李 勇
北京大學(xué)公共衛生學(xué)院營(yíng)養與食品衛生學(xué)系,北京 100083

作者簡(jiǎn)介
　　李勇，男，漢族，教授博士生導師，山東煙臺市人。１９８３于新疆醫學(xué)院獲醫學(xué)學(xué)士學(xué)位，１９８８于華西醫科大學(xué)獲碩士學(xué)位，１９９５于華西醫科大學(xué)獲博士學(xué)位，１９９７年上海醫科大學(xué)預防醫學(xué)專(zhuān)業(yè)博士后出站。現任北京大學(xué)醫學(xué)部營(yíng)養與食品衛生學(xué)系主任，分子毒理和發(fā)育分子生物學(xué)實(shí)驗室主任，中國環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng)，中國營(yíng)養學(xué)會(huì )理事，北京市營(yíng)養學(xué)會(huì )理事長(cháng)，中國毒理學(xué)會(huì )理事，中國毒理學(xué)會(huì )食品毒理專(zhuān)業(yè)委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)，中國誘變劑學(xué)會(huì )致畸專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副主任委員，《癌變·畸變·突變》雜志副主編等。近年來(lái)獲省部級科技進(jìn)步獎４項；四次被評為北醫大優(yōu)秀教師；２００１年被評為國家教育部跨世紀優(yōu)秀人才。已指導畢業(yè)博士生６名、碩士生８名和出站博士后研究人員４名；目前正指導博士生１３名、碩士生３名和博士后研究人員１名。申請者長(cháng)期從事?tīng)I養學(xué)、發(fā)育分子生物學(xué)、分子和食品毒理學(xué)、畸胎學(xué)等方面的研究，先后承擔和主研國家“９７３”項目分課題２項，“６３”高科技項目２項，國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目２項、面上項目６項和主任基金２項，國際合作項目２項，部省級項目和校“９８５”項目８項，高校博士點(diǎn)項目３項及其他項目。已發(fā)表論文約２００篇，其中ＳＣＩ論文２０余篇。近年已主編：１七年制《營(yíng)養與食品衛生學(xué)》（２００５），２《高級營(yíng)養學(xué)》（２００４），３《歐洲食物安全：食物和膳食中化學(xué)物的危險性評估》（２００５），４《發(fā)育毒理學(xué)研究方法和技術(shù)》（２０００）；此外，副主編或參編專(zhuān)著(zhù)近１０部。獲國家專(zhuān)利４項。克隆１０余條全長(cháng)新基因，均為Ｇｅｎｅｂａｎｋ收錄。
　　主要業(yè)務(wù)專(zhuān)長(cháng)：營(yíng)養與疾病、發(fā)育分子生物學(xué)、分子毒理學(xué)、比較實(shí)驗胚胎學(xué)、畸胎學(xué)優(yōu)生學(xué)、分子遺傳學(xué)等。

　　人口問(wèn)題、環(huán)境惡化和資源耗竭是困擾新世紀人類(lèi)生存和社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展的焦點(diǎn)問(wèn)題，其中人口問(wèn)題既包括人口的數量，又包括人口的質(zhì)量。我國作為世界上人口最多的國家，面臨的問(wèn)題更加嚴峻。“控制人口數量，提高人口素質(zhì)”是我國的一項基本國策，也是保證我國經(jīng)濟和社會(huì )各方面可實(shí)現持續性發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。自七十年代初中國城鄉全面推行計劃生育政策以來(lái)，我國所采取的各種節育措施在控制人口方面已取得巨大成果（實(shí)施計劃生育以來(lái)，中國人口減少近４億），但在提高人口素質(zhì)方面還任重道遠。
