最近的数据显示,美国有超过50万女性在怀孕期间饮酒,其中约20%的人承认自己酗酒。即使是一次重度饮酒也会导致胎儿酒精综合症(FAS)的出生缺陷。除了生长迟缓、头部和面部异常以及神经系统问题外,FAS还会导致一半以上的患者出现心脏问题。尽管许多研究都集中在寻找这些酒精引起的心脏缺陷的原因,但它们在很大程度上仍然是一个谜。
为了研究这个问题,凯斯西大学的Ganga Karunamuni和她的同事研究了鹌鹑胚胎的心脏形成,它们的心脏发育与人类非常相似。研究人员使用了一种创新的成像技术,光学相干断层扫描,来比较暴露于单一大剂量酒精的胚胎和没有接受酒精的胚胎。他们研究了酒精是如何改变发育中的心脏功能和结构的。他们发现,心脏功能的显著变化似乎早于结构的变化,而结构变化是众所周知的FAS心脏异常的标志。该研究的作者认为,这些功能上的变化可能是后来由于对心脏施加压力而改变其发育而出现的结构性问题的原因。
这篇文章的题目是“乙醇暴露改变了早期心脏循环的心脏功能:先天性心脏缺陷的机制?”它出现在由美国生理学会出版的《美国生理学会杂志》的“新闻文章”部分。这篇文章可以在http://bit.ly/1hulmNN上找到
研究人员研究了三组鹌鹑胚胎。在其中一组胚胎中,研究人员将一定量的酒精注射到它们的外壳中,这与孕妇一次酗酒的量成正比。他们特意选择了胚胎在早期发育阶段特别容易受到酒精影响的时期。在另一组胚胎中,研究人员给它们的外壳注射了生理盐水,这是一种已知没有任何有害影响的安慰剂。研究人员让第三组胚胎在没有任何干预的情况下发育。
利用一种称为光学相干断层扫描的成像方式,研究人员能够穿透组织层,在原始心脏从管状转变为环状电路的特定阶段,对正在发育的心脏进行观察。研究人员比较了三组不同胚胎在这一阶段的心脏血流和解剖结构。他们还比较了不同组在这个循环阶段和接近孵化阶段的心脏解剖结构。
结果不出所料,研究人员发现,接触酒精的胚胎心脏在接近孵化时存在显著缺陷,包括分隔心脏四个腔室的壁变薄,瓣膜受损。早在这些缺陷形成之前,研究人员就发现了未接触酒精的胚胎和接触酒精的胚胎之间心脏血流的显著差异。在那些没有注射酒精的贝壳中,每次跳动后都有一小部分血液回流到心脏回路。在那些接触酒精的人身上,血液回流的比例要大得多。与未暴露的心脏相比,这些功能失调的心脏有更小的“心脏垫”——后来成为腔壁和瓣膜的细胞集合。
研究结果的重要性作者认为,这种不适当的功能本身可能在发育过程中引导心脏朝着错误的方向发展,为更大的缺陷的出现奠定了基础。先前的研究表明,由于心脏和其他地方的细胞对机械力有反应,这些由血流施加的力可以影响心脏的形成。通过更多地了解早期心脏的这些功能变化,研究人员认为,最终有可能将血液流向更健康的模式,从而在FAS心脏形成缺陷之前挽救它们。
该研究的作者写道:“美国每年平均有400万次怀孕,其中大约有1万例酒精引起的先天性心脏缺陷。”“为了实施有效的治疗和/或预防策略,有必要继续研究酒精诱发心脏出生缺陷的机制。”