神经管畸形科普

　　基础知识篇

　　

　　羊水是羊膜腔中的液体，呈微黄色，弱碱性，主要成分是水。

　　羊水的组成中90%以上是水分，由于其存在的主要目的之一就是为胎儿提供养分，因此，羊水中富含蛋白质、脂质、糖类、酶、生长因子、缩氨酸、氨基乙磺酸、谷氨酸盐、乳酸盐、丙酮酸盐等。这些物质的循环早期是通过皮肤进入胎儿体内，发育后期则通过吞咽和排泄进行。除上述物质外，羊水中还有胎儿上皮、毳毛、胎脂、胎粪、尿素、尿酸等胎儿排泄物。

　　在前五个月，羊水的组成与胎儿的血浆相似，很大一部分原因是胎儿的皮肤还未角质化。约在20周时，角质化完成后，羊水的成分还包括胎儿的排泄物、肺液等。在整个妊娠期内，羊水在胎儿和母体间进进出出，随着胎儿的发育改变着成分。比如在孕期后半段，尿和肌酸酐会增加，钠和氯化物会减少。

　　以下详细介绍羊水中含有的蛋白质、脂类、糖类、酶，并对其研究史作简要扩展。

　　（1）蛋白质

　　一方面，母体血清蛋白可进入羊水，这是胚胎早期羊水中蛋白质的主要来源。实际上，胚胎早期羊水的成分与母体血浆相似，但蛋白质含量偏低，而这使羊水用于产前诊断变得复杂。

　　另一方面，来自于胎儿的蛋白质可能来源于皮肤、羊膜、绒毛膜、脐带、尿液、支气管、口腔和胃肠道等的分泌物。这些蛋白质可能是细胞性的[1]，可能是游离细胞器[2]，也可能是溶液中的，主要为白蛋白、转铁蛋白、Y-球蛋白、铜蓝蛋白、ai抗胰蛋白酶和组特异性成分等[3]。测定羊水中迄今尚未发现的标志物，有可能为理解和诊断胎儿缺陷开辟新的视野。

　　羊水的化学成分近年来为产前诊断提供了有价值的信息。虽然这些羊水成分对胎儿起到了物理上的保护“缓冲”作用，但却可以准确地评估胎儿的健康状况。由于羊水可被视为胎儿细胞外空间的延伸，因此了解羊水的来源、形成和化学成分对继续进行产前诊断至关重要，这部分将在后续详细叙述。

　　（2）脂类

　　研究表面，脂质不通过胎盘从母亲传递给胎儿[4]，在给母亲注射标记脂质后，羊水中也未检测到标记物。在第一次羊水脂质研究中，Helmy和Hack发现羊水中含有胆固醇和磷脂酰乙醇胺。而后Biesenski等人则测定了单甘油脂、甘油三酯、甘油三酯、游离脂肪酸、游离胆固醇、胆固醇酯、碳氢化合物、总非极性脂质、磷脂等脂质的含量。其中所测磷脂包括溶血磷脂酰胆碱、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、肌醇、丝氨酸和乙醇胺、磷脂酸和心磷脂。他们还确定了总脂肪酸的值，包括棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等[5]。

　　（3）糖类

　　一方面，羊水中的糖类主要来源于母体血液的渗透，而较大分子的糖类较难通过血液屏障进入羊水，故羊水中的糖类主要为寡聚糖等小分子糖类；另一方面，经研究表明，羊水中富含多种糖苷酶，我们可以从含有的糖苷酶推测羊水中主要含有的糖类。比如，由于羊水中含有α-葡萄糖苷酶、α-甘露糖苷酶、α-半乳糖苷酶、α-阿拉伯糖苷酶和α-岩藻糖苷酶等[6]，我们可推测羊水中存在葡萄糖、甘露糖、半乳糖等糖类。

　　（4）酶

　　羊水中有许多酶，除上述糖苷酶外，还有如磷酸丙糖异构酶、肌酸磷酸激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、谷氨酸草酰乙酸转氨酶、谷氨酸丙酮酸转氨酶和亮氨酸羊膜肽酶等。其中，溶酶体酶可能是迄今为止研究最深入的酶。随着妊娠的进展，溶酶体酶的活性也会发生变化。酶活性波动的确切原因尚不清楚，但影响羊水酶活性的最重要因素可能与胎儿皮肤状况有关。胎龄为20周左右时，胎儿皮肤变得不透水，这时一些酶的活性水平发生变化，如胎盘溶酶体酶的活性降低等。而大约在同一时间，胎儿尿液开始对羊水有显著贡献。故可以推测胎儿的发育阶段可能与这些酶的含量有关[7]。以下列出两种酶的酶活性随胎龄变化图，可以看出在20周时两种酶的活性大幅下降，可推测其与胎儿发育有关。

　　（5）其他物质

　　

　　羊水中还含有表皮生长因子(EGF)、转变生长因子-α(TGF-a)、转变生长因子-β1(TGF-b1) 、胰岛素生长因子-I(IGF-I)、红细胞生成素(EPO)和粒细胞集落刺激因子(G-CSF)。以下以表格方式列出羊水中含有的部分其他物质以及引用来源。

　　妊娠过程中羊水的含量在不断变化，在产液过程中，仅影响1%羊水量的干扰因素可能导致10天内羊水总量显著增加或减少1升。而经统计发现，羊水含量的变化范围大，但变化范围相似。怀孕早期，羊水在5到8毫升之间；第10周有30毫升左右；从妊娠11至15周，每周增加约25毫升的体积；16周时平均羊水体积约为207毫升；15周至28周以每周50毫升的近似速率增多；足月时羊水正常含量约为800毫升；而36~38周时可达1000~1500 ml，39周后逐渐减少。另外，妊娠期间子宫内的总积水量约为4升（胎儿2800毫升，胎盘400毫升，羊水800毫升）。

　　下图显示了羊水正常含量随胎龄的变化。

　　

　　（1）羊水为胎儿提供有利于生长的环境，可使胎儿周围环境保持一定的适宜温度(37.2～37.5℃)，并使胎儿有一较大的活动范围，防止胎儿与周围组织发生粘连，不致使胎儿处于强制性体位而发生畸形。

　　（2）羊水有保护胎儿缓冲外界环境给予的暴力打击、机械性创伤及强烈震动。

　　（3）羊水的存在可缓和因胎儿活动对母体引起的不适感觉。

　　（4）羊水可能有促进胎儿发育生长的作用，通过前文所述羊水中含有的各种生长因子发挥作用。比如，缺乏气管的胎儿往往肺部血管发育受到严重影响，可以说明羊水的进、出对胎儿呼吸道有促进肺组织发育的功能。腹腔妊娠的胎儿只在羊膜腔完整、有羊水的环境中才有可能存活。

　　（5）羊水抑菌作用，已证实羊水有抑菌作用。抑菌成分可能为溶酶体及免疫球蛋白。Laesen的研究也发现羊水中有一种抑菌因子存在。

　　（6）羊水保持水的平衡，胎儿水分过多时可排入羊水中，而胎儿脱水时可由羊水供给水分。因此可推测羊水可能起着蓄水池作用。

　　（7）胎儿吞咽大量羊水，羊水中蛋白及葡萄糖含量极低，有无营养作用还需探讨。[8]

　　关于羊水形成和循环的解剖路径的知识仍然不完整。胎儿和母亲之间的液体交换可能通过多种途径和不同的机制发生，并且因妊娠期的不同而不同。以下分别讨论羊水的来源与去路[9]。

　　（1）来源

　　妊娠早期，羊水主要是由母体血浆经胎膜进入羊膜腔的透析液，以及胎儿细胞外液体经未角化的皮肤进入羊膜腔的成分组成，在很大程度上反映胎儿血浆的成分。妊娠中晚期， 随着胎儿皮肤的角化和各系统的发育，胎儿尿液和肺分泌物逐渐成为羊水的主要来源。