　　在危害人口質(zhì)量的諸多因素中，出生缺陷是十分突出的問(wèn)題。我國是各種出生缺陷最多和最嚴重的國家之一，但我國在出生缺陷方面的研究卻起步較晚。隨著(zhù)目前獨生子女家庭的擴大，優(yōu)生問(wèn)題就顯得極為重要。只有出生健康和聰明的孩子，我們的民族和國家未來(lái)的發(fā)展才有希望。鑒此，在控制人口數量的同時(shí)，減少常見(jiàn)、多發(fā)的出生缺陷疾病，對提高人口素質(zhì)具有重大的實(shí)際意義。
　　中國現有出生缺陷患者５０００－６０００萬(wàn)，約相當于澳大利亞全國總人口的３倍。全國出生缺陷監測數據顯示，中國每年約有２０－３０萬(wàn)肉眼可見(jiàn)的先天畸形兒出生，加上出生后數月和數年才顯現出來(lái)的缺陷，先天缺陷兒童每年出生高達８０－１２０萬(wàn)，約占每年出生人口總數的４％－６％。２００５年９月１２日在北京召開(kāi)了第二屆發(fā)展中國家預防出生缺陷與殘疾國際大會(huì )，會(huì )議公布我國是世界上出生缺陷高發(fā)國家之一，在每年８０－１２０萬(wàn)的出生缺陷兒中，約有２２萬(wàn)例先天性心臟病（１８３－２７５％），１０萬(wàn)例神經(jīng)管畸形（８３－１２５％），５萬(wàn)例唇腭裂（４２－６２５％）及３萬(wàn)例先天愚型（２５－３７５％）。會(huì )議將９月１２日定為“中國預防出生缺陷日”。
　　目前公認絕大多數出生缺陷是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結果。遺傳因素主要是基因的突變，對于遺傳因素的研究目前國際上多用單核苷酸多態(tài)性及遺傳度分析的方法；環(huán)境因素對胚胎發(fā)育的影響很復雜，胚胎發(fā)育過(guò)程中營(yíng)養素缺乏以及環(huán)境致畸物質(zhì)的直接或間接作用，都可能促使出生缺陷發(fā)生。對于環(huán)境因素的研究既包括以動(dòng)物模型為基礎的實(shí)驗研究，也有對不同規模人群的營(yíng)養素水平調查和干預研究。
　　營(yíng)養素對于人體的發(fā)育和健康維護都有重要作用。隨著(zhù)“科學(xué)發(fā)展觀(guān)”和“以人為本”方針的貫徹，在人口和健康領(lǐng)域加強和改善營(yíng)養已成為提高全民健康素質(zhì)和預防疾病發(fā)生的一個(gè)重大組成部分。胚胎在發(fā)育過(guò)程中需要多種營(yíng)養素，其中某些維生素缺乏或過(guò)量均可對胚胎造成不良影響。在諸多營(yíng)養素中，葉酸對于出生缺陷的預防作用已經(jīng)得到了世界范圍內的認可。動(dòng)物實(shí)驗和人群流行病學(xué)干預資料顯示，葉酸對以上幾種常見(jiàn)出生缺陷均有不同程度的預防作用。葉酸參與體內的生化代謝，是ＤＮＡ和ＲＮＡ合成過(guò)程中重要酶的輔助因子，為核苷酸的合成提供一碳單位，在氨基酸的甲基化循環(huán)中參與甲基轉運，參與同型半胱氨酸向蛋氨酸的轉化過(guò)程。但人體自身不能合成葉酸，必須完全依賴(lài)外源性供給。胎兒形成和發(fā)育過(guò)程中核酸和蛋白質(zhì)的合成非常旺盛，如果母體在孕期不能提供足夠的葉酸，胎兒的核酸合成就會(huì )受到抑制，細胞不能產(chǎn)生足夠的ＤＮＡ進(jìn)行有絲分裂；另一方面，甲基化循環(huán)抑制也會(huì )使蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和磷脂的甲基化受阻。維生素Ｂ１２（ＶＢ１２）是一碳單位代謝中間過(guò)程酶系的輔酶，參與葉酸的轉甲基過(guò)程，因而ＶＢ１２缺乏會(huì )相應造成葉酸釋放減少，進(jìn)而出現葉酸缺乏的一系列癥狀。
