【探索生命讲座】封神榜里面的角色是怎么来的?—谈人类先天性缺损

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由国立台湾大学科学教育发展中心 CASE 所举办的探索讲座第十六期〈命孕交响曲的四大乐章—发生、错生、重生及再生〉的第二讲“封神榜里面的角色是怎么来的?—谈人类先天性缺损”,由台大医院妇产部荣誉教授谢丰舟教授主讲,以他行医四十年来累积的丰富经验,来和与会者一同分享在人类在发育过程中发生异常而导致的先天性缺损现象,以及现代医学如何透过产前诊断加以预防及治疗。

台大医院妇产部荣誉教授 谢丰舟 医师

台大医院妇产部荣誉教授 谢丰舟 医师

封神榜的角色怎么来?

在许许多多的神话故事、原住民雕刻、宗教神佛中,都出现了许多与人类型态类似却又迥异的外貌,例如日本、澳洲、椰子岛等地方都有出现的独眼巨人传说、封神榜二郎神的第三只眼以及泰国著名的四面佛等。比对了一些人类畸胎的照片,发现类似于独眼巨人的 trisomy13 以及与四面佛相当形似的头部连体婴等,谢教授认为,也许这些传说及形象,都发想于各式各样的人类畸胎。

先天性缺损发生机率

这些不同的先天性缺损,在人类发生的机率较为严重的约为千分之三,而加上多指、多块瘜肉等较为次要的则有千分之十四。其中,每 30 个有先天性缺损的胎儿中,就有 10 个的异常状况是在是脑神经系统、8 个是心血管系统、4 个肾脏泌尿系统、2 个四肢以及 8 个其他症状。由这个数据可以看到,在人类发育过程中最容易出状况的就是脑神经系统,而它也是形成构造最复杂的一块。

前三个月是关键

最早的胚胎像汉堡一样,上下各一片面包、中间一片肉,分别是外胚层、中胚层和内胚层。各个胚层经历折叠、卷曲,形成各种器官。在受孕后 2 周内,细胞再生能力很强,即使有小状况也能修复排除;而 10 周后,随着硬颚的相合,各器官也达到阶段性的完成。因此,大多数的器官形成过程中最容易受影响的时间都在受孕后 2-10 周的期间;而脑神经系统虽也在 10 周前受影响程度最高,但直到出生前都仍有异常的可能,也因此在先天性缺损中,脑神经系统异常占了最高的比例。

从管子来的器官

细胞发育过程中,先长成像纸张的一片,再弯曲后形成管子。数条管子相互折叠、环绕、卷曲(folding and looping),就形成了器官的模样。而也有像树枝一样的连接,一的大管子长出两个小管子就形成两叶立体结构的器官,三条小管子就是三叶了,例如我们的肺和肝脏。在折叠、环绕及愈合过程中如果出了状况,在脑神经系统上就成为了无脑、脊柱裂、脑脊髓膜膨出等;而心脏的两条管子如果扭反了边,就成为偏心偏到右边去的形态。

是什么造成异常

胎儿发育就是基因→染色体→细胞→组织→器官→生物的过程,在不同的阶段出了错,就会造成不同的疾病。基因出错造成的基因异常占了所有异常的 5%,染色体异常为 6%,器官形成出错分为 7% 来自环境因素的突变以及 25% 的多基因出错造成的异常,另外有 65% 仍属于我们未知的部份。“上帝也会打瞌睡”谢教授笑说。而造成先天性异常的环境因素包含了酒精、毒物(含药物及环境毒物)、吸菸、病毒感染(如兹卡病毒造成小脑症、德国麻疹)及放射线等。

遗传疾病分类

  1. 染色体异常:如 45X 的女性、47XXY 的男性等多或少一条染色体的状况,或是数目正常但小部分缺损造成的猫啼症、小胖威利等。最常见的就是第21对染色体有三条的 trisomy21,也就是俗称的唐氏症。其他三染色体很常见的还有第 13 对、第 18 对等。但对于这些异常,我们只知道当这些染色体多了或少了会成为某些疾病或症状,但为什么多了一条 21 号染色体就会变成唐氏症?这就是还待研究的目标。
  2. 单基因异常;例如地中海贫血、BRCA 突变造成的乳癌等。借由家族谱 pedigree 的绘制,可以看出是隔代遗传的体染色体隐性(autosomal recessive)、代代都有的体染色体显性(autosomal dominant)、男性症状较为明显或仅限男性发病的性联遗传(X-linked recessive / X-linked dominant)、 或是每个孩子都得病的粒线体异常等。
  3. 多基因异常;有些疾病和身高一样,由于是由很多个基因共同调控,而呈现常态分布的模式。如精神分裂、先天性心脏病、神经管缺损、糖尿病等,每个人对于是否会发病的感受性就呈现常态分布。

