作者:张章 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/8/11 13:59:30
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维生素B3或可预防出生缺陷
大量使用会有副作用

 

额外补充维生素B3或能预防一些出生缺陷。图片来源:shironosov/iStockphoto

近日,一项新研究显示,补充额外剂量的维生素B3很可能有助于预防某些复杂的出生缺陷。维生素B3可以补偿孕妇体内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)制造机制缺陷。这是研究人员首次将维生素B3的补充与健康人胎儿的发育相关联。该发现表明增加孕妇饮食中的维生素B3水平,能在总体上降低胎儿出生缺陷率。

科学家原本专注于寻找心脏缺陷基因。澳大利亚悉尼张任谦心脏研究所发育遗传学家Sally Dunwoodie和同事一直研究影响心脏发育的基因。2005年,Dunwoodie团队治疗了一位心脏、骨骼和肋骨均存在重大缺陷的婴儿。研究人员发现,该婴儿与其家族成员基因组中均存在NAD生成相关基因的突变。NAD对细胞中能量储存与DNA合成至关重要,如果父母双方都携带该基因的突变体,那么他们的孩子就会遗传两份缺陷拷贝。Dunwoodie提到,之前并没有论文阐述NAD在心脏或骨骼发育中的作用,“我们不知道该如何做”。

不仅如此,2012年,Dunwoodie团队又在另一个婴儿有类似组合缺陷的家族中发现了相关突变。当时,新发现的突变基因则参与了NAD生产的后续步骤。“这让我们顿悟。”Dunwoodie说。

在那之后,该团队又发现了另外两个家族也有相关的基因变异。近日,他们将对这4个家族的基因突变研究发表于《新英格兰医学杂志》。

为了确认这些基因突变对骨骼和器官发育的影响,研究人员敲除了小鼠体内的这两个基因。起初,所有的小鼠都是正常的。但随后研究人员意识到,小鼠的标准食物中含有丰富的烟酸,小鼠细胞可以基于烟酸或烟酰胺(两者都称为维生素B3)通过替代途径制备NAD。

于是,研究人员使用不含烟酸的食物喂养怀孕小鼠,结果,大量小鼠胎死腹中。幸存下来的小鼠则出现了与上述4个家族婴儿出生缺陷极为相似的病情。但为有基因突变的怀孕小鼠补充低剂量的烟酸,也能减少小鼠出生缺陷,如果是富含烟酸的饮食,则能让母鼠产下健康的幼崽。

这项研究表明,维生素B3补充剂可以帮助具有NAD相关基因突变的家族预防后代出生缺陷,甚至也有可能用来治疗存在相关出生缺陷的儿童。

不过,美国麻省理工学院NAD相关研究专家Matthew Vander Heiden指出,在孕妇可以使用维生素B3补充剂之前,仍需要更多人类研究以证实安全性。但该研究在一定程度上为发育生物学家开启了一扇新的大门。很少人会猜到NAD缺乏会导致出生缺陷,他说,“但这一现象确实符合我们已经发现的NAD对于细胞生长的影响”。

但目前研究人员仍然不确定NAD在分子水平如何影响细胞发育。可能缺乏NAD的细胞没有足够的能量补充细胞生长发育和快速分裂的需求。NAD还有助于细胞对某些类型的压力做出反应。但Dunwoodie和Vander Heiden都怀疑NAD在DNA合成和修复中的作用可能更为重要。他们注意到,范科尼贫血症患者通常有类似上述家族存在的出生缺陷。

Dunwoodie表示,其团队检测了相关出生缺陷家族成员体内的至少95种NAD背景基因。即使孩子的父母没有任何明显症状,但任何一个突变都可能会使这些家族尚处于发育中的胎儿出现出生缺陷。而她提出,孕妇饮食中额外补充维生素B3则可能有助于补偿有缺陷的NAD基因。

目前,妇产科医生已经建议孕妇摄入特定量的叶酸或维生素B9以预防胎儿脊髓缺陷,但这项新研究还不足以支撑为孕妇提供类似的维生素B3摄入方案。 Vander Heiden提到,研究人员需要了解更多有关怀孕如何影响孕妇体内NAD水平变化以及健康NAD水平是多少的相关知识。虽然在产前维生素标准量中补充额外的维生素B3可能会帮助预防胎儿的出生缺陷,但烟酸的过多摄入会导致孕妇头晕、恶心和腹泻,但低剂量不会出现这些已知副作用。

在人们饮食中“增加少量烟酸可能会引起轻微副作用”,Vander Heiden说,但如果它能预防一些严重出生缺陷,“那么烟酸仍是一种令人兴奋的‘药品’”。(张章)

 

 
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