　　發(fā)育期的胚胎細胞分裂生長(cháng)十分旺盛，新陳代謝活躍，因而對于ＤＮＡ合成所必需的葉酸需要量很大。由于宮內胚胎發(fā)育所需葉酸全部由母體供給，如果孕婦體內葉酸貯存量不足，可能直接導致胚胎ＤＮＡ合成和甲基化受阻，因而對胚胎器官發(fā)育的影響是廣泛的。另外，葉酸缺乏還易使母體血液中依賴(lài)葉酸的同型半胱氨酸（ＨＣＹ）水平升高，近年的研究顯示，ＨＣＹ與胚胎畸形的發(fā)生有密切關(guān)系。我課題組多年來(lái)致力于葉酸、維生素Ｂ１２與人類(lèi)出生缺陷的研究，現將相關(guān)的研究成果及國內外相應領(lǐng)域的研究進(jìn)展介紹如下：
一、神經(jīng)管畸形（ＮＴＤｓ）
　　ＮＴＤｓ主要包括無(wú)腦、脊柱裂和腦膨出（包括末端膨出和前端膨出）。ＮＴＤｓ的病死率非常高，無(wú)腦是致死性的，多數脊柱裂和腦膨出患兒也常死于圍產(chǎn)期１～４。雖然脊柱裂修補手術(shù)能夠挽救一些輕癥患兒的生命，但這些患兒即使存活下來(lái)也常伴有多種嚴重的神經(jīng)功能缺陷，如感覺(jué)障礙、肌無(wú)力、肌萎縮、大小便失禁、精神行為異常等。上世紀九十年代中國婦嬰保健中心和美國ＣＤＣ合作在中國進(jìn)行的大樣本葉酸干預試驗結果表明，中國婦女妊娠前后每天服用葉酸４００μｇ能降低７０％嬰兒患ＮＴＤｓ的風(fēng)險，在北方一些高發(fā)省份甚至可降低８５％３ ５。母體紅細胞中葉酸含量與其分娩ＮＴＤｓ嬰兒的風(fēng)險成負相關(guān)６。
　　葉酸是同型半胱氨酸（ＨＣＹ）代謝途徑中重要的甲基供體，葉酸缺乏則會(huì )導致高ＨＣＹ血癥。ＨＣＹ是甲硫氨酸（ＭＥＴ）的主要代謝產(chǎn)物，此途徑是目前所知脊椎動(dòng)物體內ＨＣＹ產(chǎn)生的唯一途徑。ＨＣＹ具有細胞毒性，可使巰基氧化產(chǎn)生自由基，引起ＤＮＡ損傷和細胞凋亡。另外ＨＣＹ過(guò)多還可產(chǎn)生大量Ｓ－腺苷蛋氨酸，后者是體內所有甲基轉移反應的競爭抑制劑，干擾蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和ＤＮＡ等的甲基化反應，產(chǎn)生錯誤蛋白和無(wú)功能蛋白。我們應用２、４、６、９、１６天齡雞胚模型對ＨＣＹ的致神經(jīng)管畸形作用進(jìn)行了深入研究，結果顯示ＨＣＹ對神經(jīng)胚形成期和器官形成期的胚胎均有顯著(zhù)的致畸性并呈劑量－反應關(guān)系（Ｐ＜００００１）雞胚發(fā)生ＮＴＤｓ的主要表現是露腦，裂腦和脊柱裂。ＨＣＹ能誘發(fā)神經(jīng)系統細胞凋亡過(guò)度，其部位與ＮＴＤｓ發(fā)生部位相吻合。ＨＣＹ能抑制卵黃囊血管分化，損傷羊膜組織及細胞超微結構，如微絨毛變短，胞膜上出現空洞樣變等。注射５μｇ葉酸明顯拮抗ＨＣＹ（８μｍｏｌ胚胎）的致畸性，ＮＴＤｓ發(fā)生率由４３５％ 降至０（Ｐ＜００５）；注射１μｇＶＢ１２保護作用不明顯（Ｐ＞００５）。另外，我們克隆出了一條ＨＣＹ誘導表達的新基因ＨＣＹ－２，并對其功能進(jìn)行了初步探索，發(fā)現轉染了ＨＣＹ－２的新生雞卵，培養４天后出現神經(jīng)管發(fā)育異常，表現為無(wú)腦、中腦及后腦腦室發(fā)育異常。對神經(jīng)細胞轉染ＨＣＹ－２后，凋亡比例明顯增加。類(lèi)似的結果也在嚙齒類(lèi)的大、小鼠中重復出來(lái)。