　　尿液进入羊膜腔，是羊水的重要来源之一。发育成熟的胎儿能调节自身尿液的产生来应对体液状态的变化。动物实验证明增加胎羊血压能刺激胎羊分泌心房利钠因子从而产生利尿作用，增加胎羊血浆的渗透压能刺激胎羊分泌抗利尿激素产生抗利尿作用。但在慢性缺氧和血管容量负荷增加时胎羊的尿液显著增加，每天的增加量可达4L，羊水量增加却不明显。这提示除胎儿尿液外还有其他更重要的机制介导羊水量的调节，胎儿尿液排出的调节主要在维持胎儿内环境稳定中发挥作用。

　　胎肺分泌，晚孕期胎羊肺部分泌物约400毫升/天，仅为胎羊尿量的1/3，其中有一半进入羊膜腔，一半直接经吞咽进入消化道。多种胎儿生理及内分泌的因素都可以影响胎肺的分泌。精氨酸加压素、儿茶酚胺、皮质醇的增加都能减少胎肺分泌。这些因素几乎都是减少胎肺的分泌，提示生理状态下胎肺的分泌功能可能已经达到最大限度，通过调节胎肺的分泌来调节羊水量的吸收可能意义较小。胎肺的分泌主要在促进胎儿肺扩张和气道的发育中发挥作用。

　　（2）吸收

　　胎儿的吞咽活动和膜内吸收是羊水吸收的主要途径。

　　胎儿自发吞咽速度是成人饮水的6倍，在妊娠近足月时胎儿每天吞咽约210～760ml羊水，是羊水吸收的重要途径。致渴和食欲刺激均能增加吞咽活动，急性的动脉血压过低和缺氧能减少吞咽活动。胎儿消化道畸形多伴有羊水过多的出现，但在结扎胎羊食管时却未出现羊水过多，提示胎儿吞咽在羊水量的调节中发挥一定的作用，但不是决定作用。

　　膜内吸收是水分子和溶质成分从羊膜腔经胎膜转运进入胎儿血循环的过程 , 在这一过程中羊膜起重要的屏障作用。羊膜的电子显微镜显示了一个由微小的细胞内管道组成的复杂系统，这些管道依次与细胞间管道系统和细胞基部相连。羊膜腔的结构在大约10周的妊娠期基本完成，通过渗透、静水压、化学梯度和其他机制负责胎儿和母亲之间的液体交换。总羊水转换在大约3小时内完成。每小时约有20毫升羊水被胎儿吞下，即每天约500毫升。足月时，胎儿和母亲之间的兑换率可能接近每小时500毫升。胎儿肾脏能够将静脉注射给母亲的放射性不透明物质浓缩起来，从而可以看到胎儿肾盂图，可见肾功能活跃。即使在胎儿死亡后，羊水周转仍在继续，但减少了约50%，这意味着膜转移可能是水交换的一半。这表明，膜内吸收是羊水吸收的重要途径。[10]

　　羊水过多（polyhydramnios）是指在妊娠期间羊水量超过2000ml者，发生率为1%～3%。正常妊娠时羊水的产生与吸收处于动态平衡中。任何引起羊水产生和吸收失衡的因素均可造成羊水量异常，出现羊水过多或过少。到目前为止，羊水过多的确切原因还不十分清楚，可能原因有以下几种[11]。

　　（1）特发性羊水过多

　　病因复杂，大部分羊水量增加较轻微，无胎儿畸形和母体合并症。随着胎儿发育而发生功能性的改变是出现羊水过多的原因之一。

　　（2）胎儿畸形

　　许多胎儿畸形会导致羊水异常增多，而这也成为产前诊断胎儿畸形的一个重要标志。羊水过多的原因可大体分为两类，即羊水产生过多和羊水吸收过少。任一环节由于胎儿畸形而导致的干扰均可导致羊水过多。畸形有许多种，如消化道畸形、中枢神经系统畸形、腹壁缺陷、膈疝及先天性甲状腺囊肿或巨大的颈淋巴囊肿、treacher collins综合征、无心畸形、VATERR联合征、先天性脑血管畸形、先天性心脏病、先天性多囊肾、先天性肾积水、先天性肺囊状腺瘤样异常、先天性胎儿肝钙化、胎儿吞咽功能减退、染色体异常等，均可诱发羊水过多。

　　（3）孕妇因素

　　35岁或35岁以上的孕妇发生羊水过多的危险性增高。若孕妇吸烟，胎盘中的催乳素减少，胎盘胎膜重吸收的羊水量减少，导致羊水量增多。另外，若母亲滥用毒品、血型不合、脐带病变等，均可导致羊水过多。

　　羊水过多的危害包括子宫过度的膨胀、易发生胎膜早破、胎盘早剥、产后子宫收缩不良、产后出血等并发症，急性羊水过多，也影响孕妇的血液循环系统，导致孕妇胸闷、气短、不能平卧、水肿加重甚至可能出现心衰等症状。

　　1.胎龄定义

　　胎龄指从卵细胞和精子结合成受精卵到胎儿自母体中分娩出来的这段时间。而临床上与胚胎学中对此有不同定义。

　　临床上：从孕妇末次月经的第一天算起，到胎儿分娩，约40周，由于末次月经较为直观方便，故月经龄更具有临床意义。

　　胚胎学中：从形成受精卵形成第一天算起，计算受精龄。受精一般发生在末次月经第一天之后的2周左右，故从受精到胎儿分娩出约38周。受精卵从颈卵结合开始算起，较月经龄更为准确。

　　2.估计胎龄的其他指标

　　根据胚胎不同发育阶段的外形特征，可大概确定胚胎的胎龄：胚龄（周）外形特征身长（mm）1受精、卵裂、胚泡形成、开始植入子宫2完成植入，二胚层胚盘形成、绒毛膜出现0.1~0.4(GL)3原条、脊索、神经管、体节出现、三胚层配盘出现，血管、血细胞出现0.5~1.5(GL)4胚体呈“C”型，神经孔闭合，眼耳鼻原基初现，胎盘、脐带形成1.5~5(GL)5肢芽出现，手板明显，心膨隆4~8(CR)6肢芽分两节，足板明显，视网膜出现色素层，耳廓突出现7~12(CR)7肢体渐直，手指明显，足趾初现，颜面形成10~21(CR)8组织明显，眼睑开放，耳廓形成，初具人形，外生殖器原基出现，但未分化。19~35(CR)

　　胎龄(月)外形特征身长(CR)(cm)体重(g)3眼睑闭合，胎儿头较大，外生殖器分化5~810~454胎儿生长快，皮肤薄，透明，呈深红色9~1460~2005头与体表出现胎毛，胎动明显，胎心音可听到15~19250~4506胎体重增加快，体瘦，皮肤细皱，指甲出现20~23500~8007眼张开，头发、眉毛明显，皮下脂肪稍多，各器官系统已近成熟，此时分娩，可存活24~27900~13008皮下脂肪增多，指甲平指尖，睾丸已下降至阴囊28~301400~21009胎体较丰满，圆润，胎毛消失，趾甲平趾尖31~342200~2900足月体态匀称而丰满，皮肤浅红，胸廓膨隆35~363000~3500

　　

　　神经系统起源于胚盘中轴外胚层的神经外胚层区域。神经外胚层形成神经管和神经嵴。神经管主要分化为中枢神经系统，神经垂休和松果体等，神经嵴主要分化为周围神经系统和肾上腺髓质等。

　　

　　1.神经管和神经棘的发生

　　

