一、畸形学基本概念

    器官或组织的体积、形态、部位或结构的异常或缺陷，称为畸形（ malformation ）。先天畸形是指出生时即存在的形态或结构上的异常。有单发畸形（如唇裂、多指等）和多发畸形之分。许多种多发畸形是在某一原因作用下特异地组合而发生的，成为畸形综合征，目前已经识别诊断的畸形综合征已达 250 余种。能引起先天畸形发生的作用物，有化学性、物理性或生物性等物，称为致畸因子或致畸原（ teratogen ）。目前已发现多种多样的致畸因子，它们的有害影响能在动物实验中证实，仅少数可确证对人类有影响。因此，只能视之为对人类有很大的潜在危险，应予重视。
　　 在致畸因子作用下，是否发生畸形，结果如何，还取决于下列一些因素：
    1. 孕妇对致畸因子的感受性，在个体之间存在着差异。
    2. 胎儿发育的不同阶段，对致畸因子的感受性不同，大多数致畸因子有其特定的作用阶段。
    3. 致畸因子的作用机制有所不同，例如有些致畸药物可抑制酶或受体的活性，有些是干扰分裂时期纺锤体的形成，还有的封闭能源并抑制能量的产生，进而抑制正常形态发生所需的代谢过程。许多药物和病毒对某种组织、器官有特别亲和性，故特别易侵及某种组织和器官，如所谓亲神经性或亲心脏性等，它们会损伤一些特定的器官，影响其发育。
    4. 致畸因子的损伤与剂量有关，通常是剂量越大，毒性越大。理论上讲，应该有安全剂量。但实际上，由于致畸过程具有多方面的决定因素，难以一概而论，故已经确定的致畸剂在妊娠期间应绝对避免，因为尤其是对个体来讲，难于判定绝对安全剂量。
    5. 致畸因子的作用后果，包括胎儿死亡、生长发育延迟、畸形或功能缺陷。究竟出现何种后果，则取决于致畸因子，母体及胎儿胎盘的相互作用如何。
　二、胚胎的发育和畸形的形成
    前已提及，胎儿在发育的不同阶段，对于致畸因子的感受性不同。畸胎的发生，特别要追溯到胚胎发育的早期阶段。
    1 ．植入前期（ preimplantation stage ） 从受精到第 6 天。正常的受精卵（合子， zygote ），头 3 天在输卵管中发育。受精后 30 小时才完成双细胞阶段，以后分裂速度增加，发育成桑椹球体。受精卵含有成人机体的所有基因成分，但它们绝大部分处于不激活状态，在受精卵进入发育的分裂阶段，激活的是那些与复制、生长、细胞间相互作用有关的基因。如果受精卵带有异常的结构基因或者不正常地激活了某些基因，将会导致早期胚胎细胞死亡。如果将发育成 2 ～ 4 个细胞的分裂球（ blastomere ）从细胞间加以分开，则可形成同卵孪生儿。由于分裂球的组成细胞均属潜力均等的全能细胞，因此理论上讲，如果丢失一个细胞可能并不带来严重后果。但事实上也正由于它们彼此一致，一个细胞带有致死性的基因，可能其他细胞也带有同样的致死性基因。激活这种基因必然导致死亡。同时也正是由于这些细胞的彼此一致，一旦暴露于不利的外源性影响下，有害因子对所有细胞会产生同样伤害，因而造成胚胎死亡。因此，通常认为有害环境因子对植入前期胚胎发挥着 “ 全或无 ” 的影响，也就是说或者胚胎死亡，或者存活，存活即意味着未受损伤，不会致畸。
    2 ．植入期（ implantation stage ） 从第 1 周末至第 2 周末。胚泡到达宫腔内膜并开始植入。在 8 ～ 10 天阶段，如果受到损伤，有可能造成分裂中细胞的彼此不完全分离，因而形成联胎（ double monsters ）。联胎可以是对称性的，也可以是不对称性的，对称性联胎也可以说是分离不完全的孪生儿，它们在不同部位仍相连在一起，例如头部、胸部或臀部。不对称性联胎是指一个孪生儿发育良好，而另一个则发育不良或仅有残迹。发育不良者常表现异常，或在体外与发育良好者相连，或者存在于发育良好的体内，而成为 “ 胎中胎 ” 。一些先天性畸胎瘤，特别是骶尾部的，实际上是不对称性的联胎。
    3 ．三胚层期至第 2 个月末 在植入期，已开始有内、外胚层的区分。从第 3 周至第 1 个月末，两胚层之间又出现中胚层，各层并开始分化形成各原始的组织器官系统。细胞分化、迁移是这一阶段的特点。畸胎的发生多起始于胚胎这一发育阶段。第 2 个月各原始的器官系统逐步发育成形，各种形态发生上的异常以及广泛而严重的畸形，多在这阶段致成。因此胚胎的两周至 12 周，是致畸因子损伤而造成先天畸形的关键时期。
    4 ．胚胎 3 个月至产前 从胚胎第 3 个月，各系统在已建立的相互联系条件下，受神经系统的支配，开始了原始的胎儿活动，主要器官系统趋于完整。此时，相对而言，对于致畸因子的作用有了抵抗力。但器官系统仍在不断完善和功能适应。但已分化器官的功能成熟程度不同，因此也不能完全排除致畸因子的不良影响。从第 4 个月开始，胎儿进入迅速生长阶段，胎儿生长受阻而造成的变形，有可能在这一时期形成。 子宫内的羊膜带（ amniotic band ），甚至子宫壁本身，都可能带给胎儿损伤过程。

