早孕期间的酒精暴露会在严格调控的胚胎发育过程中改变基因功能，从而导致发育障碍——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，获得了早期酒精暴露影响的新信息。
芬兰赫尔辛基大学首次研究了产前酒精暴露对基因功能和胎盘表观基因组的全基因组影响。表观基因组是 DNA 链上调节基因表达的分子层。DNA 甲基化是这项工作的重点，它是最著名的表观遗传调节因子。
与赫尔辛基大学医院专门从事产前物质使用护理的 MD Hanna Kahila 合作，收集了一组 80 名酒精暴露新生儿和 100 名对照新生儿。当将产前接触酒精的新生儿的胎盘表观基因组与对照组进行比较时，观察到 DNA 甲基化量显着减少。
为了研究酒精暴露的早期影响，选择了最多在妊娠第七周饮酒的母亲的新生儿胎盘进行单独分析。此外，为了探索酒精暴露对第一个人类细胞的影响，人类胚胎干细胞在培养过程中暴露于酒精。
“我们在胎盘和培养的人类胚胎干细胞中观察到与酒精相关的类似 DNA 甲基化改变，”博士研究员 Pauliina Auvinen 说。
这表明观察到的变化与酒精暴露有关，与怀孕期间母亲吸烟或其他环境因素无关。在任何人类研究中都很难排除这些混杂效应。
尽管在早孕期接触酒精的新生儿在出生体重或身高方面与对照组没有差异，但他们的头部尺寸明显较小。据研究人员称，这可能表明早期产前酒精暴露对大脑发育有不利影响。此外，随着观察到的表观遗传变化，这强调了早期子宫内环境对胎儿发育的重要性。
酒精暴露的“表观遗传指纹”有助于早期诊断发育障碍
根据目前的研究，胎盘和胚胎干细胞中与酒精相关的DNA甲基化变化的基因与神经系统的发育特别相关。
“酒精在胎盘和向神经细胞谱系分化的胚胎干细胞中诱导了 DPPA4 基因的类似变化。该基因仅在胚胎发育的最开始时表达，产生的蛋白质促进细胞分化。因此它是一个必要的基因用于胚胎发育，”该研究的负责人 Nina Kaminen-Ahola 说。
此外，酒精暴露与 FOXP2 基因的 DNA 甲基化变化有关，这是胚胎发生过程中大脑语言区域发育所必需的。
“这两种基因都会影响大型基因调控网络和发育。它们功能的改变可能会破坏严格调控的胚胎发育，从而导致各种各样的发育缺陷。由于这些改变发生在早期发育中，因此它们可以作为表观遗传记忆保留下来细胞，并可能随着细胞分裂传播到不同的细胞和组织类型，”Kaminen-Ahola 说。
研究人员提出，这些普遍的改变，即产前酒精暴露的“表观遗传指纹”，可能是未来的生物标志物，这将使受影响儿童的早期诊断和个性化支持成为可能。
产前接触酒精会导致各种各样的出生缺陷，这些缺陷被称为 FASD，即胎儿酒精谱系障碍。酒精是导致神经发育障碍的主要原因之一。诊断由产前酒精暴露引起的缺陷很困难，受影响儿童的真实数量尚不清楚。
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