研究人員調查一種廣泛使用的藥物時，發現了一個意想不到的細胞過程，可能會干擾早期大腦發育。
一種廣泛用於控制癲癇、偏頭痛和雙相情感障礙的藥物長期以來對孕婦患者有嚴重警告。 丙戊酸（valproic acid）已知會增加出生缺陷的風險，但科學家們一直難以確切解釋這種損害是如何發生的。 新研究通過指出一個干擾早期大腦發育的意外生物過程，提供了更清晰的答案。
在發表於《PLOS Biology》的研究中，法國遺傳學與分子細胞生物學研究所（Institute of Genetics and Molecular and Cellular Biology）的Bill Keyes領導的研究團隊發現，丙戊酸（VPA）可迫使發育中胚胎的關鍵細胞進入一種稱為"衰老"（senescence）的狀態。 在這種狀態下，細胞停止正常分裂和功能。 雖然衰老通常與衰老或身體對損傷的反應有關，但它在早期發育過程中出現可能會破壞重要結構的形成。
這種干擾可能有助於解釋在產前接觸VPA的兒童中觀察到的各種問題。 數十年來，醫生已記錄了數千個此類病例，包括脊柱裂等神經管缺陷、面部異常和心臟畸形。 研究還表明，大約三分之一接觸該藥物的兒童後來會出現認知障礙或被診斷為自閉症譜系障礙（Autism Spectrum Disorder）。
追蹤細胞效應
為調查細胞層面發生的情況，研究團隊結合了小鼠實驗和使用人類類器官的研究。 類器官是在實驗室中培育的小型三維發育組織模型。 這些模型使研究人員能夠詳細觀察早期大腦發育。 他們發現VPA特別影響神經上皮細胞（neuroepithelial cells），這是一群通常會增殖並形成大腦和脊髓的幹細胞。 這些細胞沒有繼續生長，而是許多進入了衰老狀態，有效地減少了構建健康神經系統所需的細胞庫。
研究人員將這一效應追溯到一種名為p19Arf的分子，該分子似乎充當
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發育出小頭畸形（microcephaly）——一種頭部尺寸減小的狀況，並且避免了與自閉症譜系障礙相關的某些基因活動變化。 儘管如此，其他異常仍然發生，表明VPA通過多條途徑破壞發育。
重新思考發育中的衰老
這些發現突顯了胚胎發育中一個鮮為人知的風險因素。 細胞衰老傳統上是在衰老和癌症預防的背景下研究的，在這些情況下它可以作為一種保護機制。 這項研究表明，同一過程在錯誤時間被啟動時，可能會破壞正常發育。
"總體而言，胚胎中衰老的異常啟動會干擾發育這一發現，引人入勝地表明它可能也導致我們研究範圍之外的發育缺陷。"
該研究的第一作者Muriel Rhinn強調了更廣泛的意義：「雖然細胞衰老長期以來與衰老和年齡相關疾病有關，但我們現在表明，異常誘導的衰老也可能導致發育缺陷。 由於丙戊酸與認知缺陷和自閉症譜系障礙密切相關，這項研究現在引入了與衰老的令人興奮的聯繫，支援需要進行額外研究。 "
研究人員還在《The FEBS Journal》上發表了一篇後續論文，擴展了這些發現。 在該論文中，他們認為失調的細胞衰老可能在發育障礙中發揮更廣泛的作用，表明它可能是出生缺陷的一個未被充分認識的驅動因素，而不僅限於與丙戊酸相關的缺陷。