斑马鱼模型揭示 Bmp 信号通路在胎儿酒精谱系障碍（FASD）相关颅面畸形中的关键作用

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《Lab Animal》：Pathway involved in ethanol-induced craniofacial malformations

【字体：大中小】 时间：2025年04月02日 来源：Lab Animal 5.9

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　　为探究胎儿酒精谱系障碍（FASD）中乙醇诱导颅面畸形的机制，研究人员以斑马鱼为模型，研究 Bmp 信号通路在乙醇敏感性及颅面畸形中的作用。结果显示，Bmp 突变增加对乙醇诱导缺陷的易感性，斑马鱼模型为相关研究提供平台。

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　　胎儿酒精谱系障碍（FASD）是一种因胎儿在母体内接触酒精而引发的疾病，这就好比给正在建造中的 “人体大厦”（胎儿发育）混入了 “劣质材料”（酒精），导致这座 “大厦” 出现各种问题。FASD 会致使胎儿出现发育缺陷，其中面部异常最为常见。对于那些意外怀孕的妈妈来说，孕期饮酒的风险可不容小觑，很可能会让宝宝面临先天性异常的威胁。然而，令人担忧的是，FASD 在临床上常常被漏诊。而且，虽然酒精单独作用就可能引发颅面缺陷，但遗传因素也在暗中 “使坏”，影响着胎儿对酒精的敏感程度。在这样的背景下，科研人员迫切需要深入研究，找出其中的关键机制，从而为预防和治疗 FASD 提供有力依据。

来自未知研究机构的研究人员为了解开这些谜团，以斑马鱼为模型开展了相关研究，其成果发表在《Lab Animal》上。该研究聚焦于骨形态发生蛋白（Bone morphogenetic protein，Bmp）信号通路，探究其在乙醇敏感性以及 FASD 相关颅面畸形中发挥的作用，这一研究为深入理解 FASD 发病机制提供了新视角，有助于推动针对该疾病的预防和干预措施的发展。

研究人员在实验中运用了多种关键技术方法。首先，利用斑马鱼 Bmp 突变体，对关键配体基因（bmp2b、bmp4）和受体基因（bmpr1bb）进行分析，以观察乙醇诱导的颅面异常情况。其次，采用定量形态测量分析，精确量化乙醇暴露对突变体咽内胚层形态的影响。最后，借助荧光成像技术，直观地观察 Bmp 信号通路在突变体内胚层的反应变化。研究过程中未提及样本队列来源。

下面来看具体的研究结果：

Bmp 突变体对乙醇诱导颅面异常的反应：研究人员分析了斑马鱼 Bmp 突变体的关键配体基因（bmp2b、bmp4）和受体基因（bmpr1bb）。在选定的乙醇浓度下，野生型斑马鱼并未出现颅面异常，但突变体本身存在一些颅面畸形。进一步研究发现，乙醇暴露使这些突变体的咽内胚层形态受到更严重的破坏。这一结果表明，Bmp 突变会增加斑马鱼对乙醇诱导缺陷的易感性。
乙醇暴露与面部结构及相关基因表达的关系：定量形态测量分析显示，乙醇暴露导致突变体咽内胚层形态改变，这与面部结构变化相关联。同时，研究还发现，乙醇暴露改变了 fgf8a 的表达，fgf8a 是一种与颌骨发育密切相关的重要口腔外胚层标记物。这意味着乙醇暴露不仅影响了内胚层形态，还通过改变相关基因表达，影响了面部结构的正常发育。
Bmp 信号通路在突变体内胚层的反应：荧光成像结果表明，Bmp 突变体在内胚层中 Bmp 信号通路的反应出现缺失。尽管乙醇本身并没有直接改变 Bmp 通路的信号传递，但 Bmp 突变使得内胚层对乙醇的敏感性增加，进而加重了颅面畸形的程度。
研究结果在人类 FASD 中的相关性：为了验证斑马鱼模型研究结果与人类 FASD 的相关性，研究人员对有产前酒精暴露史儿童的数据进行了遗传分析。结果发现，BMPR1B 基因突变与颌骨变形之间存在关联，这与斑马鱼模型的研究结果相互印证，表明在乙醇暴露导致颌骨体积减小这一过程中，存在保守的机制。

综合上述研究，可得出如下结论：Bmp 突变会增加对乙醇诱导的内脏颅面畸形的易感性，乙醇暴露会进一步改变 Bmp 突变体的颅面形态。这一研究为 FASD 相关颅面畸形的发生过程提供了机制性证据。斑马鱼模型作为一种有效的研究工具，为探究乙醇敏感的发育过程搭建了平台，拓展了未来对乙醇诱导出生缺陷研究的可能性，不仅仅局限于面部畸形，还可以延伸到其他相关领域。这项研究意义重大，为后续深入研究 FASD 发病机制、开发预防和干预措施提供了关键的理论基础，有望为减少 FASD 的发生、改善患者预后带来新的希望。

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