- 科学平行:读懂你身边的世界
- 王挺 钟琦
- 1481字
- 2021-01-27 15:14:07
01 你的长相由谁定?
你是锥子脸还是国字脸?大鼻子?小耳朵?大脑门?
这是一个“看脸”的世界。如果你是一个天生就有一张十分对称或非常独特的脸的幸运儿,那你或许会成为一名模特或演员。
我们的长相是如何形成的?由什么决定呢?万一出岔子怎么办?这要回到生命的早期去寻找答案。
源于受精卵
和人类一样,大多数生物都长着一张一眼就能认出来的脸,例如大象的鼻子、鳄鱼的长颚和锋利的牙齿、鸟类形状大小不一的喙等,这些特征都是显而易见的。
早在生命的最初阶段,我们的脸就孕育而生了。神奇的是,动物和人类的这些独特容貌在漫长的进化史中并没有发生太大变化。
脊椎动物的脸形成的基因和生物过程都非常相似,所有动物和人类都是从受精卵开始的。通过成千上万次的细胞分裂,构成头骨、下颚、皮肤、神经细胞、肌肉和血管的颅面组织形成了我们的脸。
两侧融合
脸是在胚胎中形成的可最早识别的特征之一,包括眼睛、鼻子、耳朵和构成上下颌骨的组织,这一切都是在胚胎发育7—8周时形成的。
面部的形成过程。图a显示的是发育到第4周时的样子,经过迁移和融合,到第8周,最终形成了一张独特的“脸”,如图d所示。
在胚胎发育第6周,面部的主要融合已经开始,鼻子的两侧会合起来,既相互连接,也连接到上唇组织。第一次融合奠定了面部解剖结构,并为下一次的硬腭融合架构了基础。
嘴巴顶部的硬腭源于两个独立的“架子”,分别位于胚胎的左右两边。这些架子向上抬起并一起生长,形成了一个连续的结构,最终将鼻窦的腔与嘴的腔分开。
到第9周左右,这些融合过程就基本完成了,但面部细胞仍在继续移动、重塑和发挥功能性作用,比如形成了骨骼的结构框架,血管输送氧气和营养物质,面部肌肉控制眼睛和下巴的运动等。
有时也会出岔子
要使所有这些细胞和组织都各司其职,其复杂性和有序性不言而喻,但令人惊讶的是,在颅面的发育过程中,出岔子的情况其实并不多。
在世界范围内,每年有4%—8%的新生儿会带有影响一个或多个器官的缺陷。在他们当中,3/4的孩子会发生头部或面部的异常。
构成颅骨、面部、血管、肌肉、下颌和牙齿的任何类型的细胞都可能出现问题,但最常见的颅面缺陷之一是腭裂口,全世界大约有1/700的孩子的硬腭没有正常融合,导致他们的鼻腔和口腔之间存有很大的缝隙。
尽管在第一世界的医疗系统中,找到有经验的重建外科医生进行手术相对容易,但持续的健康服务仍然必不可少,如言语病理学和心理咨询等服务。孩子们还可能需要医疗护理来改善听力,因为中耳骨的问题通常伴随着其他颅面部缺陷。
随后的肌肉缺陷矫正手术费用也不低,当然前提是患者一开始就接受了手术和相关健康服务。但是在第二、第三世界,情况就不那么乐观了。
理解问题发生的原因
为了降低颅面缺损的严重性和发生率,研究人员使用动物模型系统,尤其是老鼠、鸡、青蛙和斑马鱼的胚胎,设法找出这些缺陷发生的原因。
在所有的颅面缺陷中,1/4归因于环境因素,如吸烟、酗酒或吸毒、有毒金属和怀孕期间母体受到沙门氏菌或风疹感染等。其余3/4的颅面缺损与遗传因素有关。由于大多数控制动物颅面发育的基因也控制人类的颅面发育,使用这些动物模型有助于我们更好地理解人类上颚的发育及具体基因的运作。
这项工作还会帮助人们找到新的预防和治疗策略,例如为孕妇的饮食补充有益的营养和维生素。以B族维生素叶酸为例,它可以用于减少神经管缺陷,如脊柱裂。1999—2000年,美国要求在食品中强制添加叶酸,结果显示严重性神经管缺陷减少了25%—30%,这对新生儿及其家庭而言显然是极好的。
随着对驱动面部生长的基因过程的了解加深,人们会发现更多的有益因素,不仅可以提醒孕妇,也可以为出生时可能患有颅面部疾病的儿童创造一个更好的人生开端。