　　細胞內ＨＣＹ代謝有兩條途徑：（１）復甲基化形成甲硫氨酸：近５０％的ＨＣＹ在Ｎ５ 甲基四氫葉酸轉甲基酶的催化作用下以維生素Ｂ１２為輔酶，接受Ｎ５－甲基四氫葉酸所提供的甲基重新合成甲硫氨酸，Ｎ５－甲基四氫葉酸在供甲基后，形成四氫葉酸。再在Ｎ５，Ｎ１０－亞甲基四氫葉酸還原酶的作用下生成Ｎ５－甲基四氫葉酸繼續參加ＨＣＹ的復甲基反應。（２）轉硫基與絲氨酸縮合生成胱硫醚：約５０％的ＨＣＹ在胱硫醚－β－合酶的催化下以維生素Ｂ６為輔酶，與絲氨酸縮合形成胱硫醚進(jìn)一步生成半胱氨酸和α－ 酮丁酸，參與三羧酸循環(huán)７。在這兩條代謝途徑中有３個(gè)關(guān)鍵酶，分別為ＭＴＨＦＲ、ＭＳ和ＣＢＳ。雖然體內ＨＣＹ含量與許多因素有關(guān)，如年齡、性別、種族、膳食及營(yíng)養因素、吸煙飲酒、糖尿病、慢性腎病甚或服用某些藥物（如：抗癲癇藥、抗驚厥藥）都會(huì )影響體內ＨＣＹ的水平，造成或高或低的改變，但造成ＨＣＹ蓄積的主要原因卻是ＨＣＹ的代謝障礙，即由于這３種關(guān)鍵酶活性的改變造成ＨＣＹ代謝途徑的中斷，引起ＨＣＹ在血中的蓄積，形成高ＨＣＹ血癥。我們對于引起ＨＣＹ代謝障礙的３種關(guān)鍵酶基因進(jìn)行了分別的研究，有如下發(fā)現：
１ ５１０－亞甲基四氫葉酸還原酶（ＭＴＨＦＲ）基因多態(tài)性
　　ＭＴＨＦＲ基因于定位于人染色體１ｑ３６．３８，其突變可導致該酶的活性下降和耐熱性降低。ＭＴＨＦＲ基因有近２０種突變，其中最常見(jiàn)的為Ｃ６７７Ｔ和Ａ１２９８Ｇ，６７７位核苷酸的多態(tài)性是由于６７７位的Ｃ被Ｔ代替，導致高度保守的丙氨酸（Ａ）變成了纈氨酸（Ｖ）進(jìn)而產(chǎn)生了ＡＡ（野生型）、ＡＶ（雜合型）和ＶＶ（純合型）３種基因型，其中ＶＶ基因型ＭＴＨＦＲ的酶活性最低，比ＡＡ型ＭＴＨＦＲ的酶活性約低４５％９，第６７７位核苷酸的多態(tài)性不僅引起酶活性降低，還與ＭＴＨＦＲ的熱敏感性有關(guān)，攜帶該突變的純合子或雜合子ＭＴＨＦＲ的熱敏感活性降低，由于突變導致酶活性的改變，造成了ＨＣＹ的升高從而大大增加了ＮＴＤｓ的危險性。目前該位點(diǎn)已基本被證實(shí)與ＮＴＤｓ的發(fā)病有關(guān)。ＭＴＨＦＲ的另一常見(jiàn)突變位點(diǎn)為Ａ１２９８Ｃ，該位點(diǎn)突變后也影響酶的活性但與熱敏感性無(wú)關(guān)，當以上兩種突變位點(diǎn)同時(shí)存在時(shí)，ＭＴＨＦＲ的特異酶活性降低。我們通過(guò)病例對照研究觀(guān)察到，生育ＮＴＤｓ患兒的母親攜帶突變基因的頻率明顯高于生育正常兒的母親，從而證實(shí)ＭＴＨＦＲ可作為ＮＴＤｓ的一個(gè)風(fēng)險因子。
２ 胱硫醚－β－合酶（ＣＢＳ）基因多態(tài)性
　　ＣＢＳ基因定位于人染色體２１ｑ２２３，到目前為止已發(fā)現了近３０種突變，其基因的突變也可引起ＣＢＳ的活性降低，從而導致ＨＣＹ的蓄積，進(jìn)而引發(fā)一系列中毒癥狀。最常見(jiàn)的突變位點(diǎn)為Ｔ８３３Ｃ和Ｇ９１９Ａ，均可引起ＣＢＳ酶活性的部分喪失。在我們所做的一項病例對照研究中，對４０名生育過(guò)ＮＴＤｓ兒的母親和３６名生育過(guò)正常兒的母親做了該基因多態(tài)性的檢測，發(fā)現ＮＴＤｓ組的Ｔ８３３Ｃ和Ｇ９１９Ａ純合突變率與對照組相比差異無(wú)顯著(zhù)性，提示母親的ＣＢＳ基因突變與生育ＮＴＤｓ患兒無(wú)直接關(guān)系１０。由于ＣＢＳ基因型存在種族差異，較難進(jìn)行確切的對比研究，所以國內的報道并不多見(jiàn)，國外的報道與我們的研究結果基本一致，認為ＣＢＳ基因多態(tài)性造成的ＣＢＳ酶的缺陷可能不是引起ＮＴＤｓ的主要原因１１。