　　人胚发育至第18天时，在脊索诱导下，胚盘中轴外胚层细胞增殖为神经板，神经板沿其长轴凹陷形成神经沟；神经沟两侧的降起称为神经褶，其进一步发育， 两侧神经褶融合形成神经管。神经管是中枢神经系统的原基。在神经管形成过程中，神经褶边缘的一此神经外胚层细胞随神经管的形成而下陷，在神经管背外侧形成左右两条纵行的细胞索，称为神经嵴。

　　2.中枢神经系统的发生

　　（1）神经组织的发生

　　神经管形成后，管壁由单层柱状上皮变为假复层柱状上皮，称为神经上皮。神经管外周的基膜较厚，称为外界膜：管壁内表面也有一层膜，称为内界膜，所有的细胞均固定在内界膜上。神经上皮细胞不断分裂增殖，部分细胞迁移至神经上皮的外周，成为成神经细胞，之后，神经上皮细胞又分化出成神经胶质细胞(gioblast)，也迁至神经上皮的外周。于是，在神经上皮的外周由成神经细胞和成神经胶质细胞构成一层新的细胞层，称为套层(mantlelayer)。原来的神经上皮停止分化，变成一层立方形或矮柱状细胞，称为室管膜层(ependymallayer)。套层的成神经细胞起初为圆球形，但很快长出突起，并逐渐增长，伸至套层外周，形成-层新的结构，称为边缘层(marginallaye)。随着成神经细胞的分化，套层中的成胶质细胞分化为成星形胶质细胞和成少突胶质细胞，并有部分细胞进入边缘层。至此，神经管管壁由内向外分为3层：室管膜层(神经上皮层)、套层和边缘层。成神经细胞属于分裂后细胞，-般不再分裂增殖，起初为圆形，称为无极成神经细胞，以后发出两个突起，成为双极成神经细胞。双极成神经细胞朝向神经管腔一侧的突起退化消失，而伸向边缘层的突起迅速增长，形成原始轴突，成为单极成神经细胞。单极成神经细胞的细胞体又发出若干短突起，形成原始树突，成为多极成神经细胞。多极成神经细胞进一步发育分化为各种神经

　　元。

　　神经胶质细胞的发生晚于神经细胞，其发生过程是：先由成神经胶质细胞分化为各类胶质细胞的前体细胞，即成星形胶质细胞(stoblas)和成少突胶质细胞(oligodendroblast)：后成星形就质细胞分化为原浆性纤维性和纤维性胶质细胞，成少突胶质分化为少突胶质细胞。小胶质细胞的起源尚有争议，有人认为它们来源于血液的单核细胞，也有人认为它们们来原于神经管周围的间充质细胞。神经胶质细胞始终保持分裂增殖能力。

　　

　　（2）脊髓的发生

　　神经管的下端分化为脊髓，管腔演化为脊髓中央管。随着胚胎的发育，神经管的两侧壁增殖较快， 殖较快，从内向外形成了3层结构，即室管膜层(神经上皮层)、套层(中间层)和边缘层。但背侧和腹侧壁仍为一层细胞， 分别称为顶板和底板。神经管侧壁的背、腹侧部，由于套层中成神经细胞和成神经胶质细胞的迅速增殖，在腹侧部形成左右两个基板(basal plate)，背侧部形成左右两个翼板(alar plate)。由于基板和翼板的增厚，在两板之间的神经管内表面出现了左右两条纵沟，称为界沟(sulcus limitans)；神经管的顶壁和底壁则变薄、变窄，分别形成顶板(roof plate)和底板(floor plate)。由于成神经细胞和成神经胶质细胞继续增多，左右两基板之间出现条纵沟， 称为前正中裂，位于脊髓的腹侧正中：而左右两翼板增大向内侧推移并在中线愈合，愈合处形成一一个隔膜， 称为后正中隔：基板分化为运动神经元，形成脊髓灰质的前角，翼板分化出感觉神经元，形成脊髓灰质的侧角，分化为内脏运动神灰质的后角：若干成神经细胞

　　聚集于基板和翼板之间形成脊值灰经元：边缘层分化为脊髓白质。

　　

　　人胚胎发育至第3个月之前，脊髓与脊柱等长。第3个月后，至胎儿出生前，脊髓的位置相对于骨柱增长比脊柱快，脊柱逐渐超越脊髓向尾端延伸，脊髓的位置相对上移。至胎儿出生前，脊髓下端与第三腰椎平齐。脊髓颈段以下的脊神经根向尾侧斜行。

　　(三)脑的发生

　　

　　人胚发有第4周末，神经管头段形成3个膨大的脑泡(orain vici)，由前向后依次为脑泡、中脑泡和菱脑泡，至人胚发育第s周时，前脑泡的头端向两侧膨大，形成左右两个期(ienepaln)以后演变为大脑两半球，而前脑泡的尾端则形成间脑，中脑泡演变为中脑，菱脑泡演变为头侧的后脑(encphalo)和尾侧的末脑(myelencphalo)。继而，后脑又演变为脑桥和小脑，末脑演变为延髓(图27-6)。在脑泡演变的同时，其内的腔演变为各部位的脑室。其中，前脑泡演变为左右两个侧脑室和间脑中的第三脑室；中脑泡的腔演变为狭窄的中脑导水管(mesencephalic aqueduct)；菱脑泡的腔演变为第四脑室。脑壁的演化与脊髓相似。由于套层的增厚，使其侧壁分成了背侧的翼板和腹侧的基板。端脑和间脑的侧壁大部分形成翼板，基板甚小。人大脑的发生重演了种系发生过程，海马齿状回是最早出现的皮质，即原(古)皮质(archicortex)。 梨状皮质相当于旧皮质。旧皮质出现不久，端脑套层中的大部分细胞都迁至表层分化为神经细胞，形成大脑皮质，即新皮质(oonex)； 小部分细胞聚集成团，形成神经核；边缘层分化为大脑白质。中脑，后脑和末脑中的套层细胞多聚集成团或细胞柱，形成各种神经核。翼板中的神经核多为感觉中继核，基板中的神经核多为运动核。小脑是由后脑两侧翼板的背侧部分对称性增手发有面成的，其套层的成神经细胞迁移到边缘层表面形成小脑皮质的分子层、浦肯野细胞层，颗粒层；边缘层发育成小脑白质。当人胚的发育至3个月时形成小脑半球和智部，7月龄胎儿具有成年小脑的形态。

　　

　　1.先天畸形与出生缺陷的概念与区别

　　先天畸形：先天畸形是指出生时或出生后在外形结构方面异常或有缺陷、功能障碍、代谢异常、智力低下等疾病。先天性残疾来源于两个方面，一是胚胎在母体子宫内就具有的疾病和损伤，二是胎儿在产出时在产道中发生的疾病和损伤。这些疾病和损伤，有些在出生时用肉眼能够看得见或辨认出，有些在出生后数月和数年才显现出来。

　　出生缺陷：出生缺陷是指婴儿在出生之前，在母体子宫里就发生的发育异常以及存在于身体某些部位的畸形。它包括形态异常（如无脑儿、脊柱裂、先天性唇腭裂）、功能异常（如先天性聋哑）、先天智力低下、代谢等方面的异常。

　　2.发生机制

　　发生机制可分为以下几种：

　　（1）物理因素：X放射线、同位素治疗等；

　　（2）化学因素：抗生素、抗癌药等；

　　（3）生物因素：病毒感染等；

　　（4）环境因素：重金属、一氧化碳等；

　　（5）内在因素：染色体疾病、基因遗传病、染色体畸变等；

　　（6）母体因素：烟酒嗜好、糖尿病等。

　　3.三级预防

　　（1）一级预防：首先找出各种致残的危险因素，再去采取预防措施。由全社会及社区来完成优生优育教育，遗传咨询、婚前检查、产前诊断及围产期保健，多种内容和形式的健康教育。孕妇应尽量避免接触各种环境致畸因素，如大剂量x射线照射、风疹病毒感染、应用致畸性药物等，同时孕妇应戒除不良生活习惯，如吸烟、饮酒。此外，还应积极开展夫妇双方的家族性遗传病和出生缺陷调查、生育咨询等，尤其是对高龄孕妇和高危险度家庭应特别加强预防和生育指导。同时，应积极开展对育龄夫妇的生殖与生育健康教育，注重应用各种预防措施，如临床试验表明，孕前3个月和妊娠3个月每天服0.4mg叶酸可减少神经管缺陷的发生。

