叶酸通过调控SAM介导的DNA低甲基化缓解孕期砷暴露所致子代小鼠空间学习记忆障碍

本研究针对孕期砷暴露导致子代认知障碍的机制难题，通过建立小鼠模型发现砷暴露会降低胎儿海马区S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和叶酸(FA)水平，导致DNA低甲基化(5mC↓)及认知相关基因(Brca1/c-Fos/Arc/Foxg1)表达抑制。研究人员通过FA干预实验证实，补充FA可恢复SAM介导的DNA甲基化通路，逆转子代空间学习记忆损伤，为环境毒素致神经发育障碍提供了新型防治策略。

　　

砷作为广泛存在的环境污染物，通过饮用水等途径威胁全球约2亿人健康，其孕期暴露与子代神经发育异常密切相关。既往研究表明，砷可穿透胎盘屏障导致胎儿神经管缺陷、运动能力下降等问题，但其损害学习记忆功能的表观遗传机制尚未阐明。更关键的是，目前缺乏有效干预手段来阻断这种跨代神经毒性。苏州大学公共卫生学院（根据基金项目"苏州市科技计划重点项目SKY2022069"推断）的研究团队在《Toxicology Letters》发表的研究，首次揭示了叶酸通过调控甲基供体SAM代谢挽救砷诱导的认知障碍的新机制。

研究采用孕期砷暴露(15 mg/L NaAsO₂)小鼠模型，通过Morris水迷宫(MWM)评估子代空间认知能力，结合ELISA检测血清/海马FA、SAM水平，并运用甲基化特异性PCR等技术分析海马DNA甲基化(5mC)状态及认知相关基因表达。

主要发现如下：

1. 孕期砷暴露损害子代空间认知：砷暴露组雌性子代在MWM测试中表现出显著延长的逃避潜伏期和游泳距离，提示空间学习记忆受损。
2. 表观遗传机制解析：胎儿海马区出现SAM和FA水平降低，伴随DNA低甲基化(5mC↓)及Brca1、c-Fos、Arc、Foxg1等神经发育关键基因表达抑制。
3. FA干预效果：补充FA可逆转砷诱导的SAM消耗，恢复5mC水平和上述基因表达，最终改善子代认知功能。

这项研究创新性地提出"砷-FA-SAM-5mC-认知基因"调控轴：砷通过消耗FA干扰甲基化循环，导致SAM介导的DNA甲基化不足；而外源FA补充能重建甲基供体池，修复表观遗传调控网络。该发现不仅为环境砷污染致神经发育障碍提供了分子标志物(SAM/5mC)，更开创了通过营养干预(FA补充)预防跨代神经毒性的新思路。研究者建议在砷污染地区加强孕期FA补充计划，同时推荐将海马DNA甲基化状态作为评估环境神经毒性的潜在生物标志物。这项工作为理解环境-表观遗传-脑功能相互作用提供了重要范式，对公共卫生实践具有指导意义。