揭示早期胚胎大脑发育对维生素E的需求

在脊椎动物早期发育过程中,背外胚层沿背尾轴形成中枢神经系统的原基:神经管。神经管的闭合是一个复杂的过程,取决于适当的遗传和环境条件;超过200个基因需要在小鼠中完成。神经管形成最后阶段的失败会导致一系列先天性畸形,称为神经管缺陷(NTD),它会产生从运动困难到围产期死亡的产后残疾。颅NTD起源于无脑畸形,这是一种严重的疾病,可导致新生儿在出生时或出生后不久死亡。

图1所示。

在我们的实验室,在过去的几年里,我们一直在研究一种调节小鼠神经管闭合的新机制,该机制涉及脂蛋白衍生维生素e的母体到胚胎的传递。在我们最初的研究中,旨在了解高密度脂蛋白受体SR-BI在小鼠发育过程中的功能,我们描述了50%的SR-BI缺陷(SR-BI -/-)胚胎表现出颅骨NTD (Santander等人,Hum)。Mol. Genetics 2013)。引人注目的是,SR-BI并不局限于胚胎组织,而是存在于母体周围的细胞中,这些细胞在早期发育过程中介导营养摄取,被称为滋养层巨细胞。由于质膜中的SR-BI促进了高密度脂蛋白脂质的双向转运,我们假设该受体可能介导了母体-胚胎转移高密度脂蛋白脂质的过程。在最近的一篇论文中,我们分析了异常的母体胆固醇或维生素E摄取是否解释了SR-BI -/-胚胎的NTD,因为这两种脂质在早期发育过程中很重要,并通过SR-BI运输(Santander等,Sci。众议员2017)。我们发现,缺乏这种受体的胚胎显示出正常的胆固醇水平,但维生素E水平极低(图1)。这种维生素被确定为啮齿动物成功怀孕所需的脂质。在我们的研究中,用富含维生素e的饮食喂养怀孕的水坝完全阻止了SR-BI -/-胚胎的NTD,这种效果与这些胚胎中氧化物种的减少和基因表达的正常化有关。

我们最近的研究表明,维生素E代谢是小鼠神经管闭合的重要环境调节剂,并打开了其他哺乳动物也可能如此的可能性。事实上,最近对鱼类的研究表明,胚胎期维生素E缺乏会导致大脑发育异常。在人类中,无脑儿的患病率约为万分之一,这取决于人群的基因组成和营养状况。在人群水平上,对无脑畸形最有效的预防干预措施是在面粉中添加叶酸,这已使一些国家的NTD发病率降低了近50%。尽管叶酸具有有效性,但现有的NTD残留风险表明需要采取额外的预防策略。在人类中,关于神经管闭合过程中维生素E代谢参与的知识是有限的。在怀孕期间补充维生素E的名声不好:在怀孕中后期使用这种干预措施的研究在预防早产或先兆子痫等疾病方面效果不佳,而且在一些患者中,补充维生素E可能会减少血液凝固。我们认为,鼓励坚持健康和均衡的饮食,以确保适当的维生素E摄入,可能是一种安全、具有成本效益和简单的干预措施,可以减少人类NTD的剩余风险。事实上,坚持地中海饮食,富含坚果、绿叶和植物油,最近与胚胎畸形的发生率较低有关。怀孕前补充维生素E可能对已经怀过NTD孩子的妇女有益,因为这种严重疾病的复发率接近10%。

Dolores Busso, Nicolás桑坦德银行
医学院营养、糖尿病与代谢教研室
智利教皇大学Católica,圣地亚哥,智利

出版

缺乏脂蛋白受体SR-BI的小鼠在发育过程中缺乏维生素E摄取会损害神经管闭合。
sanander N, Lizama C, Parga MJ, Quiroz A, psamez D, Echeverría G, Ulloa L, Palma V, Rigotti A, Busso D
2017年7月12日

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