　　（2）二级预防：早发现、早诊断及早治疗。在残疾形成和发展过程中限制(或逆转)由残损所造成的残疾，即防残损发展为残疾。如为防止智力残疾而对新生儿采取的各类筛查及对某些人群的筛查均属于此。

　　减少先天畸形儿的出生病因常是多因素的，并组成病因链，孕妇应注意早防治。发育中的胚胎受到致畸作用后，是否发生畸形和发生什么样的畸形，不仅取决于致畸因子的性质和胚胎的遗传特性，还取决于胚胎受到致畸因子作用时所处的发育阶段。受到致畸作用最易发生畸形的发育阶段，称为致畸敏感期。

　　受精后1 ~ 2周，人胚受到致畸作用后易发生损害，但较少发生畸形。因为，此时的胚胎细胞分化程度极低，如果致畸作用强，胚早期即死亡；如果致畸作用弱，少数细胞受损死亡，多数细胞可以代偿调整。人胚发有第3~ 8周，此期胚胎细胞增殖、分化活跃，胚体形态发生复杂变化，最易受到致畸因子的干扰而发生器官形态结构畸形。所以胚期是最易发生先天畸形的致畸敏感期。由于胚胎各器官的分化发生时间不同，其致畸敏感期也不同(图29-2)。风疹病毒的致畸敏感期为受精后第1个月，畸形发生率为50%，第2个月，便降为22%:第3个月。只有6%~ 8%。“反应停” 的致畸敏感期为受精后21 ~ 40天。

　　

　　人胎儿期是胚胎发育最长的个时期，自人胚胎发育第9周起直至分娩。此期胎儿生长发育快，各器官进行组织分化和功能建立，受致畸作用后也会发生先天畸形，但多属组织结构租功能缺陷，一般不出现器官形态畸形。所以，胎儿期不是致畸敏感期。如果说一级预防是防止畸形的发生，二级预防则是防止严重畸形儿的出生，是一级预防的重要补充。二级预防的内容方面是积极开展孕期监测，包括B超、胎儿镜、羊水和绒毛脑检查等，力争对包括先天畸形在内的各种出生缺陷早发现、早诊断。另方面对某些轻度异常发育的胎儿积极开展宫内治疗，如采用胎儿外科手术可治疗脑积水等；对严重发育畸形的胎儿可考虑终止妊娠，以减少严重畸形儿的出生。

　　（3）三级预防：三级预防则是指积极康复及防止残疾向残障转变，减少痛苦，延长寿命，对先天畸形儿积极进行治疗。对智残则是尽力使其不发展成重度或极重度智残。康复训练，是防残工作中不可缺少的，对于各类残疾人都是非常必须的，这需要多方通力协作，需要社会保障，应由医生、护士、特教教师、康复工作者及家庭的参与。对先天畸形儿积极进行治疗有些出生缺陷可以用外科手术加以治疗，如唇裂、脊柱裂、肛门闭锁等；有些代谢性疾病，如苯丙酮尿症，可以对新生儿进行筛查工作，以便及时发现和治疗，及早治疗也可以收到很好的效果。而先天智力低下、无眼、耳聋等，应设法使其得到妥善教养，减少痛苦，延长生命。

　　1.概念

　　流产：妊娠不足28周、胎儿体重不足1000g而终止妊娠者称流产。其中分为自然流产和人工流产。

　　自然流产：自然状态（非人为目的造成）发生的流产称为自然流产。发生在12周以前的流产定义为早期流产，妊娠12周至不足28周的流产定义为晚期流产。

　　习惯性流产：指连续3次或3次以上自然流产。

　　2.习惯性流产原因

　　习惯性流产与黄体功能不全、甲状腺功能低下、先天性子宫畸形、子宫发育异常、宫腔粘连、子宫肌瘤、染色体异常、自身免疫等有关，与环境因素砷、铅、甲醛、苯等化学和放射性物质过多接触有关，也与摄入营养不足而使胎儿产生畸形而导致流产有关。

　　又称遗传多样性。一方面，指群体内同一基因位置有两种或两种以上的等位基因的现象；另一方面，广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，而一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和[12]。

　　种内的多样性是物种以上各水平多样性的最重要来源。遗传变异、生活史特点、种群动态及其遗传结构等决定或影响着一个物种与其它物种及其环境相互作用的方式。而且，种内的多样性是一个物种对人为干扰进行成功反应的决定因素。种内的遗传变异程度也决定其进化的潜势[13]。

　　所有的遗传多样性都发生在分子水平。自然界中存在的变异源于突变的积累，这些突变都经受过自然选择。一些中性突变通过随机过程整合到基因组中，上述过程形成了丰富的遗传多样性。遗传多样性体现在不同水平上：种群水平、个体水平、组织和细胞水平以及分子水平[14]。通常，遗传多样性最直接的表达形式就是遗传变异性的高低。在自然界，由于个体生命的有限性，有其特定分布格局的居群或居群系统（宗、亚种、种）才是进化的基本单位，故遗传多样性不仅包括遗传变异高低，也包括遗传变异分布格局，即居群的遗传结构，居群遗传结构上的差异是遗传多样性的一种重要体现，一个物种的进化潜力和抵御不良环境的能力取决于种内遗传变异的大小，也有赖于遗传变异的居群结构[15]。

　　（1）根据基因频率是否变化分类

　　①平衡型多态

　　群体内各等位基因的基因频率不发生变化。这要求群体足够大、雌雄体交配概率相同，且不发生遗传漂变、迁入迁出等现象，是较为理想的状态。

　　②过渡型多态

　　群体内各等位基因的基因频率发生变化。实际情况一般处于从一种平衡型多态到另一种平衡型多态的过渡状态，即过渡型多态。

　　（2）根据研究水平分类

　　①形态学水平

　　从形态学或表型性状上来检测遗传变异是最古老也最简便易行的方法。通常所利用的表型性状主要有两类，一是符合孟德尔遗传规律的单基因性状（如质量性状、稀有突变等），另一类是根据多基因决定的数量性状（如大多数形态性状、生活史性状）。

　　②染色体水平

　　染色体是遗传物质的载体，是基因的携带者。与形态学变异不同，染色体变异（畸变）必然导致遗传变异的发生，是生物遗传变异的重要来源。

　　③等位酶水平

　　Markert和Moller1959年报道了乳酸脱氢酶在不同组织、不同个体以及不同种内的不同形式的存在，这就导致了“同工酶（Isozyme）”概念的产生：有机体产生的催化同一反应但具不同分子形式的酶。Prakashetal提出了把同一基因位点的不同等位基因所编码的一种酶的不同形式叫做“等位酶（Allozyme）”，是借助于特定的遗传分析方法确定的一种特殊的同工酶，把它从广义的'同工酶”的概念中分了出来。由于其通常以共显性方式遗传，在生物界中广泛存在；且材料来源丰富、实验技术简单、结果易于比较，使其成为一种十分有效的遗传标记

　　④DNA水平

　　DNA是遗传物质的载体，遗传信息就是DNA的碱基排列顺序，因此直接对DNA碱基序列的分析和比较是揭示遗传多样性最理想的方法。目前DNA分析技术主要是针对部分DNA进行的，从原理上可大致分为两类：一类是直接测序，主要是分析一些特定基因或DNA片段的核苷酸序列，度量这些片段DNA的变异性；另一类是检测基因组的一批识别位点，从而估测基因组的变异性。

