本课题在国家自然科学基金（30000139）、上海市自然科学基金（2000-007）、中国博士后基金（98-09）的资助下完成。 　　孕期饮酒造成胚胎生长发育异常和出生缺陷是最重要的公共卫生问题之一。以往研究认为是酒精的直接作用导致一系列结构和功能发育异常，而对其代谢产物乙醛胎儿酒精综合征中的作用研究极少。因此，酒精及其代谢产物乙醛在孕期饮酒所致发育异常中的作用一直悬而未决。孕期饮酒极易引起脑等中枢神经系统器官的结构和功能异常。然而，孕期饮酒导致脑发育异常是酒精直接作用于神经元还是通过作用于在神经元的迁移、分化、成熟和髓鞘形成过程中发挥重要作用的神经胶质细胞间接影响神经元而造成的也尚不清楚。 　　本项目采用体内外实验方法系统评价了酒精和乙醛的发育毒性和致畸性，并在此基础上研究了酒精、乙醛对与神经元分化成熟和定向迁移有关的星形胶质细胞、形成髓鞘的少突胶质细胞的增殖、重要蛋白表达及凋亡等的影响，主要有以下发现： 　　(1)采用体内外实验方法较系统评价了酒精和乙醛的发育毒性和致畸性。通过研究酒精和乙醛的联合发育毒性，发现胎儿酒精综合征中脑和头部发育异常是酒精单独作用的结果，乙醛尽管有作用但主要影响其他器官；阐明了酒精及其代谢产物乙醛对胚胎作用的靶器官，即酒精的主要作用靶器官是脑和神经系统，主要影响脑的发育过程；而乙醛的主要靶器官是心脏和肢芽，主要导致心脏和肢芽等其它器官的发育分化异常。 　　(2)提出了酒精导致胚胎卵黄囊膜脂质流动性增加和微绒毛改变可能是酒精胚胎发育毒性的重要机制，提供了微量元素锌和维生素C对酒精和乙醛发育毒性的拮抗作用有限的实验证据。 　　(3)通过对不同分离方法（包括不同分离时间和分离化学物）和培养方法的比较研究，改进了星形胶质细胞和少突胶质细胞分离培养方法。与原有方法相比，该方法降低了超速离心等机械损伤和多种分离化学物对细胞所带来的损伤，大大提高了细胞存活率和分离细胞的纯度，两种细胞纯度分别增至98%和96%，可在体外保持持续增殖能力。 　　(4)揭示了酒精和乙醛对胎鼠脑星形胶质细胞和少突胶质细胞的损害效应及其特征。酒精和乙醛均能抑制两种细胞的增殖，首次发现乙醛能对胶质细胞的增殖产生抑制作用，较高剂量的乙醛也能导致神经胶质细胞死亡。酒精能诱导星形胶质细胞和少突胶质细胞凋亡，而乙醛主要引起神经胶质细胞死亡并可引起少突胶质细胞凋亡。 　　(5)从细胞周期、基因和蛋白质改变揭示了酒精和乙醛对胎鼠脑星形胶质细胞和少突胶质细胞的损伤机制。①酒精对星形胶质细胞损害效应可通过影响其细胞周期（即影响有丝分裂的G1和S期，延长并抑制S期），抑制增殖细胞核抗原、GFAP、S100、TRAF、Bcl-2、NGF、BDGF、PDGF表达和诱导c-Fos蛋白、NOS、nNOS、HSP70表达，增加细胞膜脂质流动性，损伤细胞膜和线粒体引起；②酒精对少突胶质细胞损害效应可通过影响其MBP、S100、TRAF、NGF、BDGF、PDGF的表达，增加细胞膜脂质流动性引起；③酒精通过抑制星形胶质细胞凋亡抑制基因Bcl-2表达、诱导NOS活性增加和nNOS表达，诱导HSP70表达，损伤细胞膜和线粒体导致凋亡增加；而酒精和乙醛引起少突胶质细胞凋亡与诱导NOS活性增加和nNOS表达无关；④首次利用基因芯片初步获得酒精所致星形胶质细胞基因表达谱的改变，增殖相关基因PCNA、c-Myc、MSH、P53；氧化应激与解毒相关基因HSP70、LDH、SOD、IFN10有关；星形胶质细胞功能基因GFAP、MBP、NGF、ETEF2；细胞转录相关功能基因CBTF；能量代谢相关基因cAMP等基因的表达均受到明显抑制。 　　(6)发现酒精在低于可产生脑发育异常的剂量时就可影响星形胶质细胞GFAP和少突胶质细胞MBP、TRAF的表达。这为胎儿酒精综合症中神经元的死亡可通过影响引导神经元定向迁移的星形胶质细胞和形成髓鞘的少突胶质细胞所致的假说提供了新的实验依据。 　　本研究通过多层次深入研究阐述酒精及其代谢物乙醛在酒精致畸中的作用和致脑发育异常的机制，为今后开展同类研究提供了方法学借鉴，对于认识和预防酒精相关疾病具有重要的理论和现实意义。

