NEJM：12年後證實！懷孕補充維生素B3，或能預防嚴重出生缺陷

Extra vitamin B3 in prenatal vitamins might prevent some birth defects.

shironosov/iStockphoto

8月9日，《科學》雜誌發表的一篇報道稱，額外劑量的維生素B3也許可以幫助預防某些類型複雜的先天缺陷。這一結論是基於最新發表在頂級醫學期刊NEJM上題為「NAD Deficiency, Congenital Malformations, and Niacin Supplementation」的論文得出的。

圖片來源：NEJM

該研究發現，維生素B3能夠幫助彌補機體生產煙醯胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）能力的缺陷。值得注意的是，這是科學家們首次將NAD分子與人類健康的胎兒發育聯繫起來。

這一發現提出了一種可能性，即，提高孕婦飲食中B3的水平可能有助於降低出生缺陷的總體發生率。

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從2005年開始的「故事」

事實上，這一研究故事開始於尋找能夠導致心臟缺陷的基因。澳大利亞的發育遺傳學家Sally Dunwoodie和她的同事一直致力於研究影響心臟發育的基因。他們還將這些基因與孩子出生就有心臟問題的家庭聯繫起來。

2005年，Dunwoodie的團隊處理了一個特別嚴重的病例：一個在心臟、脊椎和肋骨上有嚴重缺陷的嬰兒——肋骨問題非常嚴重，以至於孩子的肺不能完全充氣。研究小組發現，該家族攜帶了與NAD分子生產相關的基因突變。而NAD對細胞中的能量儲存和DNA合成至關重要。

Dunwoodie說：「當時，沒有人報道過NAD在心臟或骨骼發育中的任何作用。我們也不知道怎麼辦。」

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2012年又一個相似病例

然而，2012年，研究小組在另一個小孩擁有相似缺陷組合的家庭中發現了一個相關的突變。這一次，突變基因參與了產生NAD的反應的下一步。Dunwoodie說：「那是我們頓悟的時刻。」

她和她的同事最終發現，另外兩個小孩有相似出生缺陷的家庭在相同的兩個基因中發生了突變。他們在這篇最新發表的NEJM論文中描述了來自這4個家庭的突變。

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究竟是哪兩個關鍵基因？

具體來說，發生突變的兩個基因編碼了犬尿氨酸通路（kynurenine pathway）中的兩個酶：3-hydroxyanthranilic acid 3,4-dioxygenase （HAAO）和犬尿氨酸酶（kynureninase，KYNU）。其中，3名患者攜帶純合子突變，預示著HAAO或KYNU蛋白的功能缺失改變，另一名患者攜帶的是雜合KYNU突變。據悉，NAD是通過犬尿氨酸通路經由色氨酸合成而來。

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為了證實相關的基因突變在器官和骨骼發育中的作用，研究人員在小鼠身上敲除了這兩個基因，以確定是否會出現了類似的先天缺陷。起初，所有的幼崽都是正常的。但是，研究人員意識到，標準的小鼠食物中富含煙酸（niacin）。細胞能夠藉助一種替代途徑，利用煙酸或煙醯胺（nicotinamide）——兩者都被稱為維生素B3——來生產NAD。

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富含B3的飲食使突變小鼠生出健康後代

因此，科學家們給懷孕的突變老鼠餵食了一種不含煙酸的飲食。結果發現，許多幼崽在子宮內死亡，而存活下來的小鼠擁有的缺陷與影響4個家庭孩子的缺陷非常相似。向懷孕的突變小鼠提供低劑量的煙酸使得後代小鼠的嚴重缺陷變少了，而富含煙酸的飲食能夠使突變懷孕小鼠生出健康的後代。

這一結果表明，B3補充劑可能會幫助到攜帶NAD相關基因突變的家庭：預防出生缺陷，或者可能用於治療已經有缺陷的兒童。

在MIT研究NAD在癌症生物學中作用的Matthew Vander Heiden說：「當然，在醫生能夠推薦B3補充劑給孕婦之前，還需要更多的人類研究對此進行驗證。但是這項研究為發展生物學家開闢了一個潛在的令人興奮的新領域：試著去了解細胞代謝如何影響發育。之前，很少有人會想到，NAD缺乏會導致出現缺陷。」

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背後機制仍不清楚

研究人員目前並不確定NAD究竟是如何影響發育的，因為這一分子在非常多不同的細胞功能中起著關鍵的作用。或許是因為不含充足NAD的細胞沒有足夠的能量跟上發育所需的細胞生長和分裂的快速「步伐」。或許因為NAD能幫助細胞響應某種類型的壓力。

不過，Dunwoodie和Vander Heiden都懷疑，NAD在DNA合成和修復中扮演的角色可能是尤為重要。他們注意到，患有Fanconi貧血的患者（DNA很容易斷裂）通常具有與該研究中4個家庭孩子表現出來的相似的出生缺陷。

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還需更多研究加以證實

Dunwoodie說，她已經統計了至少95個與體內NAD水平有關的基因。任何一種基因發生突變都有可能使發育中的胎兒容易受到先天缺陷的影響，即使父母雙方都沒有任何明顯的癥狀。她說，母親飲食中額外的維生素B3可能有助於彌補任何錯誤基因。

現在，醫生已經建議女性服用特定劑量的葉酸或維生素B9來預防脊髓缺陷，但這項新研究還不足以支持對維生素B3進行相似的推薦。Vander Heiden說，研究人員還需要更多的了解懷孕會如何影響NAD水平，以及健康的NAD水平是什麼樣的。標準產前維生素（standard prenatal vitamins）中的額外維生素B3已經很有幫助了，這也是可能的。

過多的煙酸會導致頭暈、噁心和腹瀉，但是低劑量的煙酸卻沒有任何已知的副作用。Vander Heiden認為，在人們的飲食中添加一點煙酸幾乎沒有什麼壞處。如果它能預防一些嚴重的先天缺陷，這是一種非常令人興奮的可能性。

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參考資料：1）NAD Deficiency, Congenital Malformations, and Niacin Supplementation

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