唇裂，伴有或不伴有腭裂（CL/P），是人類(lèi)最常見(jiàn)的一種先天性畸形，大約每500到1000名新生兒中就有一例出現。位于染色體8q24的一段640kb的非編碼區段，與人類(lèi)非綜合征性唇腭裂的風(fēng)險增加有關(guān)，但是涉及這種遺傳易感性的基因和通路，仍不清楚。

    目前，德國海德堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗室（EMBL）的科學(xué)家們發(fā)現，一段特定的DNA序列可以控制較遠處的基因，影響面部的形成。相關(guān)研究結果發(fā)表在2014年5月25日的《自然遺傳學(xué)》（Nature Genetics），有助于我們了解唇裂和腭裂的遺傳因素。

    該研究的負責人、EMBL的Fran?ois Spitz稱(chēng)：“這一基因組區域最終控制兩種基因：決定如何構建面部的基因，和產(chǎn)生這一過(guò)程運行所需基本材料的基因。我們認為，這種雙重作用可以解釋?zhuān)瑸槭裁丛摶騾^域與人類(lèi)唇裂或腭裂易感性有關(guān)。”

    以前的研究表明，一大段DNA序列中發(fā)生的變異，在唇裂或腭裂患者中更為頻繁。但是在這段DNA序列的里外都沒(méi)有基因，所以還不清楚它的作用可能是什么。為了解答這個(gè)問(wèn)題，Spitz和他的同事制備了缺乏這段DNA序列的轉基因小鼠，因為小鼠和人類(lèi)版本非常相似，因此這段序列很可能在兩個(gè)物種中具有相同的作用。他們發(fā)現，這些轉基因小鼠面部有輕微的變化，如一個(gè)更短的鼻子，也有一些小鼠發(fā)生唇裂。科學(xué)家們也利用這個(gè)小鼠模型來(lái)調查，胚胎發(fā)育期間發(fā)生了什么事情導致了這些變化。

    Spitz解釋說(shuō)：“我們發(fā)現，這段DNA序列包含一些調控因子，這些調控因子可以控制發(fā)育面部中的Myc基因表達。刪除這一區段，會(huì )導致小鼠面部形態(tài)的輕微變化，偶爾發(fā)生CL/P。”在分子水平上，研究人員確定了幾個(gè)下游基因的錯誤表達，強調了它們對顱面發(fā)育網(wǎng)絡(luò )的組合影響，和細胞促成未來(lái)上唇的一般代謝能力。這種雙分子病因，可以說(shuō)明8q24區段對人類(lèi)面部畸形的突出影響。

    研究人員發(fā)現，在缺乏該DNA片段的小鼠胚胎面部中，Myc大部分變得失活。這反過(guò)來(lái)又影響兩組基因：直接參與構建面部的基因，和制造核糖體（細胞的蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠(chǎng)）的基因。后者的作用可以使發(fā)育中的上唇對其他遺傳疾病和環(huán)境因素（如在懷孕期間吸煙或飲酒）更敏感，這可能影響細胞的生長(cháng)發(fā)育。這是因為，臉的發(fā)育，特別是上唇，通常是非常復雜的過(guò)程，需要胚胎中不同組的細胞，在正確的時(shí)間內生長(cháng)和相互融合。如果參與的細胞其蛋白質(zhì)生產(chǎn)受阻——由于Myc基因活性降低——和其他負擔，就可能會(huì )破壞它們的生長(cháng)，增加腭裂這種畸形的可能性。對一系列因素（遺傳和環(huán)境因素）的易感性增加，可能是這段DNA序列變異和唇裂發(fā)生率兩者之間的聯(lián)系。

    EMBL科學(xué)家們現在想用他們的轉基因小鼠，來(lái)解開(kāi)遺傳因素和環(huán)境因素之間的相互作用。他們還想了解，這段DNA序列如何能夠經(jīng)過(guò)如此長(cháng)的一段距離來(lái)控制Myc基因，并確定人類(lèi)中發(fā)現的遺傳變異的確切作用。