三、造成出生缺陷的遗传因素

    在 20 世纪 50 年代以后，医学遗传学迅速发展，已经发现和遗传有关的疾病达 4 万余种，几乎包括所有的疾病，这些疾病绝大多数是遗传因素、环境等因素及其互相作用的结果。

    （ 1 ）遗传的物质基础

    A. 染色体 染色体是细胞分裂期细胞核内易被碱性染料所深染的、大小和长短不一、线状或杆状的物体。人类每个体细胞内均有 46 条染色体，配成 23 对，其中 44 条为常染色体 , 另两条为性染色体，每对中一条来自父亲，另一条来自母亲，常染色体无性别差异，性染色体随性别而异，女性的性染色体两条都是 X 染色体（ XX ），其大小、形体、成分相同；男性的性染色体是 X 和 Y 染色体（ XY ），其大小、形体、成分都不同，其中一个是与女性相同的 X 染色体，来自母亲，另一个较小，为 Y 染色体，来自父亲。在生殖细胞成熟过程中，两条性染色体分离，分别进入两个子细胞中，所以成熟的精子或卵子的染色体数都是减半（ 22 条常染色体 +1 条性染色体共 23 条）。若卵细胞与含 X 染色体的精子结合，子代 XX ，发育为女性；若卵细胞与含 Y 染色体的精子结合，子代为 XY ，故发育为男性。如性染色体发育异常，就会发生性别畸形。

    染色体病 人类染色体的数目及结构是稳定的，其完整性直接关系到每一个人的健康，是人类正常发育、繁衍所不可缺少的，不会因为种族、肤色及地区的不同而有差别。常染色体和性染色体，都可以因为多种原因引起染色体的改变，这种变化称为染色体畸变，因此而出现的疾病称为染色体病。常见的染色体病有：男女性别发育畸形，先天性愚型等。

    B. 脱氧核糖核酸（ DNA ） 是遗传的物质基础，其本身就是一遗传资料库，保存着生物的一切特征与性能，能自我复制，通过性细胞的染色体（藏在染色体里面），将父母双亲所有的遗传特征，结合后传给下一代。所以下代就能表现出与上代很相似的各种个体特征，如一个人的外型、 面貌、动作、行为、性格以及声音、嗜好等等，都很像父母， 这就是种瓜得瓜种豆得豆的道理。但是，这脱氧核糖核酸在诸多环境因素的影响下，会发生变异，称为后天获得性遗传，有出现良性改变的一面，如一代比一代聪明；也有出现恶性改变的另一面，如某些高血压、白发病、肿瘤、先天性心脏病，上几代没有显性出现的遗传病，在这一代身上发生，就是和环境因素造成 DNA 变异而遗传有关。

