先天畸形

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器官或組織的體積、形態、部位或結構的異?;蛉毕?,稱為畸形(malformation)。先天畸形(congenital malformation)是指出生時即存在的形態或結構上的異常。有單發畸形(如唇裂、多指等)和多發畸形之分。許多種多發畸形是在某一原因作用下特異地組合而發生的,成為畸形綜合征,目前已經識別診斷的畸形綜合征已達250余種。能引起先天畸形發生的作用物,有化學性、物理性或生物性等物,稱為致畸因子或致畸原(teratogen)。目前已發現多種多樣的致畸形因子,它們的有害影響能在動物實驗中證實,僅少數可確證對人類有影響。因此,只能視之為對人類有很大的潛在危險,應予重視。

在致畸因子作用下,是否發生畸形,結果如何,還取決于下列一些因素:

1.孕婦對致畸因子的感受性,在個體之間存在著差異。

2.胎兒發育的不同階段,對致畸因子的感受性不同,大多數致畸因子有其特定的作用階段。

3.致畸因子的作用機制有所不同,例如有些致畸藥物可抑制酶或受體的活性,有些是干擾分裂時期紡錘體的形成,還有的封閉能源并抑制能量的產生,進而抑制正常形態發生所需的代謝過程。許多藥物和病毒對某種組織、器官有特別親和性,故特別易侵及某種組織和器官,如所謂親神經性或親心臟性等,它們會損傷一些特定的器官,影響其發育。

4.致畸因子的損傷與劑量有關,通常是劑量越大,毒性越大。理論上講,應該有安全劑量。但實際上,由于致畸過程具有多方面的決定因素,難以一概而論,故已經確定的致畸劑妊娠期間應絕對避免,因為尤其是對個體來講,難于判定絕對安全劑量。

5.致畸因子的作用后果,包括胎兒死亡、生長發育延遲、畸形或功能缺陷。究竟出現何種后果,則取決于致畸因子,母體及胎兒胎盤的相互作用如何?! ?

胚胎發育和畸形形成

前已提及,胎兒在發育的不同階段,對于致畸因子的感受性不同?;サ陌l生,特別要追溯到胚胎發育的早期階段。

1.植入前期(preimplantation stage) 從受精到第6天。正常的受精卵合子,zygote),頭3天在輸卵管中發育。受精后30小時才完成雙細胞階段,以后分裂速度增加,發育成桑椹球體。受精卵含有成人機體的所有基因成分,但它們絕大部分處于不激活狀態,在受精卵進入發育的分裂階段,激活的是那些與復制、生長、細胞間相互作用有關的基因。如果受精卵帶有異常的結構基因或者不正常地激活了某些基因,將會導致早期胚胎細胞死亡。如果將發育成2~4個細胞的分裂球(blastomere)從細胞間加以分開,則可形成同卵孿生兒。由于分裂球的組成細胞均屬潛力均等的全能細胞,因此理論上講,如果丟失一個細胞可能并不帶來嚴重后果。但事實上也正由于它們彼此一致,一個細胞帶有致死性的基因,可能其他細胞也帶有同樣的致死性基因。激活這種基因必然導致死亡。同時也正是由于這些細胞的彼此一致,一旦暴露于不利的外源性影響下,有害因子對所有細胞會產生同樣傷害,因而造成胚胎死亡。因此,通常認為有害環境因子對植入前期胚胎發揮著“全或無”的影響,也就是說或者胚胎死亡,或者存活,存活即意味著未受損傷,不會致畸。

2.植入期(implantation stage) 從第1周末至第2周末。胚泡到達宮腔內膜并開始植入。在8~10天階段,如果受到損傷,有可能造成分裂中細胞的彼此不完全分離,因而形成聯胎(double monsters)。聯胎可以是對稱性的,也可以是不對稱性的,對稱性聯胎也可以說是分離不完全的孿生兒,它們在不同部位仍相連在一起,例如頭部、胸部或臀部。不對稱性聯胎是指一個孿生兒發育良好,而另一個則發育不良或僅有殘跡。發育不良者常表現異常,或在體外與發育良好者相連,或者存在于發育良好的體內,而成為“胎中胎”。一些先天性畸胎瘤,特別是骶尾部的,實際上是不對稱性的聯胎。