　　无脑儿

　　神经管缺陷(NTDs)：包括脊柱裂和无脑畸形，由于受精后3-5周内神经管闭合失败造成，是中枢神经系统最严重和最常见的畸形，每1000个新生婴儿中有0.7-3个患有神经管缺陷。它们有一个复杂的病因学，牵涉到大量的遗传和环境因素，这些因素在很大程度上仍未确定。

　　其临床表现在类型和严重程度上的不同取决于胚胎轴上闭合缺损的位置，主要分为开放性神经管缺陷和闭合性神经管缺陷。前者是由于颅侧神经管未闭合，而后者是由于脊柱侧神经管未闭合。开放性神经管缺陷即无脑儿的特点是没有颅骨，这往往有致死性；而许多患有闭合性神经管缺陷的婴儿虽然能存活，但有严重的终身身体和发育残疾。

　　除此之外，还有其他分类方法，如根据是否存在脂质脊髓硬化、脂质脊髓脊膜膨出、脊膜膨出、脊髓囊肿或是否存在皮下肿块（包括真皮窦、尾侧退、脊柱节段性发育不良）进行分类。

　　无脑儿（Anencephalus）：属于开放性神经管畸形，是由于神经管闭合不全所引起的一类先天畸形。主要表现为胎儿的脑和脊髓发育异常，并常伴有颅骨和脊柱的结构异常。

　　NTDs的临床严重程度差别很大（见下表1[16]）。

　　开放性神经管缺陷（无脑、颅轴裂）在出生前或出生时总是致命的。脑膨出也可能是致命的，这取决于脑疝时的脑损伤程度。开放性脊柱裂通常与产后生存相适应，但低于损伤水平的神经损伤可导致感觉缺失、无法行走和尿失禁等。相关疾病包括脑积水，通常伴随脑脊液分流，脊椎畸形，泌尿生殖系统和胃肠道疾病等。

　　闭合性脊髓损伤通常不太严重，可以是无症状的，如隐性脊柱裂，这被认为是一个正常的变异。然而，腰骶部脊髓栓系可出现在脊柱闭合不全，并可导致下肢运动和感觉障碍，以及膀胱病理性疼痛。

　　表1-NTDs常见类型、临床表现、产前诊断及形成原因等AnencephalyMyelomeningoceleCraniorachischisisSpinal dysraphismEncephalocele

　　（1）概念及代谢途径

　　

　　甲胎蛋白（Alpha fetoprotein，AFP）是一种糖蛋白，它属于白蛋白家族，主要由胎儿肝细胞及卵黄囊合成。甲胎蛋白在胎儿血液循环中具有较高的浓度，出生后则下降，至生后2～3月甲胎蛋白基本被白蛋白替代，血液中较难检出，故在成人血清中含量极低。甲胎蛋白具有很多重要的生理功能，包括运输功能、作为生长调节因子的双向调节功能、免疫抑制、T淋巴细胞诱导凋亡等。甲胎蛋白与肝癌及多种肿瘤的发生发展密切相关，在多种肿瘤中均可表现出较高浓度，可作为多种肿瘤的阳性检测指标。目前临床上主要作为原发性肝癌的血清标志物，用于原发性肝癌的诊断及疗效监测。

　　（2）产前诊断中的作用

　　据研究显示[17]，14008例筛查孕妇中（如下表1）：

　　①AFPMoM＞2.0的孕妇发生出生缺陷(P＜0.01)的机会明显比正常孕妇高；

　　②AFPMoM＞3.5的孕妇发生出生缺陷(P＜0.001)和早产(P＜0.05)的机会明显比正常孕妇高；

　　

　　③AFPMoM＞5.0的孕妇发生出生缺陷(P＜0.001)、早产(P＜0.01)和胎儿窘迫(P＜0.05)的机会明显比正常孕妇高。

　　同时，AFP被发现是肝细胞癌（HCC）的一个重要标志物[18]。这种疾病90%以上的患者会出现高水平。如前所述，急性肝病和肝纤维化后也可能出现高水平，使该标记物有点非特异性。然而，在大于400?ng/dL的水平下，肝癌的发生率很高，但在这些AFP水平下，肿瘤广泛存在，因此其作为肝癌早期检测手段的应用受到限制。最近的研究表明，在接受化疗的肝癌患者中，AFP的连续测量可能是一个很好的预后工具。HCC患者血清AFP水平也与肿瘤的分化程度和分化程度及患者年龄有关。故AFP和DCP被发现可预测复发性肝癌患者的生存率[19]。

　　

　　另外，甲胎蛋白已被用作罕见生殖细胞肿瘤的标记物，特别是婴儿卵黄囊（内胚层窦）肿瘤，以及其他更罕见的肿瘤，如支持性间质细胞肿瘤[20]。

　　（3）与神经管缺陷的关系

　　在胎儿神经管缺陷中，AFP升高到异常水平。这种关联的原因尚不清楚。值得注意的是，正常甲胎蛋白水平随胎龄变化很大。因此，该蛋白的血清水平异常高的决定将取决于患者的胎龄参考间隔。出生后不久，甲胎蛋白水平下降，1岁左右达到成人正常范围。有证据表明，神经管缺陷的早期筛查可以从妊娠11至13周开始[21]。

　　（1）概念及代谢途径

　　

　　HCG是一种含237个氨基酸的杂二聚体，由α-（93个氨基酸，14.5kd）和β-（145个氨基酸，22.2kd）亚基组成，这些亚基通过电荷相互作用非共价连接，共含有8个碳水化合物侧链。它是糖蛋白激素家族的一员，包括促黄体生成素（LH）、促甲状腺激素（TSH）和促卵泡激素（FSH）。HCG的α-亚基与TSH、LH和FSH同源，而β-亚基与LH的同源性为80-85%。具体来说，LHβ亚基含有121个氨基酸，而HCGβ亚基含有145个氨基酸。HCG和LHβ亚基之间的24个氨基酸差异，包括121-145个氨基酸，是HCG独有的，被称为C-末端肽（CTP）。因此，一些HCG抗体也识别LH，反之亦然。由于HCG与LH的结构均一性，在妊娠的前3-4周，HCG与黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体（LHCGR）结合，刺激黄体细胞，直到胎盘的类固醇生成活性产生足够的孕酮来维持妊娠。

　　

　　HCG结构中的8个碳水化合物侧链占其分子量的30%。具体而言，HCGα在Asn52和Asn78上含有两个N-连接的糖链，而β-HCG在Asn13和Asn30上含有两个N-连接的聚糖，以及四个O-连接到Ser121、Ser127、Ser132和Ser138的聚糖。HCG的分泌、半衰期和功能都依赖于其糖基化状态。具体而言，HCG的唾液酸（神经氨酸的N-或O-取代衍生物）含量在其受体结合亲和力、功能和清除循环中起着至关重要的作用[17]。HCG的翻译后修饰可产生三种二聚体：规则HCG、硫酸化HCG（HCG-S）和高糖基化HCG（HCG-H）。垂体是HCG-S分泌的唯一来源。在月经周期中，HCG-S通过诱导卵泡膜细胞产生雄烯二酮、黄体产生孕酮和促进排卵过程，介导多种内分泌功能。在妊娠期间，促合胞滋养层来源的HCG也诱导黄体细胞产生孕酮，而细胞滋养层来源的HCG-H似乎通过激活转化生长因子-β受体（TGFβR）介导的信号传导，充当自分泌和旁分泌因子。妊娠早期和各种癌症产生的HCG-H比妊娠中晚期产生的HCG-H含有更复杂的唾液酸聚糖。

　　