    性细胞在成熟发展过程中，原来成对的染色体各分为 2 份，（这里指 常 染色体）各自进入一个性细胞，当雌雄性细胞结合形成新生命后，就具备了双亲的遗传特征，由于染色体在一分为二时是随机的， DNA 所携带的遗传特征也是随机的，因此，几个子代间的遗传特征也就不完全相同了，有的像父亲多一点，有的像母亲多一点。

    (2) 常见遗传性疾病

    遗传疾病是指由上一代遗传给下一代的疾病，不同类的遗传病向子代的传递方式不同，其发病率亦不同。

    由单个基因引起的疾病称为单基因遗传病，是指父母一方有显性遗传基因，传给子代就能引起发病，所以，父母中有一个带致病基因，子女中就有 1/2 患这样的遗传疾病；若父母亲都带有显性遗传基因，则子女中就有 3 / 4 患该病；若父母亲都正常，则其子代就不会发生遗传病。常见的常染色体显性遗传病有遗传性进行性舞蹈病，蜘蛛脚样指（趾）症，萎缩性肌强直，进行性脊柱肌萎缩症等，目前已经认识的常染色体显性遗传病有二千多种。

    隐性遗传，父母亲自己都不发病，而只是携带有致病基因，所生的子女中，有 1/4 发病， 1/4 正常，还有一半与父母一样，也是致病基因携带者，还要将这种遗传性疾病继续传下去。常见的有白化病，肝豆状核变性，进行性肌营养不良（肩带型），垂体性侏儒症等等一千多种。

    连锁隐性遗传病，致病基因隐性在 X 染色体里，随着 X 染色体而遗传下一代，多为儿子，双亲自己不发病；女性携带者与正常男性结婚后，其儿子有一半要生病，女儿不发病，但女儿中有一半是隐性携带者，她将其隐性致病基因继续传递给再下一代，又一代；连锁隐性遗传病有：不同程度的精神障碍症（此病发病率很高）、假性肥大性肌营养不良，鳞皮病，血友病等三百来种。

    在遗传和环境因素双重的作用下，决定个体是否易于患病，称为个体的易患性，当易患性超过一定程度后就能引起发病。有患病家族史者，易患性就高。如直系家属中易患性高，亲属关系越近发病率越高，病情越重发病率越高等等。如精神病，先天性心脏病，糖尿病，高血压等。

四、造成出生缺陷的环境因素

    环境因素是指与人类生存有直接关系的周围自然状态和人为状态的总称，包括物理、化学、生物、社会经济以及人类自身行为、状况等等，是一个非常复杂的体系。

    环境有害因素对人体生殖功能及妊娠造成的危害，其隐蔽性、严重性、长期性与难以恢复性都是远远超过预料的程度。重工业，化学工业以及汽车尾气、塑料垃圾等所带来的大气污染和水源污染；农业化肥和杀虫剂的广泛使用，对农作物的污染；三小重污染企业对水源和食物链造成的污染；用过量激素、抗菌素、添加剂催化饲养的禽、畜及水产品；高温、噪音工作场所、放射线、 X 射线、电磁波；商品经济的发展，带动旅游经济、娱乐经济的兴旺，性病的大幅度增加；以及化学药物尤其是抗菌药物的普遍滥用。所有这些种类繁多的有害因素，通过不同环节、不同方式作用于人体，影响到胎儿、最后影响到人口的质量。

    污染环境的性质，从污染物质属性的角度分类，可以分为生物性污染和非生物性污染，前者如生活垃圾、粪便（虽然臭气冲天）、尸体对环境的污染，不久就能自然分解，回归自然，参予良性循环；而非生物性污染如工业三废、重金属、废塑料、废电子元件等等，很难甚至不能自然分解，将造成恶性循环，成为长期、严重、越积越多与不可逆的污染，危害自己、危害地球、危害人类的未来！　

