多不饱和脂肪酸对神经管畸形和自然流产的影响及机制研究

多不饱和脂肪酸对神经管畸形和自然流产的影响及机制研究神经管畸形(NTD)及自然流产均为胚胎发育过程中出现的疾病。NTD是胚胎神经管无法完成正常闭合而导致的一种先天畸形。叶酸缺乏所引起的叶酸-同型半胱氨酸Hcy)代谢紊乱是导致NTD发生的最主要原因。此外肌醇代谢通路异常、炎症反应等也是导致NTD发生的原因。自然流产是指非人为地在自然状态下发生的流产,其发病原因主要包括染色体异常,感染、免疫及炎症,内分泌功能紊乱,叶酸—Hcy代谢异常等。多不饱和脂肪酸(PUFA)是神经系统的重要结构组分。PUFA代谢产生的类花生酸TXA2、PGI2(二者的稳定代谢产物分别为TXB2及6-keto-PGF1α)能够参与调控营养物质由母亲经胎盘到胎儿的转运。此外,PUFA对叶酸-Hcy代谢通路及炎症反应也具有调控作用。基于前人的这些研究结果,本文提出假设:PUFA能够通过调控类花生酸代谢、叶酸-Hcy代谢、炎症反应以及弥补机体PUFA的不足而对NTD及自然流产的发生起到一定的预防作用。本论文通过病例对照实验分析PUFA与NTD及自然流产的相关性,进而通过动物实验研究PUFA的摄入对子代NTD及流产发病率的影响及其机制。主要研究结果如下:(1)病例对照实验发现胎盘中C18:2n-6、C18:3n-6、C20:3n-6、C18:3n-3、C20:3n-3、C20:5n-3、C22:5n-3含量过低及C20:4n-6/C20:5n-3、TXB2/6-keto-PGF1α的比值过高与胎儿NTD发病风险的升高密切相关,表明这些PUFA的缺乏及类花生酸代谢紊乱是NTD的风险因素。(2)病例对照实验发现,孕早期自然流产妇女胎盘绒毛和蜕膜中必须脂肪酸C18:3n-3、蜕膜中总n-3PUFA、绒毛中必需脂肪酸C18:2n-6的含量均显著低于健康孕妇,表明这些PUFA的缺乏与孕早期自然流产发生的密切相关。孕早期自然流产妇女绒毛中C20:4n-6/C20-5n-3的比值显著高于健康孕妇,而C20:4n-6代谢产生的类花生酸PGI2及C20:5n-3代谢产生的类花生酸HEPE、LTB5、TXB3的水平显著低于健康孕妇,表明胎盘绒毛中类花生酸代谢紊乱是孕早期自然流产发生的风险因素。此外,胎盘蜕膜和绒毛中溶血磷脂及绒毛中甘油二酯的含量偏低也是孕早期自然流产发生的潜在风险因素。(3)动物实验发现,孕鼠PUFA的摄入对丙戊酸钠(VPA)诱导的NTD及流产的发生具有预防作用,并且n-3PUFA的效果优于n-6PUFA。PUFA的摄入有效减轻了VPA引起的胎盘中类花生酸TXB2及6-keto-PGF1α的过量合成,并且n-3PUFA的摄入降低了胎盘中TXB2/6-keto-PGF1α的比值,表明PUFA调控胎盘中类花生酸的合成是其预防NTD及流产发生的机制之一。(4)动物实验发现,孕鼠腹腔注射VPA抑制了孕鼠肝脏中叶酸-Hcy的代谢通路关键基因(DHFR、MTRR、CSE、GAMT及CBS)的mRNA和蛋白表达,。与孕鼠肝脏中的结果相反,孕鼠VPA的注射升高了胚胎中叶酸-Hcy代谢通路关键基因(DHFR、MTRR、CSE、GAMT、CBS及MTHFR)的mRNA及蛋白表达水平。孕鼠n-3PUFA或n-6PUFA的摄入均有效减轻了VPA所引起的孕鼠肝脏及胚胎中叶酸-Hcy代谢紊乱,并且n-3PUFA的效果优于n-6PUFA。这很好的阐明了n-3PUFA及n-6PUFA能够降低VPA诱导的NTD及流产发病率并且n-3PUFA的效果优于n-6PUFA的机制。此外,孕鼠VPA的注射降低了孕鼠肝脏中C18:2n-6、C20:4n-6及C22:6n-3的含量,而n-3PUFA及n-6PUFA的摄入有效的弥补了VPA所引起的孕鼠肝脏中这三种PUFA的不足,这可能也是PUFA预防NTD及流产发生的机制之一。综上所述,本论文通过人体病例对照实验发现PUFA的缺乏及类花生酸代谢异常均与NTD及自然流产的发生密切相关。动物实验发现孕鼠n-3PUFA或n-6PUFA的摄入均能有效预防NTD及流产的发生