　　本课题在国家自然科学基金（30000139）、上海市自然科学基金（2000-007）、中国博士后基金（98-09）的资助下完成。 　　孕期饮酒造成胚胎生长发育异常和出生缺陷是最重要的公共卫生问题之一。以往研究认为是酒精的直接作用导致一系列结构和功能发育异常，而对其代谢产物乙醛胎儿酒精综合征中的作用研究极少。因此，酒精及其代谢产物乙醛在孕期饮酒所致发育异常中的作用一直悬而未决。孕期饮酒极易引起脑等中枢神经系统器官的结构和功能异常。然而，孕期饮酒导致脑发育异常是酒精直接作用于神经元还是通过作用于在神经元的迁移、分化、成熟和髓鞘形成过程中发挥重要作用的神经胶质细胞间接影响神经元而造成的也尚不清楚。 　　本项目采用体内外实验方法系统评价了酒精和乙醛的发育毒性和致畸性，并在此基础上研究了酒精、乙醛对与神经元分化成熟和定向迁移有关的星形胶质细胞、形成髓鞘的少突胶质细胞的增殖、重要蛋白表达及凋亡等的影响，主要有以下发现： 　　(1)采用体内外实验方法较系统评价了酒精和乙醛的发育毒性和致畸性。通过研究酒精和乙醛的联合发育毒性，发现胎儿酒精综合征中脑和头部发育异常是酒精单独作用的结果，乙醛尽管有作用但主要影响其他器官；阐明了酒精及其代谢产物乙醛对胚胎作用的靶器官，即酒精的主要作用靶器官是脑和神经系统，主要影响脑的发育过程；而乙醛的主要靶器官是心脏和肢芽，主要导致心脏和肢芽等其它器官的发育分化异常。 　　(2)提出了酒精导致胚胎卵黄囊膜脂质流动性增加和微绒毛改变可能是酒精胚胎发育毒性的重要机制，提供了微量元素锌和维生素C对酒精和乙醛发育毒性的拮抗作用有限的实验证据。 　　(3)通过对不同分离方法（包括不同分离时间和分离化学物）和培养方法的比较研究，改进了星形胶质细胞和少突胶质细胞分离培养方法。与原有方法相比，该方法降低了超速离心等机械损伤和多种分离化学物对细胞所带来的损伤，大大提高了细胞存活率和分离细胞的纯度，两种细胞纯度分别增至98%和96%，可在体外保持持续增殖能力。 　　(4)揭示了酒精和乙醛对胎鼠脑星形胶质细胞和少突胶质细胞的损害效应及其特征。酒精和乙醛均能抑制两种细胞的增殖，首次发现乙醛能对胶质细胞的增殖产生抑制作用，较高剂量的乙醛也能导致神经胶质细胞死亡。酒精能诱导星形胶质细胞和少突胶质细胞凋亡，而乙醛主要引起神经胶质细胞死亡并可引起少突胶质细胞凋亡。 　　(5)从细胞周期、基因和蛋白质改变揭示了酒精和乙醛对胎鼠脑星形胶质细胞和少突胶质细胞的损伤机制。①酒精对星形胶质细胞损害效应可通过影响其细胞周期（即影响有丝分裂的G1和S期，延长并抑制S期），抑制增殖细胞核抗原、GFAP、S100、TRAF、Bcl-2、NGF、BDGF、PDGF表达和诱导c-Fos蛋白、NOS、nNOS、HSP70表达，增加细胞膜脂质流动性，损伤细胞膜和线粒体引起；②酒精对少突胶质细胞损害效应可通过影响其MBP、S100、TRAF、NGF、BDGF、PDGF的表达，增加细胞膜脂质流动性引起；③酒精通过抑制星形胶质细胞凋亡抑制基因Bcl-2表达、诱导NOS活性增加和nNOS表达，诱导HSP70表达，损伤细胞膜和线粒体导致凋亡增加；而酒精和乙醛引起少突胶质细胞凋亡与诱导NOS活性增加和nNOS表达无关；④首次利用基因芯片初步获得酒精所致星形胶质细胞基因表达谱的改变，增殖相关基因PCNA、c-Myc、MSH、P53；氧化应激与解毒相关基因HSP70、LDH、SOD、IFN10有关；星形胶质细胞功能基因GFAP、MBP、NGF、ETEF2；细胞转录相关功能基因CBTF；能量代谢相关基因cAMP等基因的表达均受到明显抑制。 　　(6)发现酒精在低于可产生脑发育异常的剂量时就可影响星形胶质细胞GFAP和少突胶质细胞MBP、TRAF的表达。这为胎儿酒精综合症中神经元的死亡可通过影响引导神经元定向迁移的星形胶质细胞和形成髓鞘的少突胶质细胞所致的假说提供了新的实验依据。 　　本研究通过多层次深入研究阐述酒精及其代谢物乙醛在酒精致畸中的作用和致脑发育异常的机制，为今后开展同类研究提供了方法学借鉴，对于认识和预防酒精相关疾病具有重要的理论和现实意义。