研究人员解开了一个80年前导致婴儿死亡的医学谜团
东安格利亚大学的研究人员解开了一个80年前的医学谜团,即儿童肾脏损伤的原因,这对婴儿来说是致命的。
患有这种疾病的人无法进行新陈代谢维生素导致血液中钙的积聚,从而导致肾脏损害而且肾结石.
为了根除儿童佝偻病,牛奶、面包、谷物和人造黄油等食物都添加了维生素D,这导致了20世纪30年代和40年代的一波婴儿死亡潮。
最近的研究表明,这种现在被称为婴儿高钙血症1型的疾病是由基因突变引起的。但奇怪的是,大约10%出现症状的患者并没有这种基因突变。
“这真的让我们很困惑,”东英吉利大学诺维奇医学院的首席研究员达雷尔·格林博士说。“所以我们想弄清楚为什么这10%的人看起来有这种疾病,但却没有基因突变这是导致它的原因。”
研究结果发表在骨与矿物研究杂志.
这个难题始于20世纪初,当时在工业化的欧洲和北美,超过80%的儿童都患有佝偻病,这种病会导致骨骼疼痛、生长迟缓和骨骼柔软、脆弱、变形。
阳光可以预防佝偻病的发现,促使人们在食物中添加维生素D,到20世纪30年代,这种疾病几乎被根除了。但在20世纪50年代,婴儿维生素D中毒的爆发导致许多欧洲国家禁止补充维生素D。
格林博士说:“乳制品等食品已经强化了维生素D,但它导致了一些婴儿死亡,最终在许多国家被禁止,除了在早餐麦片和人造黄油中。
2011年,研究人员发现,有些人出生时CYP24A1基因突变,这意味着他们不能正常代谢维生素D。这会导致血液中钙的积聚,导致肾结石和肾脏损伤,这对婴儿来说是致命的。这就是为什么20世纪30年代的维生素d强化食品会导致一些人中毒的原因。
“今天,一些人直到成年后才意识到他们有CYP24A1突变,多年来反复出现肾结石和其他问题。在大多数情况下,这些患者经过筛查,发现他们有CYP24A1突变和现在被称为婴儿高钙血症1型(HCINF1)的疾病。
“然而,在大约10%的疑似HCINF1患者中,他们在CYP24A1上没有表现出明显的突变,并且在没有正确诊断的情况下继续存在终身问题。”
东英吉利大学的团队与诺福克和诺维奇大学医院的同事合作,在那里他们对47名患者进行了治疗。
他们结合了下一代基因测序和计算建模来研究这10%令人困惑的患者的血液样本。
格林博士说:“我实验室的博士生妮可·鲍尔(Nicole Ball)对6名患者进行了更广泛的基因分析血液样本我们发现,在这些明显的HCINF1患者中,CYP24A1基因的物理形状是异常的。
他补充说:“这告诉我们,基因形状在基因调控中很重要——这就是为什么有些人患有HCINF1,但没有得到明确诊断的原因。”
格林博士补充说:“在与遗传和健康相关的更广泛的范围内,我们知道基因必须有正确的序列才能产生正确的蛋白质,但在一个额外的复杂性层面上,我们现在知道基因也必须有正确的物理形状。”
来自诺维奇医学院和诺福克和诺维奇大学医院的比尔·弗雷泽教授共同领导了这项研究,并在代谢骨诊所治疗HCINF1患者。
他说:“维生素D中毒的遗传原因可能在很长一段时间内都无法诊断出来,直到成年,有时在怀孕期间,当母亲补充维生素D时才会暴露出来。我们也见过有多年复发性肾结石原因不明的患者。
“治疗包括对我们已经确定的特定基因异常的受试者避免补充维生素D。
他补充说:“一些抗真菌药物的有益副作用包括改变维生素D代谢,降低活性维生素D,从而降低钙水平,可以给患者更正常的生活质量,我们已经开始在一些患者身上开这种药。”
研究人员现在计划研究基因形状在癌症等其他疾病中的作用。
这项研究由东英吉利大学与约翰·英尼斯中心、诺福克和诺维奇大学医院、克罗伊登大学医院以及格拉斯哥皇家儿童医院合作开展。
案例研究
34岁的雪莱·奥康纳来自诺维奇,11年前她23岁怀上第一个孩子时被诊断出患有婴儿高钙血症1型。
她开始服用包括维生素d在内的妊娠补充剂,但她开始经历剧烈的疼痛,助产士认为她在怀孕仅23周时就会早产。
“太可怕了,”她说。“我非常痛苦,助产士都以为我要分娩了。我真的很担心孩子,但当我做核磁共振时,他们发现这实际上是一种肾结石,是由于服用维生素D作为怀孕补充剂引起的。”
幸运的是,她的儿子平安足月出生,此后雪莱又生了两个孩子。
她说:“我被诊断出患有HCINF1,这确实解释了很多问题,因为我童年时经历过腹痛和尿路感染等疾病。”
但这种状况已经造成了损害。雪莉现在经常排出肾结石,需要服用止痛药。她还必须每六个月做一次手术,清除导致肾结石的钙堆积。
她说:“我真的很高兴被邀请参加这项研究,我希望这些发现能继续帮助像我一样的人。”
更多信息:Darrell Green等人,CYP24A1中3’非翻译区结构元件与婴儿高钙血症1型相关骨与矿物研究杂志(2023)。