小叶酸,大篇章
叶酸又称蝶酰谷氨酸,是一种由蝶啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸残基组成的水溶性B族维生素,是机体细胞生长和繁殖所必需的一类重要的营养物质。叶酸在体内参与多种重要的生理过程,作为生化反应中一碳单位的总供体,起着一碳单位传递体的作用,包括嘌呤和胸腺嘧啶的合成,进而合成DNA和RNA;参与氨基酸代谢;参与血红蛋白及甲基化合物如肾上腺素、胆碱、肌酸等的合成。 叶酸代谢过程同时负责体内代谢物同型半胱氨酸的清除。
人体自身不能合成叶酸,必须从膳食摄入,叶酸盐是叶酸在食物中的天然形式,存在于绿叶蔬菜、水果、麦片、谷类、坚果和肉类中。 食物叶酸摄入不足极易造成叶酸缺乏。 已有的大量动物实验和流行病学研究提示,叶酸缺乏与结直肠癌、胰腺癌、食管癌、宫颈癌等多种恶性肿瘤,动脉粥样硬化等心血管疾病,以及阿尔茨海默病等相关。 足见小小叶酸的重要性。
叶酸在人类健康发展史上最引人瞩目的莫过于在出生缺陷中的巨大作用。出生缺陷是在母体内就已经发生的胎儿形态结构、生理功能或代谢的异常,是全球包括我国重要的健康问题之一,其中,神经管畸形、先天性心脏病均是发病率居前的重大出生缺陷。 孕妇缺乏叶酸可以导致胎儿出生时出现低体重、唇腭裂、心脏缺血等,若在孕前3个月内缺乏叶酸可能导致胎儿神经管发育缺陷,即发生神经管畸形。
20世纪90年代以来,全球很多国家和地区致力于育龄妇女增敏叶酸措施的推广。 在美国,食品添加叶酸策略的推行已经使无脑畸形和脊柱裂发生率分别下降20%和34%;智利的检测结果显示,通过面粉添加叶酸,胎儿神经管畸形发生率从之前的17.1/万降至8.6/万。在我国神经管畸形高发地区山西吕梁,孕早期补服叶酸(0.4毫克/日)使神经管畸形从1997年的10.2‰显著降至2008年的2‰。孕期补服叶酸同样可以使先天性心脏病这一发病率居首位的出生缺陷的发生率降低接近一半。
然而,驱动这一重大策略的依据主要来自于分子流行病学,而对于叶酸发挥作用的分子机制,长期以来始终悬而未决。 更重要的,我们看到,在叶酸补服策略下,尚有30%~50%的人群对叶酸不应答或不敏感,有待针对这部分人群发展新的防治策略。 而深入了解叶酸发挥出生缺陷防治作用的具体机制,将可能为研发新策略提供有价值的切入点。
小小叶酸蕴藏着无限奥妙,关乎我国乃至全球人口素质这一大篇章。 我们关于叶酸代谢通路关键酶变异的系列新发现,为甄别叶酸不应答或不敏感人群提供了候选基因,也推进了对叶酸不应答机制的理解。 更重要的是,这些工作为基因突变引发的代谢物失衡导致出生缺陷提供了强有力的证据,为遗传突变和代谢失衡的相互作用提供了研究范例,开启了出生缺陷研究的新思路和切入点,有望对基于机理研究的补服叶酸预防措施提供遗传指导。(https://www.daowen.com)
(王红艳)
— 专家简介 —
王红艳
王红艳,复旦大学附属妇产科医院教授、生殖与发育研究院院长。国家杰出青年科学基金获得者,“长江学者奖励计划”特聘教授,国家重大科学研究计划首席科学家,主要从事出生缺陷遗传学研究。