３． 蛋氨酸合酶基因（ＭＳ）基因多態(tài)性
　　ＭＳ 基因定位于人染色體 １ｑ４３， 靠近臂端粒區１２。與ＭＳ相關(guān)的遺傳疾病被分為兩類(lèi)①ｃｂｌＥ：表現為ＭＳ所必需的還原系統的缺陷。②ｃｂｌＧ：由于ＭＳ主酶的缺陷，表現為鈷胺素與ＭＳ結合區的基因缺失１３。在ｃｂｌＧ中存在三種基因突變，包括Ａ２７５６Ｇ、Ｃ２７５８Ｇ和ＢＰ２６４０～２６４２，三者的突變均可造成ＭＳ酶的缺陷。有研究顯示，ｃｂｌＧ病人的ＭＳ基因突變是３８０４Ｃ→Ｔ１４、４６８Ｇ→Ａ及２９２６Ａ→２９２８Ｔ的缺失１５，具體哪一個(gè)特定的突變位點(diǎn)與酶的活性關(guān)系密切，還尚未作出定論。目前國際上就ＭＳ基因突變是否與ＮＴＤｓ的發(fā)生有關(guān)還存在爭議。
　　目前國際上還有一個(gè)新的研究方向—甲硫氨酸合酶還原酶（ＭＴＲＲ）。它是ＭＳ的還原活性狀態(tài)酶。該酶為ＭＳ、鈷胺素依賴(lài)酶，因而認為ＭＴＲＲ的突變可能會(huì )影響ＮＴＤｓ的發(fā)生。此酶有多個(gè)突變位點(diǎn)，最常見(jiàn)的多態(tài)性為６６Ａ→Ｇ，保守的異亮氨酸（Ｉ）變成了甲硫氨酸（Ｍ），帶有６６ＡＡ型基因者較帶有６６ＧＧ者患高ＨＣＹ血癥的危險性增高了約４％１６，因此現在提出了ＭＴＲＲ基因的多態(tài)性與的ＮＴＤｓ發(fā)生有關(guān)的論點(diǎn)，并且同ＭＴＨＦＲ基因多態(tài)性及ＭＳ的基因多態(tài)性進(jìn)行了交互性的試驗，得出的結論為：當ＭＴＲＲ的突變與ＭＴＨＦＲ突變同時(shí)存在時(shí)，生育ＮＴＤｓ患兒的危險性增高了約五倍。這些都初步證實(shí)了ＭＴＲＲ突變位點(diǎn)與ＮＴＤｓ發(fā)生之間有一定的關(guān)聯(lián)。但此研究還僅僅局限在小樣本中研究，還需要大范圍的人群研究才能得出更有力的證據。
二、先天性心臟病（ＣＨＤ）
　　先天性心臟病是指胎兒在宮內發(fā)生的心臟或大血管結構異常，對心功能產(chǎn)生了實(shí)際或潛在影響的一組出生缺陷，其發(fā)病率在自然流產(chǎn)的胎兒和活產(chǎn)的新生兒中分別高達１０％和０５％～１０％，甚至高達１１５％１７。２００５年最新的統計資料顯示，先天性心臟病在所有出生缺陷中占最大比例。ＣＨＤ患者可出現各種心功能不全的癥狀，如心悸、紫紺，甚至心衰而導致死亡。ＤＨＤ的主要類(lèi)型包括房間隔缺損、室間隔缺損、動(dòng)脈導管未閉等。患兒在剛出生時(shí)往往不容易發(fā)現，隨著(zhù)患兒生長(cháng)，一些癥狀才逐漸表現出來(lái)，有的患者直至青春期甚至成年期才被確診。目前國際上心間隔修補手術(shù)已經(jīng)比較成熟，但接受早期心間隔修補患者的預后往往比年齡較大的患者好，因而很多患者在確診時(shí)已經(jīng)錯過(guò)了最佳的治療時(shí)期。ＣＨＤ一直是威脅人口素質(zhì)的重要因素，國內外的研究也很多，但到目前為止其病因尚不完全清楚，普遍公認的是一組由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用而產(chǎn)生的“多因素”疾病。我研究組在ＣＨＤ的遺傳流行病學(xué)方面做了很多工作，主要研究成果如下：
１ 亞甲基四氫葉酸脫氫酶Ｇ１９５８Ａ基因多態(tài)性分析１８
