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此前研究表明围孕期补充肌醇（MI）可改善神经管缺陷（NTDs）复发，但机制不明。研究人员开展了相关研究，发现母体 MI 缺乏会增加 NTDs 易感性，且低水平 MI 可能通过上调 PI3K/Akt/mTOR 通路损害神经管发育中的自噬，为防治 NTDs 提供新方向。
以往研究显示，围孕期补充肌醇（myo-inositol，MI）能有效改善神经管缺陷（neural tube defects，NTDs）的复发情况，然而其作用机制尚不明确。在本次研究中，研究人员检测了 NTDs 高发的中国人群母体血浆和胚胎组织中的 MI 水平，发现该地区母体 MI 缺乏会增加 NTDs 的易感性。
研究人员将怀孕小鼠随机分为两组，对照组给予 0.9% 生理盐水处理，实验组于胚胎第 7.5 天（E7.5）腹腔注射肌醇磷酸酶（IMPase）抑制剂，构建母体 MI 缺乏小鼠模型，并在胚胎第 13.5 天（E13.5）进行全面的表型和分子分析。在体外实验中，用 IMPase 抑制剂、补充 MI 或特定的磷脂酰肌醇 3 - 激酶（PI3K）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）抑制剂处理神经干细胞（neural stem cells，NSCs）16 小时，系统探究下游信号通路。
排除遗传因素干扰后，研究人员观察到母体 MI 缺乏小鼠模型中 PI3K/Akt/mTOR 信号通路异常激活，自噬水平降低。进一步的体外激酶实验表明，MI 以剂量依赖的方式负向调节 PI3K 活性，这可能是由于 PI3K 的 ATP 结合位点氨基酸残基与肌醇之间存在氢键相互作用。MI 缺乏的 NSCs 同样表现出 PI3K/AKT/mTOR 通路激活，同时自噬水平下降；补充 MI 或抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路能够挽救 MI 缺乏导致的自噬损伤。最后，研究人员通过 MI 缺乏的人类 NTD 胚胎神经组织，验证了自噬水平降低以及 PI3K/Akt/mTOR 通路的过度激活。研究结果提示，母体 MI 缺乏可能会增加 NTDs 的易感性，低水平的 MI 可能通过上调 PI3K/Akt/mTOR 通路，损害发育中神经管的自噬过程。
