卵子细胞的细胞核注入到年轻妇女健康的细胞质中,通过“细胞核移植”技术实现对大龄妇女异常卵子细胞的修复,不仅仅可以提高卵子细胞的成活率,而且还可以排除多种遗传病所引发的各种隐患。在卵子的细胞质中,如果存在缺陷线粒体的话,出生的婴儿将可能会患有某些遗传病。


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