　　HCGα亚基由定位于6q21.1-23染色体的单个基因（CGA）编码，而β亚基由定位于19q13.3染色体的六个非等位基因（CGB1、2、3、5、7和8）编码。这种基因簇被广泛接受是由于LHB基因的复制而进化而来，导致其在核苷酸水平上高度保守的结构（85-99%的DNA序列同源性）。HCG基因的表达受多种激素（皮质类固醇、孕酮、GnRH）、生长因子（胎盘生长激素、白血病抑制因子、血管内皮生长因子（VEGF））、细胞因子（白细胞介素（IL）-6、表皮生长因子（EGF）、肿瘤坏死因子（TNF）α）、核受体PPARγ配体的调控。同源盒基因（DLX3）。

　　循环HCG主要由肝脏代谢，约20%的循环HCG由肾脏排泄。在排泄过程中，HCG的主要部分被降解为以β-核心片段（HCGβ-cf）为主的亚单位。在妊娠早期，尿中HCGβCF水平较低，而在孕中期，约80%的免疫反应性HCG水平由HCGβCF组成。韦曼等人和Korhonen等人研究了内源性HCG和注射纯化HCG对血液循环的清除作用[22]。注射纯化的HCG的半衰期符合双相模式（快速期：5-6小时，慢速期：24-33小时），而足月妊娠后测量的内源性HCG的半衰期为三相（3.6、18和53小时）。在足月妊娠或流产后，HCGβ的消失速度比二聚HCG慢。此外，内源性HCGα的代谢速度比HCGβ快，然而，这些半衰期比注射纯化的HCGα后观察到的半衰期长（0.1-0.22小时和1.2-1.3小时）。注射的HCG和自然产生的HCG半衰期的差异可能反映了部分复性，从而使脂质体转化为物质，而糖基化可能是内源性自由亚基代谢较慢的原因。HCG糖基化的程度决定了分子电荷，因此更多的酸性异构体在体内表现出更长的半衰期，从而控制清除率。去糖基化、HCGβcf和去糖基化HCG相对于HCG的代谢清除率，去糖基化HCG的代谢清除率最高。

　　（2）产前诊断中的作用

　　在产前诊断中的作用主要有以下几种：

　　正常或非正常妊娠的标志物。生理情况下β-HCG浓度显著升高，且检测β-HCG仅限于妊娠的前14周，若48小时内增加不及66%，可能为异位妊娠、流产。

　　子痫前期的潜在标志物。子痫前期是一种影响妊娠20周后所有妊娠的5-10%的综合征，是围产儿死亡率和发病率的主要因素。目前，胎盘分娩是治疗先兆子痫唯一明确有效的方法。大量证据表明，先兆子痫的潜在病理发生在妊娠的头三个月。因此，胎盘早期诊断可提供新的治疗方案，甚至可预防子痫前期的发生。

　　用于妊娠中期如唐氏综合征等疾病以及开放性神经管缺陷的产前筛查的血清标志物。正常妊娠10周后血清β-HCG趋于降低，而患有疾病的母亲血清β-HCG浓度于妊娠15～20周后仍持续性升高。

　　用于对滋养细胞肿瘤的诊断和病情监测以及乳腺癌、睾丸癌、卵巢癌等其他肿瘤的辅助诊断及病情监测。在滋养细胞疾病、葡萄胎时，血中β-HCG含量会明显升高，可用于鉴别葡萄胎与正常妊娠。

　　（3）与神经管缺陷的关系

　　Motulsky曾经提出，HCY是NTDs的诱发因子[23]。目前关于HCY诱发NTDs的机制尚不十分了解，有研究通过对鸡胚发育时间轴上不同点的观察，发现HCY诱发的NTDs难以用单一机制解释，而是多种机制相互作用或联合作用的结果，这些机制包括[24]：

　　（1）HCY抑制卵黄囊血管的分化，使营养物质和氧来源减少。

　　（2）HCY对构成神经系统不同性质细胞的毒性作用造成DNA、RNA合成抑制和细胞凋亡过度。

　　（3）生物合成所需前体物的供给或代谢受到干扰，例如补充叶酸能明显缓解HCY的致畸性，VB12亦有一定作用。

　　（4）羊膜细胞损伤：一是造成羊水分泌减少而不利于胚胎的正常发育，二是可促进HCY透过羊膜组织直接攻击胚胎细胞。

　　（5）HCY能特异地导致胚胎组织器官发育不平衡；不同的组织，对HCY的耐受性和易感性可能不同，在相同剂量HCY的作用下，神经细胞较易受累，致使神经系统和其组成细胞在时空上发育出轨，结果发生NTDs。

　　上述机制中，有的已有人群或临床资料支持，有的尚有待于进一步调查和考证。

　　（1）概念及代谢途径

　　叶酸是一种水溶性维生素，因绿叶中含量十分丰富而得名，又名喋酰谷氨酸。在自然界中有几种存在形式，其母体化合物是由喋啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸3种成分结合而成。同时，四氢叶酸是一碳单位的辅酶，一碳单位往往不能游离存在，故常常结合在一起参与代谢。

　　

　　生物体内的一碳单位包括甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基等。他们在核酸生物合成中占有重要地位，但因其不能单独游离存在，故常与四氢叶酸结合参与代谢。丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸是其主要来源。在体内，当NADPH（H+）存在时，叶酸可经二氢叶酸还原酶（dihydrofolatereductase，DHFR）催化生成二氢叶酸，并进一步生成四氢叶酸；生成的四氢叶酸与丝氨酸在丝氨酸羟甲基转移酶作用下合成甘氨酸和N5，N10-亚甲基四氢叶酸；后者经由5，10-亚甲基四氢叶酸还原酶（methylenetetrahydrofolatereductase，MTHFR）催化还原成N5-甲基四氢叶酸，并作为甲基供体参与Hcy复甲基过程；而转甲基后的N5-甲基四氢叶酸形成四氢叶酸继续进入上述循环。

　　（2）产前诊断中的作用

　　胎儿神经管缺陷、习惯性流产、早产、婴儿出生体重过低、胎儿消化不良及生长迟缓等多种疾病与叶酸缺乏有关。

　　（3）与神经管缺陷的关系

　　研究发现，补充叶酸对鸡胚发育无任何不良影响，但能显著减少HCY诱导NTDs的发生率[25]。这为用叶酸预防人类NTDs的发生提供了实验依据。从生化角度而言，VB12能促进HCY转化为蛋氨酸，降低体内HCY水平[8]。这表明叶酸对胚胎有较强的保护作用。

　　1991年，英国医学研究委员会才首次证实了妊娠前后补充叶酸可预防NTDs的发生，降低50-70%的发病率。叶酸对NTDs的预防作用已被认为是20世纪后期最令人激动的医学发现之一。1995年，我国卫生局提倡新婚和准备生育的妇女服用叶酸增补剂，使“九五”期间我国NTDs的发生率下降50%。2000年，中国营养协会建议育龄妇女毎日膳食中叶酸的推荐摄入量为400微克，各阶段的产妇为每天600微克。叶酸的每日最高允许摄入量均为1000微克。

　　（4）国家政策

　　国家有免费对孕妇发放叶酸的政策，然后一项调查中15034名孕妇中有2540人全程服用叶酸，占总人数的16.9%，8419人孕后服用叶酸，占56.0%，2090人采用间断服用叶酸的方式，占13.9%，1985未服叶酸，占13.2%。可以看出，叶酸的普及虽然取得一定成效，但还有进步的空间。

　　（1）概念及代谢途径

　　同型半胱氨酸（Hcy）是一种含硫氨基酸，为蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中产生的重要中间产物。正常情况下，同型半胱氨酸在体内能被分解代谢，浓度维持在较低水平。但在日常生活中由于原发性原因和继发性原因会影响同型半胱氨酸代谢导致同型半胱氨酸浓度堆积升高。即高血同型半胱氨酸，简称高血同。会大幅增加冠心病、外周血管疾病及脑血管疾病的发病风险。因此，血同型半胱氨酸是一项重要的人体健康指标。