    男女生殖器官、生殖细胞、孕妇对各种有害的环境污染物质尤为敏感，因此环境因素对生殖系统的影响也是特别严重。

    有害的环境因素可对精子、卵子或受精卵发育的不同阶段产生影响，如干扰精子的发育，减少精子的数量，造成精子畸形，活动力、质量下降，是几代人连续循环地在进行下去的。

    高温对睾丸的影响 睾丸位于阴囊，悬于体外，其温度低于体温，精子的发生和成熟就是需要比体温低的 35 ℃。因此，工作于高温环境（炼钢、浴室），某些生活习惯（喜欢长时间泡热水澡、穿紧身厚裤）以及长期高热或某些阴囊皮肤病，均可使睾丸温度升高，影响精子的正常发育和健康。

    空气中有害化学污染物如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化合物、氯化物、香烟排出的焦油和苯并芘及可吸入颗粒等可以通过母体，进入胎体，干扰胎儿发育。

    放射线、微波都会损害性功能，使精子存活力降低、数量减少、畸形增加；损害受精卵及胎儿会造成流产、死胎、畸形儿等；因此，从事医院、无损探伤 X 光工作的、核工业工作的人员要特别注意个人防护。

    重金属如从事与铅有关的如冶金、铸造、蓄电池等工作，接触铅污染环境或摄入过量铅污染的食物，对睾丸组织损害最为严重，精子成熟受到抑制，精子数量减少，活动能力减低，畸形率增高，造成男性不孕症。母体接触过量的铅，可造成胎儿（哺乳婴儿）铅中毒，导致儿童智力低下，发育不良。如果水源和食物被汞污染，可引起水俣病和先天性水俣病，大脑出现永久性的损伤，造成终生残疾。

    碘缺乏是因地理分布之故，地域范围非常广泛，即使我国的东南沿海，也存在缺碘现象，长期居住在缺碘地区的人，摄入碘就不足，更容易发生缺碘，可引起孕妇早产、流产或死胎，胎儿期可引起大脑发育障碍、智力低下、听觉器官发育不良、聋哑、甲状腺功能低下、先天性畸形，婴儿期可使大脑发育障碍继续延续，体格发育落后、甲状腺肿、甲状腺功能低下、克汀病，死亡率高；青少年缺碘则表现为智力低下、发育不良；成人缺碘就会出现甲状腺功能低下，表现为学习、工作、创造能力下降，生殖功能障碍等诸多上代和子代的各种疾病。这些都是环境碘缺乏引起机体不同程度缺碘，对人体不同发育时期造成的一系列损伤，故总称为碘缺乏病。对人类最大的危害是使脑发育落后，直接影响人口素质。碘缺乏是世界性问题，估计全世界有 16 亿人生活在缺碘地区，我国至少有近 4.25 亿人口居住在缺碘地区。氟是人体必需的微量元素之一，我国居住在高氟地区约有 3 亿人，过量氟可影响细胞酶的功能，破坏钙磷代谢平衡，并通过胎盘造成氟中毒。氟缺少也可引起骨密度减低、骨质疏松，牙齿发育不良、烂牙。

    家庭的杀虫剂、洗涤剂、化妆品，家居装潢中的甲醛等有害成分，都能影响人体的健康和影响胎儿的发育。

    各种致病微生物及其引起的性病、女性生殖道感染，尤其是病毒的感染，均可致病和影响胎儿的正常发育、引起不孕。

    抗肿瘤药、抗病毒药、部分抗菌药、精神药、激素、抗炎药等化学药物以及雷公藤、木通、木鳖子等多种中药材及其中成药，都有明显的致畸作用与阻碍胎儿的正常发育。

    酗酒、吸烟、吸毒等不良生活习惯、慢性疾病、营养不良、过度疲劳以及家庭房间里养猫、狗、禽鸟或盆花，也都有影响胎儿发育的可能。