产前检查

过去的生产常如开奖,孩子呱呱坠地的当下才知道是否带有特异的疾病。台湾自 1984 年起努力推动健保产检,至今台湾的产检制度已领先全球,以相当实惠的价格拥有先进的技术。许多已知突变点位或台湾常见的疾病如梅毒、地中海贫血、唐氏症、B 型肝炎、糖尿病等皆纳入检查范围。而除了特殊疾病或突变点位的检验,胎儿的体围大小测量也是相当重要的。医师会在产检中借由超音波影像测量胎儿的头围、大腿骨长度等,作为胎儿是否发展无异常的参考指标。“超音波给了我们另外一只可以透视的眼睛”谢教授说。借由超音波,除了上述的体围测量,我们也可以看到胎儿的胎位、性别、脑部、心脏和器官的发育,及早发现水脑、空前脑症、无脑儿或先天性心脏病等。

产前检查如何取得胎儿基因

取得胎儿基因有序多方式。羊膜穿刺,约怀孕 16-18 周时执行,培养羊水中的细胞藉以萃取出胎儿 DNA;绒毛膜采样,约怀孕 10-12 周时执行,胎盘组织就是胎儿组织,且存活良好,可提早并作更多检验;胎儿血液。约怀孕 22 周后可执行,在超音波导引下抽取胎儿血液;非侵入式产前检验,约怀孕 10 周后可执行,抽取母体血液,分离出经由胎盘等流入母体的胎儿细胞染色体。

唐氏症筛检

由于唐氏症发生机率在母亲年龄达 34 岁之后比例大幅上升,早期仅有高龄产妇会做产检,反而许多生出唐氏症胎儿的都是年轻的母亲。后来推动了一系列的检验,从母血唐氏症筛检能筛检出约 70% 的唐氏症胎儿、加上超音波颈部透明带厚度及鼻骨等指标可筛检达 90%,配合之后的羊膜穿刺等进一步的检验,目前唐氏症的检出率已几乎高达 99%。除了产前检验,对于已出生的唐氏症胎儿也积极推动联合门诊、成立病友会等,从产前、产后、到照顾和社会支持,全方位地建立良好的制度。

如何避免先天性缺损

由于现今许多的疾病都有已知的突变点位,且台湾产检制度已经相当完善,如能从从婚前、孕前、产前的各个时期,经由产检检验及各阶段的遗传咨询,即能有效筛检出相当程度的疾病,大大减低胎儿出生时的“惊喜”。另外孕前即开始补充叶酸、孕期中使用药物的注意,也能避免其他来自于环境造成的突变影响。

演讲结束后,谢教授邀请大家一起来折纸飞机。3、2、1,纸飞机一同飞向天空,教授笑称是庆祝自己七十岁生日,而实际上是在告诉大家,一张纸,在折叠而形成构造之后,就成为一个有功能的个体了!

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精采的 QA 时间,提问也相当踊跃。一名高二学生询问,当产前检查发现问题时,会采取什么样的行动?谢教授语重心长地回答,许多人都认为做产检就是在杀婴,但是其实在许多检验之后,他们救的胎儿比拿掉的多。另外,在这些产检咨询的过程中,无论是医师或咨询师,都必须是 non-directive approach,意即没有方向性的咨询:在过程中仅能陈述事实,为什么会发生、未来可能的状况、有哪些处理方式等,而不能给予胎儿的亲属任何的指令或有主导性的建议。而教授在演讲中也有提及,很多时候我们并没有去在乎“胎儿的意愿、胎儿的人权”,一句“为什么没有人问我:要不要来到人间?”道出了在产检发现问题的时候,往往被忽略的,是那个被决定的生命。

而当一名高一学生问起,是否有办法能以人为的方式,诱导胎儿在发育过程中往比较好的方向突变时,谢教授屡屡指出,“自然的最好,不要乱搞”。科技不断地在进步,许许多多的电影都上演着订做宝宝、改变基因、超级人类、操控突变等等。虽然这些科技仍仅限于科幻电影的想像,但是无论是任何情况,医师们仍然建议,如果遇到问题,就想办法解决问题,除此之外,自然的最好,不要乱搞。因为我们谁也有没权力,去订做出一个属于我们意愿的宝宝,一个从出生前,就失去主导自己发育生长权的人类。

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图片来源:
由 CASE 讲座提供。

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