摘要
背景
神经管缺陷(NTDs)的风险受营养因素和单碳代谢的遗传决定因素的影响。这种代谢的一种主要途径是维生素B-12和叶酸依赖的同型半胱氨酸再甲基化,同型半胱氨酸依赖于蛋氨酸合成酶(MS,MTR编码)、蛋氨酸合成酶还原酶和亚甲基四氢叶酸还原酶。蛋氨酸是该途径的产物,是S-腺苷蛋氨酸(SAM)的直接前身,S-腺苷蛋氨酸是表观遗传机制所需的通用甲基供体。
目标
本研究旨在评估维生素B-12和叶酸的有效性以及再甲基化途径靶酶的表达或活性是否与神经管缺陷风险有关。
方法
我们研究了14例神经管缺陷和16例非神经管缺陷胎儿肝脏中3种酶的叶酸和维生素B-12的浓度、活性、表达和基因变异。我们复制了41例神经管缺陷新生儿脐带血的主要发现,与21例多畸形胎儿(代谢和遗传发现)和375例对照胎儿(遗传发现)进行了比较。
结果
在神经管有缺陷的肝脏中,维生素B-12的浓度(P=0.001)而不是叶酸、蛋氨酸合成酶的活性(P=0.001),转录水平(P=0.016)和蛋白表达(P=0.003)均降低,而蛋氨酸合成酶的截短非活性亚型增加。S-腺苷蛋氨酸与蛋氨酸合成酶的活性和维生素B-12显著相关。胃内因子基因(GIF)外显子1的基因变异与2例患者肝脏维生素B-12的显著降低有关。我们证实了神经管缺陷孕妇脐血中维生素B-12的降低。胃内因子基因外显子3的一个基因变异与神经管缺陷风险相关。
结论
肝脏和脐带血中维生素B-12水平的降低,以及蛋氨酸合成酶在肝脏中的表达和活性的降低,都表明了再甲基化途径受损是与神经管缺陷风险相关的因素。我们提议在营养建议中评估维生素B-12,以预防叶酸强化或补充以外的神经管缺陷风险。