在医学研究领域,发展起源于健康与疾病(DOHaD)提供了一种新视角,专注于早期生命发展中的因素,这些因素可能导致人类疾病的形成。这些因素包括产前及围产期环境因素的影响,如营养不良、压力以及环境化学物质等。这种方法强调了成人慢性非传染性疾病的表观遗传成因。此外,胎儿的心理病理学也可能受到表观遗传因素的影响。
「母亲的心理印象」这一概念可以追溯到19世纪,当时流行的想法认为母亲生产前的一切行为都可能影响胎儿。这一想法尽管在科学上缺乏严谨性,却为后来DOHaD的发展奠定了基础。
DOHaD的现代理解,来自几篇重大研究,尤其是大卫·巴克(David Barker)及其同事的工作。他们的研究显示,1921至1925年新生儿死亡率与1968至1978年心血管疾病的发病率之间存在强烈联系,提出了胎儿起源假说,这个假说认为早期营养差异造成了成人疾病的风险。
1944至1945年间,荷兰西部地区因铁路罢工和德国控制造成了严重的饥荒。当时,准妈妈们只能获得极少的热量(每天仅400至800卡路里),这充分显示了产前营养对胎儿的重要影响。
「荷兰饥饿冬季研究为支持DOHaD理论提供了重要数据,结论表明,怀孕期间摄入低热量的女性,其子女与未经饥荒影响的子女相比,肥胖率显著增高。」
研究人员开始考察一批在饥荒期间出生的患者,结果发现这些人的代谢疾病及心理疾病出现的几率远高于其他人。此研究的结果强调了早期生活环境对日后健康的深远影响。
俭约表型假说由C. Nicholas Hales和David Barker于1992年提出,认为胎儿在营养不良的情况下生长不良将导致日后发展出2型糖尿病。该假说认为,这种低出生体重直接与母体的营养不足有关。因而,这名宝宝的代谢する会调整为节约能量与存储脂肪的状态。
环境不匹配假说着重于胎儿的营养不良与成人的过度营养之间的矛盾。例如,对于生活在贫困社区的孕妇,她们的胎儿可能会感知到低蛋白状态,从而调整自己的发展,致使日后的代谢模式更趋近于「节约型」。在相对于富裕社会的情况下,胚胎会发展出胰岛素抵抗,使得未来更容易患上肥胖和糖尿病。
「环境不匹配假说强调了人类发展的优势,但也让我们意识到潜在的长期缺陷。」
DOHaD的核心还在于基因表达的表观遗传改变。这些改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA的异常,这些都可由母亲在怀孕期间的环境因素所影响。
DNA甲基化是与DOHaD相关最为研究透彻的表观遗传反应之一,它改变区域的亲水性,并抑制基因转录因子的相互作用。某些代谢疾病、癌症和神经退行性疾病均与DNA甲基化有关。
组蛋白的修饰在发展编程中不可或缺,研究显示母亲和父亲的压力能引起组蛋白的改变。这些变化可以影响生物的表型,成为某些代谢疾病的潜在机制。
新研究显示非编码RNA对于调节细胞分化和有机发展具重要性。这些非编码RNA参与在大脑、肌肉及心血管系统的发育中,存在着丰富的研究潜力。
多年来,多项研究针对DOHaD进行了深入调查,发现孕期以及早期生命影响对健康的重心在于何时及如何曝露于不同的环境因子。例如,有研究发现,妊娠期的母亲若面对压力,所产生的高皮质醇可影响胎儿的行为和认知发展。另有研究表明,母亲的饮食习惯可直接影响胎儿健康,包括肥胖、高血压等疾病的风险。
「从历史至今,DOHaD理论不断扩展,并持续探索早期环境对成年健康的影响。你是否会关注自己在孕期的环境和健康,进而影响未来世代的健康?」