综述:输尿管发育及相关先天性异常

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:Nature Reviews Nephrology

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  这篇综述聚焦输尿管发育与相关先天性异常。输尿管畸形是常见出生缺陷,部分无症状,部分影响健康。通过小鼠研究揭示了输尿管形成的复杂过程,以及相关异常的成因。其研究成果对理解人类输尿管异常病因、改善预后和治疗策略意义重大。

  

输尿管发育及相关先天性异常研究综述

在生命科学和健康医学领域,输尿管发育及其相关的先天性异常一直是备受关注的研究热点。输尿管畸形作为人类最为常见的出生缺陷之一,其复杂的成因和多样的表现形式,不仅对患者的健康造成了严重影响,也为医学研究带来了诸多挑战。
人类输尿管先天性异常涵盖多种类型,这些异常在临床表现上差异显著。部分输尿管畸形患者可能不会出现明显症状,在日常的健康检查中才偶然被发现;然而,另一部分患者则面临着严峻的健康问题。一些严重的输尿管畸形会导致围产期致死,新生生命还未来得及充分感受世界,就被这些先天性的缺陷所威胁。还有部分患者,虽然在出生时未表现出致命症状,但随着生长发育,病情逐渐发展,在儿童时期就可能进展为肾衰竭,给患者及其家庭带来沉重的负担。
由于人体研究的诸多限制,探究输尿管先天性异常的遗传因素和发育病因困难重重。因此,科研人员将目光投向了模式生物 —— 小鼠。小鼠在胚胎发育过程中,其输尿管的形成机制与人类存在一定的相似性,通过对小鼠进行胚胎学和遗传学分析,为揭示输尿管从简单组织原基发育形成的复杂过程提供了重要线索。
在输尿管的发育过程中,肾管和输尿管芽的形成起着关键作用。肾管(nephric duct)的正常发育是输尿管形成的基础,当肾管发育出现异常时,会直接影响输尿管芽(ureteric bud)的形成。如果肾管和输尿管芽的形成过程出现差错,就可能导致输尿管(以及肾脏)数量的改变。这种数量上的异常,无论是输尿管数量增多还是减少,都会打破泌尿系统正常的生理平衡,引发一系列健康问题。
除了数量异常,输尿管芽的异位形成也是导致输尿管先天性异常的重要原因之一。当输尿管芽在错误的位置出现时,即形成异位输尿管芽,这会使输尿管的正常连接和走向发生改变。与此同时,如果肾管未能准确地与泄殖腔对接,或者远端输尿管在发育过程中未能正常成熟,都可能引发多种泌尿系统疾病。膀胱输尿管反流(vesicoureteral reflux)就是其中较为常见的一种,在这种情况下,尿液会从膀胱逆流至输尿管,不仅会影响尿液的正常排泄,还可能导致输尿管和肾脏反复感染,进一步损害肾功能。输尿管异位(ureter ectopia)同样不容忽视,输尿管的异位开口可能会出现在膀胱以外的部位,这不仅会影响尿液的正常排出路径,还可能导致泌尿系统的其他并发症。输尿管囊肿(ureterocoele)也是由于输尿管发育异常引起的,囊肿的出现会阻碍尿液的顺畅流动,进而导致输尿管积水(hydroureter),肾脏产生的尿液无法顺利排出,积聚在输尿管内,使输尿管扩张、积水,对肾脏功能造成损害。
此外,输尿管在发育过程中的特异性分化、早期生长以及细胞分化程序的改变,也与围产期的输尿管积水(hydroureter)和肾积水(hydronephrosis)密切相关。这些功能上的梗阻并非由输尿管的物理性堵塞引起,而是由于输尿管在发育过程中的一些功能性缺陷,导致尿液排出不畅。这种功能性梗阻在早期可能不易被察觉,但随着时间的推移,会逐渐对肾脏功能产生负面影响,引发肾积水等严重问题。
对小鼠输尿管发育过程中细胞活动和分子驱动因素的深入研究,具有多方面的重要意义。从医学临床角度来看,有助于我们更深入地理解人类输尿管先天性异常的发病机制,为早期诊断和精准治疗提供理论依据。通过明确病因,医生可以制定更加个性化的治疗方案,提高治疗效果,改善患者的预后。同时,对于生物人工器官的研发也具有重要的指导价值。随着科技的不断进步,生物人工器官的研究成为解决器官短缺问题的新希望。而了解输尿管发育的分子机制,能够为生物人工输尿管的构建提供关键的技术支持,帮助科研人员制造出更加接近人体自然结构和功能的人工器官,为那些因输尿管疾病而需要器官移植的患者带来新的曙光。
综上所述,对输尿管发育及相关先天性异常的研究仍在不断深入,小鼠模型为我们打开了一扇了解这一复杂过程的窗口。未来,随着研究的进一步拓展和技术的不断创新,有望在输尿管先天性异常的预防、诊断和治疗方面取得更大的突破,为人类健康事业做出更大的贡献。
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