　　同型半胱胺酸主要通过两条途径代：

　　①转硫途径：Hcy和丝氨酸先由胱硫醚β合成酶(Cystathioninebeta-synthase，CBS)催化，在VitB6参与下缩合形成胱硫醚，后由依赖VitB6的胱硫醚酶(Cystathionase)催化，生成半胱氨酸和α-丁酮酸；

　　

　　②复甲基途径：Hcy在蛋氨酸合成酶(Methioninesynthase，MTR，MS)作用下，以VitB12为辅酶， N-5-甲基四氢叶酸为甲基供体重新合成Met。其中，蛋氨酸合成酶还原酶(Methioninesyntesisreductase，MTRR，MSR)催化还原反应，始终使辅酶VitB12保持以甲钴胺素的形式作为甲基中介载体参与反应（如下图1）。

　　（2）产前诊断中的作用

　　在多个实验中研究者们观察到高同型半胱氨酸血症与NTD发生存在密切联系。生育过NTD患儿的妇女空腹及蛋氨酸负载状态下血Hcy水平明显升高，且孕有NTD胎儿的妇女羊水中Hcy含量也明显高于对照。为证实高同型半胱氨酸血症的胚胎毒性作用，VanaertsLA等将鼠胚暴露于高Hcy环境下成功诱发出NTD，同时还发现低浓度条件下Hcy不但没有胚胎毒性，反而具有促进胚胎发育的生长因子样作用[26]。

　　（3）与神经管缺陷的关系

　　目前，对高同型半胱氨酸血症在NTD发病中所起到的作用主要有两种观点:一种观点认为高同型半胱氨酸血症不是NTD的独立危险因素，另一种观点则肯定了高同型半胱氨酸血症的独立危险性。前者认为升高的Hcy水平是叶酸缺乏的敏感信号，高同型半胱氨酸血症其实是通过叶酸代谢异常导致NTD的机制来发挥作用的，他并不是NTD的原因，只是叶酸缺乏的一种表现，补充叶酸后血Hcy水平下降、NTD发生率降低可以说明这一点。另一种观点基于动物实验，认为升高的血Hcy可以独立诱发NTD，因为对暴露于高Hcy环境下的实验动物孕早期单纯提供叶酸并不能防止NTD发生，这合理解释了部分生育过NTD患儿的妇女血Hcy升高但血清及红细胞内叶酸含量正常的现象。两种观点都有切实可证的实验依据，但无论哪种观点又都有其不能解释的地方:若是第一种机制起作用，即叶酸代谢异常，其理论上应该影响所有胚胎组织的发育，可为什么同处于胚胎发育高峰的各种组织仅神经系统受累最重；若是第二种观点正确，则升高的血Hcy又是通过哪些环节诱发NTD?这些都是尚待解决的问题。

　　妊娠时，大多数胎儿疾病随着妊娠时间的增长而不断发展，尤其是当前胎儿疾病发病概率越来越高，因此，做好产前检查十分重要。B超属于常见的产前检查手段，通常情况下，一次B超检查很难真正地诊断疾病，因此，在产前诊断中采用B超诊断需要随时监测、定期观察[27]。同时，B超在多胎妊娠中也有很好的应用效果，在B超检测下实施减胎术，胎儿的存活率将会大大提升。在产前检查当中，胎儿内脏、骨骼的发育情况也是孕妇比较关注的方面，胎儿在母体中发育可能会出现骨骼发育不全、心血管畸形、消化系统疾病、泌尿系统疾病等多方面的疾病，如果不能及时发现，胎儿出生后，死亡率相对较高。运用B超诊断能够更好地监测胎儿生长发育情况，对胎儿的骨骼、神经系统、内脏等方面都有很好的诊断效果。除此之外，女性在妊娠期间，还可能由于胎心消失、胎囊不完整、胚胎发育不好等多种因素的影响，导致流产。通过B超诊断，还能更好地预测流产情况，并且正确地提示流产，改善母婴结局。

　　但是，B超技术在产前诊断中同样具有一定的局限性。首先，B超诊断图像失真，容易出现漏诊、误诊的情况。超声诊断在成像过程中，由于物理特性的原因，可能会出现一定的误差，从而导致图像失真。其次，B超图像为断层形态。在很多人的观念里，认为B超可以检查出胎儿的各种异常。事实上，B超图像呈现出断层形态，医生在诊断过程中，还需要结合仪器分辨率、操作手法等多种方面的原因，进一步的判断。因此，在运用B超诊断时，还需要交由经验丰富的医生进行诊断，才能更好地保证诊断准确性，改善母婴结局[28]。

　　对于超声诊断胎儿畸形的有效时间，正常胎儿的颅骨光环及中枢神经系统结构在孕12周即可清晰显示，而无脑儿较小时即有特异性超声表现，如妊娠12周以后超声检查胎儿头颅无光环，即可诊断。

　　多因子病：人类疾病的病因可归入遗传因素及环境因素两大类。在疾病发病的遗传因素中，单基因缺陷占主导地位且在家系成员中疾病传递符合孟德尔规律的为单基因病。由多个基因参与且在家系中不符合孟德尔规律的为多基因病。因后者的发病因素不单是多个基因，尚有环境因素参与，故又称为多因子病。

　　在上一节中，详细叙述了四种诊断指标物质与NTDs的关系，即这四种物质含量异常在分子层面上诱导NTDs的发病机制，这一节主要介绍除这四种物质之外的发病机制。

　　NTDs的发病机制分为遗传和非遗传因素，其中70%都源于遗传因素[29]。遗传因素的证据包括，与普通人群的0.1%风险相比，指数病例的兄弟姐妹的复发风险增加了2-5%，同时在更远亲中的复发频率也逐渐降低，且两次或两次以上受累怀孕的妇女有更高的复发风险（约10%）[30]。与不同性别对相比，同性双胞胎（假定包括所有单卵病例）的NTD患病率更高。然而，NTDs在家族中很少表现为多发病例，相反通常为散在发病。加上全世界NTDs的高流行率，这一发现符合多因素多基因或寡基因遗传模式。

　　过去15年的基因组学革命在两个方面影响了NTD的研究：第一，提供了研究NTD致病候选基因的必要方法；第二，提供了大量的小鼠遗传NTDs模型，刺激了人类疾病致病性的许多研究。在不久的将来，对相互作用的变异体进行全基因组评估，包括编码、调控和表观遗传标记，将有可能确定胚胎发生NTDs的风险。可能需要使用这样一种策略来充分了解这些疾病的复杂多因素原因。两种主要途径的基因在NTDs的发病机制方面都有积极的发现：叶酸单碳代谢和非典型Wnt信号（平面细胞极性途径）。

　　对于非遗传因素的外因，主要是环境因素导致的畸变。

　　以下分别从代谢途径、信号转导、基因致病、环境诱导等角度探讨NTDs的发病机制。

　　

　　鉴于叶酸和NTDs之间的历史联系，叶酸途径基因已经被最深入的研究（如下图）。

　　在一些病例对照研究中，叶酸相关基因变异与NTDs之间存在正相关关系[31][32]。例如，MTHFR编码叶酸代谢的关键细胞质酶（亚甲基四氢叶酸还原酶），产生5-甲基四氢叶酸用于同型半胱氨酸再甲基化。MTHFR基因677C→T多态性（rs1801133）与1.8倍高风险的NTDs相关。另一个危险因素是MTHFD1的Arg653Gln变体（rs2236225），它编码一种催化四氢叶酸转化为5,10-亚甲基四氢叶酸的三功能酶。

