香煙煙霧,工廠和焚化爐中發現的化學物質可能會干擾胚胎髮育的關鍵早期階段,這表明弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的新研究表明。

該研究發表在“  幹細胞報告”中,研究了在小鼠幹細胞和胚胎中激活芳基烴受體的化學物質的影響。該受體通常通過體內的天然過程進行開/關,但由不完全燃燒或工業過程產生的芳烴可以保持其接通。當懷孕的小鼠暴露於合成芳烴時,其胚胎的發育在非常早的階段受到影響。
胚胎髮育中的問題通常導致流產或死胎,而之前已經表明,在芳烴暴露後發育的胚胎通常具有發育問題,包括腭裂。然而,到目前為止,這種化學物質影響發展的分子機制尚不清楚。
新的研究現在已經揭示了芳烴影響著基因網絡,它告訴細胞發育成胚細胞類型的細胞。

早期胚胎中的細胞都以“全能”細胞開始,意味著它們可以成為身體或胎盤中的任何細胞類型,“本文第一作者弗朗西斯·克里克研究所的Manolis Gialitakis博士解釋說。“細胞最早的選擇是要成為胚胎幹細胞,還是最終形成胎盤一部分的細胞類型。胚胎幹細胞隨後可以選擇是否成為形成卵黃囊的細胞,還是產生胚胎的細胞。

“通過分析不同發育階段的胚胎幹細胞和胚胎,我們發現芳烴影響這兩個基本決定。這些以及其他的破壞導致了相當大比例的胚胎根本沒有發展,突出了這些早期分化決定的關鍵性質。胚胎髮育是非常複雜的,所以每個細胞決定的時間是成功發展的關鍵。我們確定了與芳烴受體相互作用的各種蛋白質,這使得我們能夠繪製出異常活化時受影響的不同過程。“
芳烴受體(AhR)在人體健康方面起著重要的作用,而芳烴的水平低於我們自然。然而,合成芳基烴的許多來源,例如二噁英不被代謝,並且可能長時間停留在人體內,造成嚴重損害。
Gialitakis醫生說:“看到這些化學物質如何從根本上改變胚胎髮育是令人吃驚的。“因為他們被發現在煙草煙霧中,這可能有助於解釋吸煙是如何導致出生缺陷和降低生育率的。由於這些化學物質可以長時間停留在身體內,因此想要生孩子的吸煙者應該考慮在幾個月之前戒菸。
弗朗西斯·克里克研究所的文章資深作者Brigitta Stockinger博士說:“我們已經知道,AhR作為一個重要的控制中心來維持我們的免疫防禦,特別是在我們的腸,肺和皮膚。這項最新研究建立在我們的知識的基礎上,表明幹細胞暴露於AhR激活,特別是長時間和非生理因素,在胚胎髮育的最早時期起著不利的作用。現在我們正在研究生理配體的瞬時AhR活化與使用難以代謝的化學物質的延長激活相關的後果。“