3.三胚層期至第2個月末在植入期,已開始有內、外胚層的區分。從第3周至第1個月末,兩胚層之間又出現中胚層,各層并開始分化形成各原始的組織器官系統。細胞分化、遷移是這一階段的特點?;サ陌l生多起始于胚胎這一發育階段。第2個月各原始的器官系統逐步發育成形,各種形態發生上的異常以及廣泛而嚴重的畸形,多在這階段致成。因此胚胎的兩周至12周,是致畸因子損傷而造成先天畸形的關鍵時期。

4.胚胎3個月至產前 從胚胎第3個月,各系統在已建立的相互聯系條件下,受神經系統的支配,開始了原始的胎兒活動,主要器官系統趨于完整。此時,相對而言,對于致畸因子的作用有了抵抗力。但器官系統仍在不斷完善和功能適應。但已分化器官的功能成熟程度不同,因此也不能完全排除致畸因子的不良影響。從第4個月開始,胎兒進入迅速生長階段,胎兒生長受阻而造成的變形,有可能在這一時期形成。子宮內的羊膜帶(amniotic band),甚至子宮壁本身,都可能帶給胎兒損傷過程。

胚胎發育與先天畸形 先天畸形是胚胎在母體子宮內發育過程中產生的。而人體發育是從受精卵開始的。受精卵攜帶著來自父母的遺傳物質——基因,所以,人體形態發生從開始就受著基因的控制。受精卵若有基因的突變或基因的載體——染色體畸變,則受精卵從一開始就有內在的缺陷。必然發展出相應的結構異?;?a href="/%E7%96%BE%E7%97%85" title="疾病">疾病。胚胎在發育過程中還可受母體子宮內環境因素的影響而產生異常。如受精卵在最初幾次細胞分裂增殖時期,受到某種外來因素的作用,造成染色體不分離,可產生嵌合型染色體數目畸變及相應的畸形。胚胎12~32個細胞的桑椹胚期,如果某種因素將其從細胞間分開,則可形成同卵孿生兒,分離不全則產生聯體畸形。胚胎2周以內,細胞數目仍很少,受致畸物損傷后多致死亡而流產,隨月經排出而不被查覺;若能存活,則說明未受損或已由未受損細胞代償而不產生畸形。此即“全或無”現象。臨床上,常把受精后的前2周,稱為“安全期”。第3周至第一月末,為神經胚期,此時以中樞神經系統發育最為突出。此期受損,最易發生神經管畸形,如全前腦畸形、獨眼畸形、人魚體畸形、無腦兒、脊柱裂腦脊膜膨出等。第2月,胚胎各器官均由細胞組織發育成形。此時,對致畸物的耐受力仍很弱,最易受損,發生廣泛而嚴重的畸形。如胚36天前受損,可發生唇裂,其中42%伴腭裂;38天前受損,可發生橈骨發育不全;6周前發生嚴重并指、心房心室間隔缺損、橫膈疝、肛門閉鎖等;8周前可發生十二指腸閉鎖、鰓突或囊腫。泌尿生殖器官也在此期分化成兩個系統。生殖系統分化出睪丸卵巢,形成男或女。受損則產生泌尿生殖系統畸形。各種內分泌也在此期發育,此時若給孕婦口服放射性核素I行甲狀腺檢查,??芍绿杭谞钕贀p傷而功能低下。此期,嚴重的損傷可致胚胎死亡而流產。

胚胎第3個月各主要系統器官均已建立并趨完整,對致畸物相對有了抵抗力,畸形發生較少且較輕。但仍有些器官仍處分化成形期,可致畸形。如胚10周前受損,可致雙角子宮、臍膨出、梅克爾氏憩室、腸旋轉不全;12周前可發生尿道下裂等。

孕中晚期,各器官形態結構已基本發育完成,受損后,不再產生畸形。但在孕期始終發育著的器官,如眼、腦、性腺等,仍可受損而發育不全或出現病變?! ?

先天畸形的成因

1.遺傳因素形態發生是受遺傳因素控制的。先天畸形的發生絕大多數與遺傳有關,如染色體畸變、單基因遺傳、多基因遺傳等。

2.環境因素畸胎學的研究不斷發現環境中的一些物質可以造成胎兒畸形。在分析某個致畸因子的致畸風險時,應該考慮該致畸因子的作用強弱、劑量大小、持續時間、孕母的遺傳背景以及當時的孕齡等。常見的致畸因子有:

