脊柱裂可能是由非遗传性基因突变引起的

伦敦大学学院(UCL)科学家在小鼠身上进行的一项新实验研究发现，在胚胎发育的最初阶段自然发生的基因突变可能导致严重的出生缺陷脊柱裂。

研究，发表在自然通信，首次解释了如何“马赛克突变” - 一种不从父母遗传（通过精子或卵细胞）但在发育胚胎中的细胞分裂期间随机发生 - 导致脊柱珠氏菌。

特别是基于UCL Great Ormond街道儿童健康研究所的科学家发现，当在鼠标胚胎的发育脊髓细胞的16％的16％中，存在于Gene Vangl2（其中含有脊髓组织所需的信息）时，这足以产生脊柱珠碧。

研究人员表示，调查结果增加了科学家的理解如何以及为何选择马赛克突变可以影响和破坏细胞功能，包括邻近细胞，有助于导致出生缺陷。

对于父母来说，调查结果可能有助于减少那些相信他们的孩子从它们的脊柱裂片双歧基的人感受到的负担，并相信未来的孩子也可以继承这种情况。这通常在遗传咨询期间讨论。

脊柱垫和当前的知识

脊柱垫是一群名为的缺陷之一神经管缺陷影响大脑或脊髓。他们在怀孕的第一个月发生，经常在一个女人之前知道她怀孕了。出生于这种情况的人遭受神经损伤，因为他们的脊髓的一部分仍然在子宫内暴露。近年来近年来允许外科医生在世界各地的几个中心，包括在德伦敦街道医院和伦敦大学医院，对子宫内的胎儿进行手术，以降低其状况的神经疗效*。

通过在怀孕之前和期间服用叶酸补充剂可以防止一些神经管缺陷，但这些条件在全球每一千个妊娠中继续影响每一千个妊娠。研究人员表示，他们并不完全理解为什么马赛克突变发生 - 尽管可能涉及环境因素 - 并且尚不能在怀孕期间与服用（或不）叶酸的联系。尽管如此，但已知已知叶酸帮助胚胎细胞使DNA成为并鼓励所有妊娠母亲从概念之前从他们的饮食中添加叶酸。

关于潜在原因，首席研究员Gabriel Galea博士(伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所)说:“一些环境因素已知会增加这些疾病发生的风险，很少有受影响的人或他们的父母得到有意义的基因诊断。”导致脊柱裂的镶嵌突变可能不是遗传自父母，也不一定存在于通常用于基因检测的血液或唾液中，这一发现可以解释为什么。”

基因突变

在整个发育过程中，每个细胞都会发生基因突变。为了从受精卵细胞成长为胎儿，我们的每个细胞都必须复制和分裂，以增加数量和生长。细胞必须在每次分裂时复制它们的DNA，但可能会发生错误，改变子细胞中的DNA序列。这些被称为突变的DNA密码错误，会被所有来自该细胞的细胞所继承。如果这些突变发生在生殖细胞(卵子和精子细胞)中，它们就会从父母遗传给后代。许多突变不是发生在生殖细胞中，而是发生在产生特定组织类型的细胞中。这些被称为镶嵌突变。

实验研究方法

在患有脊柱的人类Bifida中，已经鉴定了许多基因突变，但在许多情况下，它尚不知道它们是否可能导致脊柱珠珠。

在这项实验研究中，研究人员引起了一种特定的突变，使小鼠胚胎中一个名为Vangl2的基因失去活性。这种基因是细胞信号通路的一部分，它告诉细胞在组织中面对的方向。神经管缺陷患者中已经发现了这一通路的突变，美国和中国最近的报告此前在15%的脊柱裂胎儿中发现了Vangl2通路的mosaic突变。为了使细胞信号通路正常运作，细胞必须与相邻细胞相互作用，以传递方向信息。

对于研究，研究人员在少比例的细胞中诱导vangl2的这种突变，形成小鼠的脊髓。这是在许多小鼠胚胎中完成的。然后研究人员计算脊髓细胞的比例，这些细胞在那些成功地与皮肤覆盖的那些突变（即通常发育）的那些中，与具有暴露的脊髓（具有脊柱侧面的脊髓）的那些。

研究人员发现，当突变的Vangl2基因仅出现在16%的发育中的脊髓细胞中时，就会发生脊柱裂。

他们说，这些结果表明，蜂窝信号传导过程令人惊讶地容易受到不静止的马赛克突变的影响。每个突变细胞停止其相邻的每个细胞功能以促进脊髓发育。并且每个细胞平均具有六个相邻的细胞，大规模地放大每个突变细胞的效果。

在解释研究结果时，加布里埃尔·加利亚博士说:“我们发现细胞彼此交谈使得它们在Vangl2行为中的信令途径中的突变方面易受伤害。我们现在需要了解这个漏洞是否延伸到可能导致的其他基因脊柱垫珠三边．在活人身上检测这些镶嵌突变需要技术的进步，并仔细分析手术中切除的组织。”