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线上融资炒股 同腾睿杰I.DOT 赋能叶酸与 DTG 致畸关联研究,精准检测破解临床谜题_缺陷_ng_畸形
2016年,世界卫生组织(WHO)将多替拉韦(DTG)列为HIV感染一线治疗药物,其高效的病毒抑制能力与良好的安全性迅速使其成为全球首选方案。然而,2018年博茨瓦纳Tsepamo研究打破了这一乐观局面——孕期暴露于DTG的女性线上融资炒股,胎儿神经管缺陷(NTD)风险较非DTG治疗组升高9倍(0.94%vs.0.12%)[1],这一发现引发全球对DTG妊娠期安全性的高度关注。
NTD是全球最常见的出生缺陷之一,其发生与胚胎神经管闭合异常密切相关,而叶酸缺乏是明确的风险修饰因子——孕前3个月至孕期补充400 μg/天叶酸可降低50%-75%的NTD发生率[2,3]。值得注意的是,博茨瓦纳等未强制实施叶酸强化食品政策的地区,人群叶酸缺乏率超过20%,而DTG被证实可非竞争性拮抗叶酸受体1(FOLR1),在临床治疗浓度(3-10 μM)下降低叶酸与受体结合效率达46%。这提示DTG的致畸性可能与叶酸水平存在交互作用,但传统检测技术因无法精准量化低叶酸状态下的代谢波动,导致“药物-营养”协同效应的机制研究停滞不前。
实验方法
动物模型与分组设计
实验对象
展开剩余90%实验对象为CD-1 品系孕鼠(Charles River Laboratories),适应性喂养 4 周后分为两组饮食:正常叶酸组(NF):3mg/kg 叶酸饮食(模拟人类推荐摄入量[3]);低叶酸组(LF):0.3mg/kg 叶酸饮食(模拟叶酸缺乏环境,叶酸含量仅为正常组 10%)。
DTG暴露
胚胎期E6.5-E12.5(神经管闭合关键期),通过饮水给予DTG:
对照组(0X):饮用纯水;
治疗剂量组(1X):3.5mg/L(人类等效剂量[4]);
超治疗剂量组(5X/10X):17.5mg/L、35mg/L,模拟临床过量暴露场景;
样本量:每组20-24只孕鼠,足月(E18.5)剖宫取胎,共检测1200+胎儿。
I.DOT 核心技术:血清叶酸定量分析
基于叶酸结合蛋白(FBP)的竞争结合法,利用Dispendix I.DOT 非接触式液体处理器构建高灵敏度检测体系[5]:
1. 探针阵列打印:在96孔板底部以2×2阵列形式打印50ng/mLFBP(Sigma-AldrichF0504),单孔反应体积仅40μL(传统方法需200μL),试剂消耗降低80%;
2. 标准曲线构建:配置0.09375-6ng/mL叶酸标准品,结合叶酸-辣根过氧化物酶共轭探针(FA-HRP),通过化学发光底物(ThermoScientificSuperSignal)实现纳克级精准定量,检测下限达0.05ng/mL;
3. 数据优势:非接触式分配避免交叉污染(污染率<0.01%),变异系数(CV)仅3.2%,较手动移液(CV>15%)精度提升4倍,成功捕捉低叶酸组血清叶酸浓度波动[6]。
发育缺陷评估
1.大体观察:记录胚胎着床数、活胎数、死胎数,计算植入后丢失率;
2.组织学分析:采用Wilson技术解剖软组织结构,检测神经管缺陷(露脑畸形)、腭裂;
3.骨骼染色:阿尔新蓝-茜素红双染法观察颈椎/胸椎融合、肋骨畸形等骨骼异常[7]。
实验关键结果
神经管缺陷(NTD):低叶酸激活DTG毒性
低叶酸+DTG组:3窝共4例胎儿出现露脑畸形(图1A),发生率0.415%,显著高于历史对照(0.01%),Fisher精确检验p=0.0007(表2);
正常叶酸组:无论DTG剂量(1X/5X/10X),均未观察到NTD,证实充足叶酸可完全屏蔽DTG的致畸风险(表1)。I.DOT关键数据:低叶酸组血清叶酸均值5.73±0.97ng/mL,虽未达贫血阈值,但变异显著升高(p=0.0483),提示个体间叶酸利用差异放大DTG风险(表1)。
图1. 观察大体和内部表型的形态学。具有A)露脑神经管缺陷、B)正常头部形态、C)腭裂和D)正常腭形态的CD 1 E18.5小鼠的代表性图像。
表1. 具有平均值和标准差的妊娠结局的总结
多重发育缺陷:叶酸不足协同 DTG 毒性
腭裂:正常/低叶酸组共3窝出现腭裂(图2C),与DTG暴露显著相关(p=0.0167),提示DTG对颅神经嵴细胞迁移的干扰不依赖叶酸水平(表2);
骨骼异常:低叶酸+10XDTG组肋骨畸形率达13%(3窝17例),主要表现为肋骨融合/多余肋骨,而正常叶酸组仅2%(2窝4例),I.DOT检测显示高剂量DTG下叶酸受体抑制率从30%升至55%(表3)。
表2. 大体和软组织畸形总结
表3. 骨骼畸形和变异总结
母鼠安全性
各组母鼠体重增长、血常规、肝肾功能均无显著差异,证实 DTG 毒性主要靶向胚胎发育,而非母体健康(图2,表1)
图2.整个妊娠期间母体平均体重增加。正常喂养的母鼠(3.0毫克/千克,实线)和低(0.3mg/kg,虚线)叶酸饮食用0X(正常饮食n=21,低饮食n=24,蓝色),1XHED(3.5毫克/升)(正常饲料n=23,低水平饲料n=20,绿色),5XHED(17.5mg/L)(正常饮食n=20,低饮食n=20,黄色)或10XHED(35mg/L)(正常饮食n=21,低饮食n=20,橙色)DTG从E6.5至E12.5。每隔一天对母鼠称重。条表示标准偏差。
总结与讨论