　　

　　编码催化线粒体一碳代谢酶的基因也与NTDs的病因有关。线粒体10-甲酰四氢呋喃合成酶基因MTHFD1L的内含子多态性与NTDs的风险增加有关，而AMT和GLDC两个基因，甘氨酸裂解系统的编码酶（氨基甲基转移酶和甘氨酸脱氢酶）在NTD患者中存在不同的错误感觉基因组变化，但在未受影响的对照组中没有。对于GLDC，这些变体降低酶活性，表明对叶酸代谢的功能性影响。这些酶中的每一种都极大地影响着甲酸盐从线粒体进入细胞质的流量，而细胞质约占进入叶酸代谢的一个碳单元的75%[33]。

　　因此，降低叶酸一碳代谢效率的基因变异增加了NTDs的风险。这些发现与NTDs胎儿细胞系的研究一致，NTDs胎儿细胞系的一个子集表现出明显的叶酸代谢先天性错误，如胸腺苷酸生物合成减少所示。64值得注意的是，在叶酸充足的饮食条件下，只有由基因Mthfd1l和Amt编码的线粒体酶在基因敲除或基因捕获小鼠中引起NTDs。6265由Mthfr和Mthfd1编码的细胞质酶的破坏不会引起小鼠NTDs，6667而在叶酸缺乏的情况下，在Shmt1无胚中发生前脑。这些发现可能表明哺乳动物的神经管闭合对线粒体对叶酸代谢的贡献的变化特别敏感。

　　在神经形成开始时，胚胎经历盘状神经板的延长和缩小，以确保神经折叠足够紧密，开始闭合[34]。这种神经板和下中胚层的延长需要一种从外侧到内侧的位移和细胞的插入，称为会聚伸展。70在分子水平上，细胞会聚伸展的运动依赖于通过平面细胞极性（PCP）途径（见下图1）的非典型Wnt信号，该途径通过皱褶膜受体和细胞质紊乱蛋白发出信号，但不包括β连环蛋白的下游稳定。

　　

　　图1-哺乳动物细胞中的非典型Wnt信号

　　PCP通路可能在人类NTDs中起作用的证据来自于在几个小鼠突变株中发现了该通路中的基因是严重NTDs的基础。VANGL2、CELSR1、PTK7和FZD3／6（双突变体）编码的跨膜蛋白突变，以及DVL1／2/3和SRIB编码的细胞质蛋白，均导致颅神经缺损，严重的NTD，在大多数身体轴上闭合失败，从中脑到低棘产生开放的神经管。72许多研究随后报告了NTDs患者PCP基因中的独特且主要是错误感觉的变异，作为可能的因果等位基因（如下表1）。

　　对PCP蛋白功能的检测包括与84-87紊乱的相互作用和向质膜的移位，其中73例已确定由NTD相关的VANGL1、VANGL2、CELSR1和SCRIB变异体引起的功能缺陷。几种人VANGL1错义变异体阻断了VANGL1 mRNA对斑马鱼vangl2突变表型的挽救作用。而91例在人类PCP基因中引起NTD的任何可能变异是否也引起实验室哺乳动物的NTD表型，如敲入小鼠株，尚不清楚。

　　①介绍

　　MTHFR基因已被证实具有14个与严重酶缺乏症相关的罕见突变和1个与较轻酶缺乏症相关的常见突变C677T[35]。

　　②C677T突变

　　C677T多态性是MTHFR基因677位点的一个点突变，该位点的半胱氨酸被胸腺肽核苷酸所取代。这种点突变导致MTHFR酶中丙氨酸替换为缬氨酸[36]。该基因的单核苷酸多态性降低了MTHFR酶在37℃或更高温度下的热稳定性。与正常未突变对照组相比，纯合受试者在37℃和46℃时的MTHFR酶活性分别降低50e60%和65%[37]。MTHFR酶不能催化5，10-亚甲基四氢叶酸转化为5-甲基四氢叶酸，导致纯合突变受试者血浆同型半胱氨酸水平升高。纯合子突变的受试者的同型半胱氨酸水平高出对照者较多，而杂合子突变的受试者的同型半胱氨酸水平只较正常对照者稍高。

　　综上，MTHFR基因的C677T突变主要影响MTHFR酶在人体温下的稳定性，来影响同型半胱氨酸的正常代谢，导致同型半胱氨酸在体内的水平异常升高，从而影响妊娠，且此位点纯和突变的影响比杂合突变更大。

　　而同型半胱氨酸与NTDs、习惯性流产的关系已在前文讨论，在此不作赘述。

　　③突变诱导因素

　　经统计学研究，紫外线、叶酸摄入等因素有增加C677T突变概率的可能性[38]：

　　i）紫外照射[39]：一定剂量的紫外照射有利于降低C677T突变率。在欧洲人口中，发现皮肤色素沉着和MTHFR的677TT纯合突变型呈南北向的梯度分布。 MTHFR 677TT的流行程度从南到北降低：浅肤色北欧人的10～12%保持MTHFR 677TT基因型，而这种多态性的最高频率发生在肤色较黑的南欧人。类似的，在美洲也发现同时存在MTHFR677TT等位基因频率和皮肤色素沉着的纬度相关梯度。迁移到北纬地区的人口暴露在较少的年度紫外线辐射下，因此，色素较少，肤色较浅的皮肤的可能是进化选择中的一项优势。它可以增加维生素D的吸收，减少佝偻病以及其他与维生素D相关的疾病的风险。但是，因为较浅肤色皮肤含有较少的保护性黑色素，可能会更比深色皮肤更容易导致叶酸的光解。因此，为应对肤色较浅人群中叶酸损失的增加，季节性暴露于紫外线下的基因会通过促进MTHFR的合成以降低血浆中Hcy的浓度，而这可能会通过降低反复出现早期流产而成为进化选择优势。

　　ii）饮食因素[40]：可能与叶酸、维生素B2（MTHFR的辅酶）的摄入有关。可能的解释是MTHFR 677T为叶酸高摄入种群提供了更明显的选择优势，例如南欧人和墨西哥人；又例如在中国人群中TT纯合子频率约为20%；而在非洲撒哈拉地区黑人中未发现有TT纯合突变[41]。

　　④突变的全国分布

　　

　　MTHFR基因在全国的突变分布见下图：

　　①叶酸相关基因

　　在人体中，叶酸代谢循环在DNA合成、甲基化，蛋白质合成以及细胞分裂等方面起了重要的作用。叶酸代谢异常会引起这些代谢反应不能正常进行，叶酸代谢相关基因MTHFRC677T、A1298C、MTRA2756G、A1298C、MTRA2756G、MTRRA66G、MTHFD1G1958A和RFCA80G这六个位点的多态性是近些年叶酸代谢研宄的热点，其相关研究表明，叶酸代谢基因多态性与胎儿出生缺陷，孕妇不良妊娠的发生有关。MTHFR参与叶酸代谢循环途径中叶酸－甲硫氨酸代谢过程，发现其存在的多种单核苷酸多态性位点可能引起MTHFR的耐热性和活性下降，其中C677T和A1298C这两个位点研究最多。MTHFR基因突变可引起其酶活降低，大量研究显示，MTHFRC677T位点突变与不良妊娠结局相关，MTHFRA1298C位点的突变也会增加发生不良妊娠的风险。这两个位点均可引起DNA甲基化的降低，进一步导致NTDs等的形成，同时也是自发性流产的关键因素。有研究发现，MTHFR基因的启动子区域甲基化将导致CHD的发生。同时这两个位点存在联合作用，杂合型的MTHFR基因型组合较野生型纯合子酶活性降低了50%，影响正常的叶酸代谢水平，诱发疾病产生。

　　以下列出其中MTHFR1298C突变在全国的分布：