有些婴儿出生时内部扭曲,我们可能最终会知道为什么

科学家们已经确定了可能的原因肠旋转不良;一种常见但知之甚少的疾病,在出生时就存在,肠道在发育过程中不能正常旋转。

美国研究人员发现,接触除草剂阿特拉津可以破坏青蛙胚胎的肠道旋转发育,青蛙胚胎的肠道发育与人类相似。

“我们的研究结果为探索这种普遍的出生异常的根本原因提供了新的途径。来自北卡罗来纳州立大学的分子生物医学科学家Nanette Nascone-Yoder。

“由于青蛙胚胎在短短几天内发育,并且具有高度的实验可及性,因此它们使我们能够快速测试关于在旋转不良期间发育如何以及为什么会出现问题的新假设。

在消化系统的发育过程中,肠管脊椎动物生长很多长。由于一种称为肠道旋转的过程,这种额外的长度适合身体相对较小的空间,该过程将“管子”紧紧地缠绕成一个紧凑的线圈。

在人类中,这种旋转被认为是由胚胎肠道的革命引起的,尽管确切的机制仍然未知。

“作为脊椎动物,青蛙和人类有着共同的祖先,并具有许多相似的解剖学特征,包括逆时针方向旋转的肠道,”Nascone-Yoder说.

人类肠道模型。(约翰·坎贝尔/Flickr)

大约每 500 例人类分娩中就有 1 例旋转过程失败,导致肠道移位,称为肠旋转不良。这种旋转不良可导致严重的并发症,例如肠梗阻从肠道绕着自己,需要在婴儿早期进行手术。

遗传和环境因素被认为在旋转不良中起作用,但复杂的过程尚不清楚。考虑到这种情况的高发病率,这似乎令人惊讶,研究人员认为,部分原因是对正常发育中旋转如何发生的了解有限。

研究小组将阿特拉津作为潜在原因,因为发现除草剂会显着增加肠道旋转方向错误的频率青蛙的实验室实验.

“青蛙胚胎在培养皿中发育,在肠道发育时是透明的,因此它们可以暴露于药物或环境化学物质中,以筛选能够产生旋转不良的物质,”解释纳斯康-约德。

通过爪 蟾蝌蚪显示了旋转肠的多个环。(朱莉娅·格日姆科夫斯基)

莠去津是美国、加拿大和澳大利亚使用最广泛的农业除草剂之一,尽管欧盟禁止使用它在这一年里 2004由于担心地下水污染。它已经与一些健康问题有关在大鼠和人类中,但证据很复杂,需要更多的研究才能形成明确的结论。

在实验室条件下暴露于阿特拉津会导致青蛙胚胎的代谢失衡,从而阻止细胞正常分裂、生长或重新排列,从而破坏肠道中的几个细胞过程。组织更难正常伸展,这使得肠管变短。

“因此,肠管长度的减少阻止了肠道的关键发夹环达到其正常的解剖位置,迫使肠道以相反的方向盘绕,”该研究的作者.

答:控制青蛙胚胎。B:暴露于阿特拉津的青蛙胚胎。(Grzymkowski等人,发展2024)

根据该团队的说法,这些肠道发育问题似乎源于阿特拉津使身体的氧化还原反应失去平衡这一事实。细胞氧化剂和抗氧化剂之间的不平衡会在疾病中发挥作用。在青蛙暴露于阿特拉津之前,用抗氧化剂处理它们可以防止它们的肠道以错误的方式扭曲。

重要的是要注意,青蛙胚胎暴露于环境中通常发现的1000倍的水平,这些结果并不能证明暴露于阿特拉津会导致人类旋转不良。

也就是说,这些发现强调了代谢途径在肠道发育中的重要性,并强调了肠道旋转不良的可能原因,尽管还有很多东西需要学习。

“例如,通过暴露于环境中的其他化学物质和/或影响新陈代谢的遗传变异来干扰受阿特拉津影响的相同细胞代谢过程,可能导致人类肠道旋转不良,”Nascone-Yoder说.

“我们现在开始更深入地研究协调肠道伸长和旋转的复杂过程的细胞事件。

该研究已发表在发展.

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