　　我們的調查結果顯示，中國北方正常人群中，存在著(zhù)Ｇ１９５８Ａ位點(diǎn)的基因多態(tài)性，ＧＧ、ＧＡ和ＡＡ基因型頻率分別為５７９８％、３５５７％和６４５％，Ａ等位基因頻率為２４２３％，與西方人群有差異。
２ ＣＨＤ核心家庭血清同型半胱氨酸水平及相關(guān)基因多態(tài)性１９
　　我們采用人群病例－對照研究方法，收集先天性心臟病核心家庭成員的血液標本進(jìn)行血清同型半胱氨酸水平測定及相關(guān)基因的多態(tài)性分析，結果顯示病例組父親和母親的血清葉酸水平明顯高于對照組；病例組母親的血清ＨＣＹ水平高于對照組；ＭＴＨＦＲ和ＭＴＨＦＤ兩個(gè)位點(diǎn)為純合型者的血清中葉酸和維生素Ｂ１２水平輕微下降，而血清ＨＣＹ水平輕度上升；聯(lián)合基因變異的成員血清葉酸、維生素Ｂ１２和ＨＣＹ水平出現下降趨勢。ＭＴＨＦＲ、ＣＢＳ和ＭＴＨＦＤ三個(gè)位點(diǎn)聯(lián)合基因變異的母親、ＭＴＨＦＲ和ＣＢＳ兩個(gè)位點(diǎn)聯(lián)合基因變異的母親、ＭＴＨＦＤ和ＣＢＳ兩個(gè)位點(diǎn)聯(lián)合基因變異的母親在病例組中所占的比例明顯高于對照組。
３ 親代蛋氨酸合酶（ＭＳ）基因變異對子代發(fā)生ＣＨＤ的影響２０
　　基因多態(tài)性檢測結果顯示，病例組與對照組母親的基因型分布和等位基因頻率差異無(wú)顯著(zhù)性，病例組父親ＭＳ（＋）等位基因頻率低于對照組，其子代罹患ＣＨＤ的比值比（ＯＲ）為０５３；兩組父母基因型組合差異無(wú)顯著(zhù)性；不同類(lèi)型ＣＨＤ組與對照組父母Ａ２７５６Ｇ位點(diǎn)基因型構成比差異亦無(wú)顯著(zhù)性；等位基因傳遞不平衡分析顯示，突變等位基因（＋）在ＣＨＤ核心家庭中存在傳遞不平衡現象。這些結果提示親代ＭＳ基因Ａ２７５６Ｇ位點(diǎn)變異與子代ＣＨＤ的發(fā)生具有相關(guān)性，其突變等位基因（＋）可能降低子代發(fā)生ＣＨＤ的危險性。
４ 父母亞甲基四氫葉酸脫氫酶（ＭＴＨＦＤ）基因型對子代發(fā)生ＣＨＤ的影響２１
　　基因多態(tài)性檢測結果顯示，ＣＨＤ父母ＭＴＨＦＤ Ｇ１９５８Ａ基因型頻率和等位基因頻率與對照組相比差異無(wú)顯著(zhù)性。房間隔缺損母親突變等位基因頻率明顯低于對照組；房間隔缺損患者父母至少攜帶一個(gè)突變等位基因的比例亦明顯低于對照組；病例組和對照組父母可能生育的純合突變胎兒占總胎兒數的比例分別為５１７％和７０４％。結果提示親代（尤其是母親）ＭＴＨＦＤ Ｇ１９５８Ａ位點(diǎn)基因突變可降低后代房間隔缺損的危險性。
５父母ＭＴＨＦＲ基因型與子代先天性心臟病的關(guān)系２２
　　研究結果顯示病例組ＭＴＨＦＲ基因的Ｔ等位基因頻率高于對照組，ＯＲ值１３２；父母雙方均是純合突變會(huì )增加后代患ＣＨＤ的危險，Ｐ＜００５，ＯＲ值為４３３（９５％ ＣＩ：１１８～１８７７）；通過(guò)計算后代純合突變的概率，發(fā)現后代純合突變的概率越大，患ＣＨＤ的風(fēng)險性越大。這一結果提示父母雙方ＭＴＨＦＲ ６７７ＴＴ基因型與后代ＣＨＤ的發(fā)生有關(guān)，后代ＴＴ基因型是ＣＨＤ發(fā)生的危險因素之一。
６ＭＴＨＦＲ Ｃ６７７Ｔ基因多態(tài)性與先天性心臟病的關(guān)系２３
　　研究結果顯示動(dòng)脈導管未閉、房間隔缺損病人ＭＴＨＦＲ ６７７ＴＴ基因型頻率顯著(zhù)高于對照，ＯＲ值分別為２４７（１０２，６００），３９５（１３８，１１４４），Ｐ＜００５；其余類(lèi)型先心病人ＭＴＨＦＲ ６７７ＴＴ基因型頻率與對照相比差異無(wú)顯著(zhù)性。這一結果提示ＭＴＨＦＲ６７７位基因多態(tài)性可能與先天性動(dòng)脈導管未閉、房間隔缺損發(fā)生有關(guān)。
