综述：新生儿骨骼发育与氧化应激关系的早期骨健康探索

这篇综述深入探讨了氧化应激（OS）在围产期骨骼发育中的双重作用：生理水平的活性氧（ROS）是骨细胞稳态的必要信号分子，而过量ROS则通过干扰成骨细胞分化、促进破骨细胞活性（如XOR/XDH通路激活）和改变胶原合成（COL1A2/COL2A1）等机制，导致胎儿生长受限、低出生体重及远期骨质疏松风险。作者提出孕期抗氧化干预（如褪黑素）可能成为改善新生儿骨健康的新策略。

　　

引言

儿童期骨骼健康是长期生活质量的基础，其发育依赖于矿化与细胞活动的精密平衡，而这一过程深受氧化应激（OS）调控。生理水平的活性氧（ROS）是骨细胞信号传导的关键媒介，但过量ROS会通过干扰胶原合成、激活炎症通路（如XOR/XDH）等机制，引发骨关节炎和骨质疏松等疾病。尽管OS在成人骨骼疾病中的作用已被广泛研究，其对胎儿和新生儿骨骼发育的影响仍亟待探索。

风险因素：围产期氧化应激的源头

胎盘作为胎儿发育的"守门人"，其氧化还原状态直接影响骨骼形成。妊娠早期，ROS的生理性爆发驱动胎盘成熟，但病理状态（如子痫前期、糖尿病）会导致ROS/RNS（活性氮物种）过度积累。母体营养不良或肥胖通过不同途径加剧OS：前者降低抗氧化物质（如维生素、微量元素）的储备，后者则通过慢性炎症（如脂质过氧化标志物MDA升高）破坏胎盘屏障功能。早产儿因抗氧化系统未成熟且常需氧疗，更易遭受OS攻击，表现为血浆异前列腺素水平显著升高。

骨骼发育与OS的分子博弈

胎儿骨骼通过膜内成骨和软骨内成骨两种模式形成，而OS可靶向破坏这两个过程：

1. 1.

   软骨内成骨障碍：铁过载通过上调TFR1/DMT1转运体，产生烷氧自由基降解SOX9转录因子，导致软骨细胞分化停滞。

2. 2.

   成骨-破骨平衡打破：H₂O₂抑制BMP2/RUNX2通路，减少成骨祖细胞增殖，同时刺激破骨细胞活性。动物实验显示， catalase过表达小鼠的骨小梁结构在H₂O₂暴露后出现显著稀疏化。

3. 3.

   胶原代谢异常：OS选择性抑制COL1A2和COL2A1表达，改变胶原比例——这种改变在鸡胚胎模型中直接导致肢体缩短和骨骼畸形。

转化前景：抗氧化干预的曙光

褪黑素因其独特的胎盘穿透能力和多重作用机制成为研究热点：

• •

  直接清除H₂O₂等自由基

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  上调SOD、GSH-Px等抗氧化酶

• •

  动物实验证实其可逆转OS导致的BMP2表达抑制

  维生素K虽在成人骨质疏松防治中表现突出，但其对胎儿骨代谢的影响仍需更多证据。值得注意的是，母体补充特定营养素（如褪黑素）可能通过表观遗传修饰实现跨代骨骼保护。

结论

围产期OS如同"双刃剑"——适度ROS是骨骼发育的必需信号，但过量则通过表观遗传重编程、干细胞命运偏移等机制埋下远期骨骼疾病隐患。未来研究需聚焦OS敏感期识别和靶向抗氧化策略开发，以阻断"胎儿编程"向成人骨骼疾病的转化链条。