BMC Med：早期的产前酒精暴露或会影响参与胚胎发育过程的基因表达

孕早期的酒精暴露或会改变胚胎发育过程被严格调控的基因功能，从而诱发机体的发育障碍，尤其是神经发育障碍；通过研究酒精暴露的人类胎盘和培养的人类胚胎干细胞，就能获得关于早期酒精暴露所产生影响效应的新信息。

近日，一篇发表在国际杂志  BMC Medicine  上题为“  Chromatin modifier developmental pluripotency associated factor 4 (DPPA4) is a candidate gene for alcohol-induced developmental disorders  ”的研究报告中，来自赫尔辛基大学等机构的科学家们首次分析了产前酒精暴露对于胎盘的基因功能和表观基因组的全基因组影响效应，表观基因组是能调节基因表达的DNA链上的分子层，DNA的甲基化是这项研究的重点，同时其也是广为人知的表观遗传调节子。

这项研究中，研究人员通过合作招募了80名暴露于酒精的新生儿以及100名对照组新生儿进行研究，当研究人员将产前暴露于酒精的新生儿的胎盘表观基因组与对照进行对比时，他们观察到暴露于酒精的新生儿胎盘中DNA甲基化的水平明显降低了。为了研究酒精暴露所产生的早期影响，研究人员选择了最多在妊娠第七周就饮酒的母亲所生育的新生儿的胎盘组织进行单独分析，刺猬，为了深入阐明酒精暴露对于首个人类细胞的影响，研究人员还在培养的过程中将人类胚胎干细胞暴露于酒精中。

Pauliina Auvinen博士说道，我们在胎盘和培养中的人类胚胎干细胞中观察到了类似的酒精相关的DNA甲基化水平的改变；这或许就表明，所观察到的改变或与酒精的暴露直接相关，而不是与运气母源性的吸烟或其它环境因素有关，在任何的人类研究中，这类混杂的影响效应或许都是很难排除的。尽管在孕早期暴露于酒精中的新生儿在出生体重或身高方面与对照组并没有区别，但其头部尺寸会明显减少，据研究者介绍，这或许就表明，早期产前酒精暴露或许会对大脑发育产生负面效应，此外也会伴随观察到的表观遗传学改变，这就强调了早期宫内环境对胎儿发育的重要性。

早期的产前酒精暴露或会影响参与胚胎发育过程的基因表达。

图片来源：BMC Medicine (2022). DOI:10.1186/s12916-022-02699-1

根据目前的研究，研究者发现，在胎盘和胚胎干细胞中与酒精相关的DNA甲基化改变尤其与机体神经系统的发育之间存在一定关联；研究者Nina Kaminen-Ahola指出，酒精会在胎盘和向神经细胞谱系分化的胚胎干细胞中诱导DPPA4基因发生类似的改变，该基因仅会在胚胎发育的最初阶段进行表达，其所产生的蛋白会促进细胞的分化，因此，该基因或许就是胚胎发育的一个非常必要的基因。此外，酒精暴露还与FOXP2基因的DNA甲基化改变有关，在胚胎发育过程中，FOXP2基因对于大脑中语言区域的发育非常重要。

研究者表示，这些基因都会影响大规模的基因调节网络和发育，其功能的改变或许会干扰严格调控的胚胎发育，并由此引发多种多样的发育缺陷，由于这些改变会在早期发育阶段发生，因此其或许能作为细胞的表观遗传学记忆而被保留下来，并能沿着细胞分裂过程潜在的传递到不同的细胞和组织类型中。这些普遍的改变（即产前酒精暴露的表观遗传学印记）或许能作为未来的生物标志物，从而促进对受影响儿童的早期诊断以及个体化治疗的支持。产前酒精暴露会诱发多种类型的出生缺陷，其被称之为胎儿酒精谱系障碍(FASD,Fetal Alcohol Spectrum Disorders)；酒精是导致神经发育障碍的主要原因，而诊断由产前酒精暴露所引起的机体缺陷非常困难，而且受影响儿童的真实数量往往也并不清楚。

综上，本文研究结果揭示了早期酒精暴露对于人类胚胎和胚胎外细胞的影响效应，同时还发现了酒精所诱导的机体发育障碍的候选基因，并揭示了产前酒精暴露的潜在生物标志物。

原始出处：

P. Auvinen,J. Vehviläinen,H. Marjonen,et al. Chromatin modifier developmental pluripotency associated factor 4 (DPPA4) is a candidate gene for alcohol-induced developmental disorders, BMC Medicine (2022). DOI:10.1186/s12916-022-02699-1