７ ＣＢＳ基因多態(tài)性與后代先心病的關(guān)系２４
　　研究結果顯示，親代（尤其是母親） ＣＢＳ基因的插入突變可使其后代發(fā)生ＣＨＤ的危險性升高，８４４ｉｎｓ６８ｂｐ位點(diǎn)突變可能是ＣＨＤ發(fā)生的一個(gè)危險因素；ＣＢＳ Ｇ９１９Ａ基因突變可能降低先天性心臟病的發(fā)生危險。
三、唇腭裂（ＣＬＰ）
　　唇腭裂是由于胚胎發(fā)育過(guò)程中頜腭組織發(fā)育不全或受阻而引起的一組頜面部先天畸形，主要包括唇裂、腭裂和唇裂合并腭裂。近年來(lái)我國ＣＬＰ發(fā)病率呈上升趨勢。全國平均唇裂發(fā)生率為１８２萬(wàn)，個(gè)別省份高達３０７萬(wàn)，與世界平均水平（１０萬(wàn)左右）比較，我國屬于ＣＬＰ高發(fā)地區。ＣＬＰ不僅影響患兒的容貌，而且可造成患者進(jìn)食、語(yǔ)音和聽(tīng)覺(jué)障礙，影響患兒的智力發(fā)育等，可見(jiàn)ＣＬＰ對患兒生活、家庭及社會(huì )影響更大。據有關(guān)部門(mén)估計，截止到２０００年，我國出生的ＣＬＰ患兒已有２００萬(wàn)余名。因此，闡明ＣＬＰ的病因和發(fā)病機制，以便有效的預防和治療，對提高人口素質(zhì)和落實(shí)計劃生育政策都有重大意義。我研究組利用動(dòng)物模型進(jìn)行了ＣＬＰ機理研究及葉酸和ＶＢ１２的干預實(shí)驗，同時(shí)，正在收集大樣本的家系核心家庭血液標本，準備進(jìn)行相關(guān)基因多態(tài)性分析。將動(dòng)物實(shí)驗的結果簡(jiǎn)單介紹如下：
　　我們以全反式視黃酸（ＲＡ）誘導ＣＬＰ小鼠模型，發(fā)現ＣＬＰ小鼠腭板閉合和骨化延遲，腭板間質(zhì)細胞的增殖和分化受到抑制；細胞停留在Ｇ０Ｇ１期，并出現過(guò)度的細胞凋亡；周期蛋白Ｄ和Ｅ的表達受到抑制，Ｒｂ磷酸化降低；ｃｄｋ４和ｃｄｋ２激酶活性降低。體外全胚胎培養結果顯示，１０－４－ １０－３ｍｏｌｌ葉酸能夠明顯拮抗ＲＡ的致畸性，主要表現為鰓弓和下頜突的發(fā)育改善。
四、胎兒酒精綜合征（ＦＡＳ）
　　ＦＡＳ由母體孕期飲酒導致的一系列胎兒出生缺陷，主要包括出生前后的生長(cháng)發(fā)育遲緩、顱面形態(tài)異常和中樞神經(jīng)系統（ＣＮＳ）功能障礙。目前ＦＡＳ是導致發(fā)達國家人口智力障礙的首要病因，其世界平均發(fā)病率約１－５個(gè)１０００活產(chǎn)嬰兒。ＦＡＳ患者的ＣＮＳ障礙在出生時(shí)往往不易發(fā)現，隨年齡的增長(cháng)，這些缺陷逐漸表現出來(lái)，主要是注意力集中困難、精神異常、暴力傾向、性功能障礙等。盡管世界范圍內的ＦＡＳ研究已經(jīng)開(kāi)展了３０幾年，其發(fā)病機理仍不明了。我研究組以動(dòng)物模型為基礎，對ＦＡＳ的發(fā)病機理進(jìn)行了深入研究，同時(shí)觀(guān)察了葉酸和維生素Ｂ１２對于ＦＡＳ的干預效果，將成果簡(jiǎn)單介紹如下：
　　１乙醇對于體外培養的小鼠胚胎的發(fā)育毒性具有劑量－反應關(guān)系和時(shí)間－效應關(guān)系２５。在ＣＤ－１小鼠胚胎器官形成早期（孕８５－１０５天），對乙醇發(fā)育毒性敏感的器官主要為中樞神經(jīng)系統和肢芽。乙醇能夠從基因和蛋白水平誘導胚胎中腦組織內皮型ＮＯ合酶（ｅＮＯＳ）表達的增加，進(jìn)而造成組織ＮＯ含量增加，對發(fā)育中的胚胎細胞造成氧化損傷。
