孕早期的酒精暴露或會改變胚胎髮育過程被嚴格調控的基因功能，從而誘發機體的發育障礙，尤其是神經發育障礙；透過研究酒精暴露的人類胎盤和培養的人類胚胎幹細胞，就能獲得關於早期酒精暴露所產生影響效應的新資訊。
近日，一篇發表在國際雜誌BMC Medicine上題為“Chromatin modifier developmental pluripotency associated factor 4 (DPPA4) is a candidate gene for alcohol-induced developmental disorders”的研究報告中，來自赫爾辛基大學等機構的科學家們首次分析了產前酒精暴露對於胎盤的基因功能和表觀基因組的全基因組影響效應，表觀基因組是能調節基因表達的DNA鏈上的分子層，DNA的甲基化是這項研究的重點，同時其也是廣為人知的表觀遺傳調節子。
這項研究中，研究人員透過合作招募了80名暴露於酒精的新生兒以及100名對照組新生兒進行研究，當研究人員將產前暴露於酒精的新生兒的胎盤表觀基因組與對照進行對比時，他們觀察到暴露於酒精的新生兒胎盤中DNA甲基化的水平明顯降低了。為了研究酒精暴露所產生的早期影響，研究人員選擇了最多在妊娠第七週就飲酒的母親所生育的新生兒的胎盤組織進行單獨分析，刺蝟，為了深入闡明酒精暴露對於首個人類細胞的影響，研究人員還在培養的過程中將人類胚胎幹細胞暴露於酒精中。
Pauliina Auvinen博士說道，我們在胎盤和培養中的人類胚胎幹細胞中觀察到了類似的酒精相關的DNA甲基化水平的改變；這或許就表明，所觀察到的改變或與酒精的暴露直接相關，而不是與運氣母源性的吸菸或其它環境因素有關，在任何的人類研究中，這類混雜的影響效應或許都是很難排除的。儘管在孕早期暴露於酒精中的新生兒在出生體重或身高方面與對照組並沒有區別，但其頭部尺寸會明顯減少，據研究者介紹，這或許就表明，早期產前酒精暴露或許會對大腦發育產生負面效應，此外也會伴隨觀察到的表觀遺傳學改變，這就強調了早期宮內環境對胎兒發育的重要性。
早期的產前酒精暴露或會影響參與胚胎髮育過程的基因表達。
圖片來源：BMC Medicine (2022). DOI:10.1186/s12916-022-02699-1
根據目前的研究，研究者發現，在胎盤和胚胎幹細胞中與酒精相關的DNA甲基化改變尤其與機體神經系統的發育之間存在一定關聯；研究者Nina Kaminen-Ahola指出，酒精會在胎盤和向神經細胞譜系分化的胚胎幹細胞中誘導DPPA4基因發生類似的改變，該基因僅會在胚胎髮育的最初階段進行表達，其所產生的蛋白會促進細胞的分化，因此，該基因或許就是胚胎髮育的一個非常必要的基因。此外，酒精暴露還與FOXP2基因的DNA甲基化改變有關，在胚胎髮育過程中，FOXP2基因對於大腦中語言區域的發育非常重要。
研究者表示，這些基因都會影響大規模的基因調節網路和發育，其功能的改變或許會干擾嚴格調控的胚胎髮育，並由此引發多種多樣的發育缺陷，由於這些改變會在早期發育階段發生，因此其或許能作為細胞的表觀遺傳學記憶而被保留下來，並能沿著細胞分裂過程潛在的傳遞到不同的細胞和組織型別中。這些普遍的改變（即產前酒精暴露的表觀遺傳學印記）或許能作為未來的生物標誌物，從而促進對受影響兒童的早期診斷以及個體化治療的支援。產前酒精暴露會誘發多種型別的出生缺陷，其被稱之為胎兒酒精譜系障礙(FASD,Fetal Alcohol Spectrum Disorders)；酒精是導致神經發育障礙的主要原因，而診斷由產前酒精暴露所引起的機體缺陷非常困難，而且受影響兒童的真實數量往往也並不清楚。
綜上，本文研究結果揭示了早期酒精暴露對於人類胚胎和胚胎外細胞的影響效應，同時還發現了酒精所誘導的機體發育障礙的候選基因，並揭示了產前酒精暴露的潛在生物標誌物。
原始出處：
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
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