尿道下裂是男性婴儿中最常见的生殖器畸形，其发生频率的惊人上升被认为是由环境因素造成的，如接触有毒物质，改变了发育中的阴茎的表观遗传程序。最近发表在《科学报告》上的一项研究揭示了尿道下裂与存在表观遗传学改变之间的直接联系。
由华盛顿州立大学领导的分析发现，尿道下裂的组织样本显示了决定基因行为的DNA周围分子因素和过程的变化。相比之下，在没有尿道下裂的健康婴儿的阴茎组织样本中没有发现表观遗传学的改变。
这项研究有助于回答围绕尿道下裂频率增加和潜在根源的长期问题，尿道下裂是男性的一种先天性畸形，在这种情况下尿道口不位于阴茎顶端，相反位于阴茎的下方，甚至位于阴囊中。
该研究的高级作者、WSU生物学教授迈克尔-斯金纳（Michael Skinner）说："以前的研究人员做了大量的分析，没有发现任何一种与该疾病存在相关的遗传DNA序列突变，所以关于它来自哪里一直是一个大问号。我们的研究表明，这种疾病的病因是通过表观遗传学的环境驱动，而不是DNA序列变化的结果。它使我们对正在发生的事情有了更清晰的认识。"
虽然这项研究仍处于早期发展阶段，但它最终可能带来更早发现和更好地临床管理尿道下裂的方式，因其发病率在近几十年来增加了11.5%，使其成为新生男性中最常见的生殖器畸形。
一个潜在的发展道路是确定一个特定的表观遗传生物标志物，可以用婴儿父母的简单颊拭子来收集，以确定新生儿发展为尿道下裂的可能性。
"这并不那么牵强，"斯金纳说。"我们已经为其他疾病确定了这些类型的生物标志物。早期检测意味着他们可以更早地进行临床管理，这可能会使婴儿的并发症更少，让父母更放心。"
一个有待回答的主要问题是具体是什么环境因素（即毒物）在促进导致尿道下裂的表观遗传学改变。
研究人员在研究中提到的一个潜在的罪魁祸首是一种叫做diethylstilbestrol（DES）的药物，这种药物在50年代末和60年代初被用来缓解妇女怀孕的后期阶段。
"从来没有真正的证据表明它有助于怀孕，但在事后，医生开始发现这种药物对婴儿的严重发育影响。尿道下裂是其中一个问题，"斯金纳说。"不幸的是，由于像这样的药物和其他环境毒物引起的表观遗传变化是可以遗传的，所以它们在被感染后往往会从一代传到另一代。随着时间的推移，有害的影响会持续和扩散。"
该研究的另一个有趣的发现是，患有轻度尿道下裂的组织样本比患有更严重版本的疾病的组织样本有更大程度的表观遗传学改变。
斯金纳说："这表明具有真正严重的表观遗传学改变的细胞可能无法存活，而轻度的尿道下裂病例将有很多这些患病的细胞仍然活着。这让我们对表观遗传控制是如何影响组织发育有了新的认识"。"
该研究由约翰-邓普顿基金会资助。