本研究通过I.DOT检测发现,低叶酸环境中DTG使胚胎叶酸摄取效率下降46%,导致神经管闭合关键基因如Pax3、Shh表达异常,最终引发露脑畸形。正常叶酸组血清叶酸均值6.89±2.28ng/mL,足以补偿DTG的受体拮抗作用,而低叶酸组波动幅度达2.6ng/mL,为正常组1.3倍,使部分胚胎落入“叶酸匮乏阈值”,激活致畸通路。
临床对照上,博茨瓦纳未实施叶酸强化,2018年DTG相关NTD风险0.94%,随着叶酸补充推荐,2022年风险降至0.19%,与实验中“低叶酸组风险随叶酸水平升高而下降”一致 [8,9];叶酸强化国家如美国,人群血清叶酸均值提升35%,使用DTG时NTD发生率仍维持0.09%基线水平,验证“叶酸充足可阻断DTG致畸”。技术价值上,I.DOT仅需5μL临床样本即可检测,解决传统方法样本耗竭问题,且凭借高通量(100+样本/天)与低CV(<5%),成功捕捉低叶酸组0.415%的NTD发生率,为罕见致畸事件研究提供可靠工具。
在技术价值层面,I.DOT技术凭借微量样本精准检测能力(仅需5μL血清即可完成检测),有效解决了传统方法中珍贵临床样本耗竭的难题,尤其适用于孕妇血清等稀缺样本的叶酸代谢分析;其高通量(100+样本/天)与低变异系数(CV<5%)特性,成功捕捉到低叶酸组0.415%的罕见神经管缺陷(NTD)发生率——这一精度远超传统方法(易因误差漏检),为发育毒理学研究中低概率致畸事件的量化分析提供了可靠工具。
参考文献
1. Zash R, Makhema J, Shapiro RL. Neural-Tube Defects with Dolutegravir Treatment from the Time of Conception. N Engl J Med 2018; 379(10):979–981.
2. Blom HJ, Shaw GM, den Heijer M, Finnell RH. Neural tube defects and folate: case far from closed. Nat Rev Neurosci 2006; 7(9):724–731.
3. CDC. Recommendations for the use of folic acid to reduce the number of cases of spina bifida and other neural tube defects. MMWR Recomm Rep 1992; 41(RR-14):1–7.
4. Eadon MT, Zhang H, Skaar TC, Hato T, Dagher PC, Gupta SK, et al. A two-week regimen of high-dose integrase inhibitors does not cause nephrotoxicity in mice. Antivir Chem Chemother 2015; 24(2):72–76.
5. Cabrera RM, Shaw GM, Ballard JL, Carmichael SL, Yang W, Lammer EJ, et al. Autoantibodies to folate receptor during pregnancy and neural tube defect risk. J Reprod Immunol 2008; 79(1):85–92.
6. Cabrera RM, Souder JP, Steele JW, Yeo L, Tukeman G, Gorelick DA, et al. The antagonism of folate receptor by dolutegravir: developmental toxicity reduction by supplemental folic acid. AIDS 2019; 33(13):1967–1976.
7. Massa V, Cabrera RM, Menegola E, Giavini E, Finnell RH. Valproic acid-induced skeletal malformations: associated gene expression cascades. Pharmacogenet Genomics 2005; 15(11):787–800.
8. Zash R, Holmes L线上融资炒股, Diseko M, Jacobson DL, Brummel S, Mayondi G, et al. Neural-Tube Defects and Antiretroviral Treatment Regimens in Botswana. N Engl J Med 2019; 381(9):827–840
9. Zash R, Holmes L, Diseko M, Jacobson D, Mayondi G, J M, et al. Update on neural tube defects with antiretroviral exposure in the Tsepamo Study, Botswana. In: AIDS. Montreal; 2022.
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