(1)輻射:其中離子電磁輻射有較強的致畸作用,包括α、β、γ和X射線,其致畸作用與各射線的穿透力有關。日常,人們都或多或少地接觸射線,有的人還因居住環境或職業關系可能接觸更多的射線,但對其致畸作用要具體分析。非電離性輻射,包括短波、微波及紫外線等,其致畸作用較弱。其中紫外線對DNA修復機制有缺陷的患者是一種致突變因子。

(2)X線:一般說,診斷性X線檢查,對胎兒的危害不大,但也與照射部位有關,例如膽囊造影只使胎兒接受0.000006Sv(注:Sv是劑量當量單位,1Sv=100rem);而鈉灌腸造影檢查,由于直接照射骨盆,則可使胎兒接受0.0035Sv。另外,治療劑量要大得多。治療腦腫瘤、乳腺癌(單側)均可使胎兒接受0.09Sv,治療肺癌可接受0.25Sv。所以,用于治療的X線有致畸的危險。

(3)同位素:各種組織對不同的同位素吸收量不同,例如口服5mci的131I,甲狀腺可接受100Sv,而性腺只有0.12Sv;口服4mci 32P,有1.0Sv進入骨髓、肝、脾,而其他部位則不過0.1Sv。另外,胎兒對同位素的吸收程度還與胎齡有關,例如胎兒在第10周,從循環中結合的碘比母親甲狀腺結合的還要多。因此孕婦必須用放射性碘進行診斷時,應在胎齡第5~6周之前進行,即在胎兒甲狀腺分化之前完成。

X線、同位素、還有其他外源性離子輻射對分裂細胞的影響,包括殺傷細胞、抑制有絲分裂、改變細胞的正常遷移和彼此聯系,以及造成染色體畸變和基因突變等。植入前期,大劑量照射可導致胚胎死亡,這是由于致死性染色體畸變或細胞分化受損所致。胚胎兩周后的任何時期接受超過1.0Sv的射線,均可造成器官畸形或生長受阻,其中以中樞神經系統最為敏感,0.25Sv時就可發生小頭畸形,智力低下,有實驗證明,不伴有神經系統導常的其他畸形,則可謂并非由輻射引起,此劑量目前為大多數所接受的致畸劑量標準,胎兒接受0.25Sv以上的照射,有致畸危險。美國學者大多數以0.1Sv作為閾值來推斷致畸危險。有時盡管不發生畸形,但輕微的損傷可引起智商降低,將來癌變也很難排除與輻射的關系。

3.病毒和感染可致畸的病毒感染有風疹、巨細胞病毒感染、水痘單純皰疹B。其他病毒感染的致畸問題,目前尚無足夠的證據?;蝺菏欠衽c感染有關,可通過檢查IgM來判定,受感染的新生兒IgM上升。也可進行病原基因檢測。

(1)風疹(rubella):前四周受感染,致畸危險為61%,5~8周時為26%,9~10周時為6%。風疹綜合征的畸形包括眼、耳、心、造血系統、中樞神經系統、肺、肝和骨。神經系統損傷如小頭、智力低下,眼的缺陷方面有視網膜病變、白內障、青光眼、小眼球等。

(2)水痘(varicella):致畸危害只是在胚胎前16周或產前4天之內發生。前16周感染,可致畸,包括眼的缺陷如白內障、小眼球、視神經萎縮以及腦損傷和肢體發育不全等。分娩前4天孕婦感染水痘,有20%的新生兒死亡。

(3)巨細胞病毒感染(cytomegalovirus infection):大約有10%的感染胎兒出現神經系統損傷??捎兄橇p低、耳聾。還可有低出生體重、小頭、肝脾腫大血小板減少性紫癜、視神經萎縮等。進行病毒分離和尿中脫落細胞查找病毒包涵體,均可證明感染的存在。

(4)弓形蟲感染(toxoplasma infection):主要表現為眼的疾患,90%有脈絡膜炎,50%~60%有癲癇、小頭和腦積水。即使感染得到控制,也常遺留眼或腦的損害。