　　２乙醇對小鼠卵黃囊的發(fā)育具有抑制作用，表現為平均卵黃囊直徑減小，總蛋白及ＤＮＡ含量減少，內皮細胞廣泛變性和過(guò)度凋亡。同時(shí)乙醇導致卵黃血管發(fā)育障礙，血管發(fā)育相關(guān)基因Ｆｌｋ１（ｆｅｔａｌ ｌｉｖｅｒ ｋｉｎａｓｅ １）和Ｔｉｅ２（ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｋｉｎａｓｅ ｗｉｔｈ ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ ａｎｄ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｄｏｍａｉｎｓ２）的表達受到抑制，整體造成胚胎發(fā)育早期整體營(yíng)養供應不足２６ ２７。
　　３乙醇抑制小鼠中腦細胞增殖和分化，抑制中腦細胞神經(jīng)纖維蛋白的表達，并誘導分化期的中腦細胞過(guò)度凋亡２８。
　　４乙醇抑制某些特定核苷酸剪切修復元件的表達，造成胚胎發(fā)育過(guò)程中ＤＮＡ損傷蓄積２９。
　　５乙醇抑制ＣＤ－１小鼠胚胎腦線(xiàn)粒體的增殖和功能成熟，導致線(xiàn)粒體呼吸酶復合物活性降低以及線(xiàn)粒體蛋白組改變，因而造成胚胎細胞能量代謝障礙，組織器官發(fā)育潛能降低３０－３２。
　　６小鼠體外全胚胎培養實(shí)驗顯示，１０－５ｍｏｌＬ葉酸即對ＣＮＳ及顱面器官的發(fā)育具有明顯的保護作用。
　　７整體動(dòng)物實(shí)驗顯示，葉酸單獨使用對乙醇的母體毒性和胚胎發(fā)育毒性均有一定的拮抗作用，維生素Ｂ１２的拮抗效果不明現。葉酸與維生素Ｂ１２聯(lián)合干預的效果強于各自單獨使用的效果。對于乙醇母體毒性的主要拮抗作用主要表現為母鼠孕期增重改善以及母鼠血清ＨＣＹ水平下降；對于胚胎發(fā)育毒性的拮抗作用主要表現為活胎率增加，活胎外觀(guān)畸形，骨骼和內臟發(fā)育遲緩的比例顯著(zhù)降低３３。
　　以上對我研究組多年來(lái)在出生缺陷研究領(lǐng)域的科研成果做了簡(jiǎn)要綜述。科學(xué)社會(huì )發(fā)展需要適宜的人口環(huán)境，例如適當的人口數量、合理的人口結構以及良好的人口素質(zhì)。在過(guò)去的３０多年里，我國人口控制已取得了舉世矚目的成就，人口再生產(chǎn)模式實(shí)現了發(fā)達國家需要１００年左右時(shí)間才能完成的過(guò)程，即人口從“高出生、高死亡、高增長(cháng)”向“低出生、低死亡、低增長(cháng)”的轉變。在我國，隨著(zhù)人口數量得到基本控制，提高人口素質(zhì)已成為一個(gè)十分急迫和重要的人口問(wèn)題。眾所周知，出生人口質(zhì)量無(wú)疑是人口素質(zhì)的重要基礎之一，這也是我國參與未來(lái)國際競爭的基礎。
　　現代醫學(xué)及生物技術(shù)的發(fā)展大大促進(jìn)了我們對出生缺陷和遺傳性疾病的認識，同時(shí)也迅速提高了營(yíng)養防治出生缺陷和某些遺傳性疾病的可能性。這些進(jìn)展不僅對人類(lèi)健康產(chǎn)生了深遠的影響，而且對社會(huì )、倫理和法律等一系列問(wèn)題也產(chǎn)生了深刻的影響。同時(shí)也必將有助于中國出生缺陷和遺傳性疾病的控制。我研究組將繼續致力于出生缺陷領(lǐng)域的研究，期望能為中國人口素質(zhì)的提高貢獻力量。

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作者簡(jiǎn)介：葛可佑，中國營(yíng)養學(xué)會(huì )理事長(cháng)、達能營(yíng)養中心科學(xué)委員會(huì )主席