4.化學藥物苯妥英鈉可致成輕、中度生長發育及智力障礙。妊娠期服用此藥,胎兒致畸危險為1/10~1/3。三甲雙酮(抗癲癇藥)會造成胎兒智力低下、發育緩慢、面部發育不良、唇腭裂、房間隔缺損兩性畸形。孕婦服用丙酮芐羥香豆素(抗凝劑),可引起胎兒軟骨發育不良,多表現為低出生體重及智力低下,中樞神經系統有異常。早孕婦女服用此藥,胎兒約1/3發生畸形。氨基蝶呤(抗葉酸劑),曾被用于進行人工流產,未流產者可造成胎兒多發畸形,其衍生物氨甲蝶呤有同樣致畸作用。在抗生素藥物方面,四環素可與骨鹽形成復合物,使牙變色;鏈霉素可致胎兒耳聾。激素方面,雄激素去甲睪丸酮衍生物用于避孕,可使女胎男性化,對男胎無不利影響;雌激素復合物氯菧酚胺可致畸,使非整倍體增加,可出現椎骨、心臟、肢體的畸形;皮質激素有誘發缺肢、先天性心臟病的報道;胰島素可使神經管缺陷增多,還可造成先天性心臟病和肢體缺陷?! ?

形成方式和類型

胚胎在遺傳或環境致畸因素作用下,可沿著3條途徑,形成5種類型。

1.先天畸形的形成方式

(1)胚胎組織形成不良:在遺傳和環境致畸因素的影響下,使胚胎本身有著內的缺陷,因而造成組織器官形成不良,產生畸形??蓡伟l或多發。

(2)變形(deformation):胚胎本身原無缺陷,各組織、器官早期發育原本正常,只是由于受到外來機械力作用,使原來正常發育的組織、器官受壓變形,出現畸形。來自母親的機械壓力有:雙角子宮、子宮肌瘤、骨盆狹小等;屬于胎兒方面的有:過早入盆、胎位不正和羊水過少、多胎、胎兒過大等。

(3)胚胎組織或胎兒的發育過程受到外來作用的阻斷,造成畸形。最明顯的例子是近年發現的羊膜帶形成及其影響作用。羊膜帶可因羊膜在妊娠早期破裂而形成,由于羊膜帶與胎兒體表的粘連或纏繞,使早期發育著的胚胎或胎兒的組織、器官發育阻滯和破壞,產生畸形,形成羊膜帶阻斷癥。

2.先天畸形類型先天畸形的種類很多,人類可識別的多發畸形已有300多種,這些不同表現的畸形,可按其形成方式歸納為五種主要類型來識別。

(1)綜合征(syndrome):所謂綜合征是指一群或幾種畸形,經常共同出現在一個個體中。綜合征常起因于同一病因,如21三體可形成Down綜合征,風疹感染可引起風疹綜合征。

(2)聯合征(association):指一群或幾種畸形常伴同在一起,出現在同一個體中。但不如綜合征那樣恒定,也不是偶然的巧合,這樣一組畸形稱為聯合征。聯合征可能系不同病因所致。如VATER聯合征,由脊柱(V)、肛門(A)、氣管(T)、食管(E)、腎(R)等畸形聯合而成。

(3)變形癥(deformation):指外來機械力作用引起的變形。常見的有踝內收、脛骨扭曲等。

(4)阻斷癥(disruption):指胚胎或胎兒本身沒有內在缺陷,在發育中胎兒體外的某些因素如羊膜帶或體內血栓形成等,使組織、器官的發育受阻或破壞,造成畸形。羊膜帶常因妊娠前8周時羊水早破而形成,呈片狀或帶狀。羊膜帶產生的時間越早,危害越嚴重。大部分畸形出現在體表,即上述羊膜帶阻斷癥。

(5)序列征(sequence):在胚胎發育中,在某種因素影響下,先產生一種畸形,由此畸形進一步導致相關組織、器官的一系列畸形。這一連串發生的畸形稱為序列征。例如Robin-Pierre序列征,起始畸形為小下頜,因而舌被迫向后向上移位,致使腭板不能正常閉合,并使呼吸道受阻,出現一連串畸形。由單一組織發育不良形成的序列畸形,稱為畸形序列征;由變形引起的序列畸形,稱為變形序列征;由阻斷引起的序列畸形,稱為阻斷序列征。

醫學遺傳學和畸胎學的研究,力圖闡明畸形發生的原因和機制,并為預防畸形尋找途徑。目前行之有效的方法有:衛生宣教,家系調查,遺傳咨詢,畸形及風險預測,生物化學檢驗,羊水和絨毛檢查,基因檢測和細胞遺傳學分析以及臨床B型超聲波及胎兒鏡的應用等,已取得一定效果,尚有待進一步發展和完善?! ?

預防

通過婚前檢查、遺傳咨詢、孕婦保健避免畸形的發生,還可通過羊水或絨毛檢查、B超及胎兒鏡等手段預防畸形兒產生。早期診斷及宮內治療可減少畸形兒產生。

參考