(一)疾病的原因

研究脊柱裂的病因学，需要了解神经胚发育的正常过程。人类胚胎发育第16天，脊索以上的外胚层增厚形成神经板，然后两侧的神经板增厚形成神经皱襞，向中线靠拢，融合形成神经管。神经融合最早出现在第22天，位于第3体节水平，即未来脑干形成区。融合从视基开始，从脑干和视基发展到头尾。前神经管在胚胎发育的第23 ~ 26天闭合，如果不完全闭合，会形成颅裂和无脑儿。然后在胚胎发育的第26 ~ 30天神经管闭合，不完全闭合就会形成脊柱裂。

(2)发病机理

脊柱裂属于神经管畸形(NTD)，是一种多基因遗传病。其发病机制是极其复杂和多方面的，多种因素干扰其发病。根据动物实验、临床观察和流行病学研究，认为NTD是遗传因素和环境因素(宫内环境)共同作用的结果:

1.遗传因素在NTD发病机制的研究中，很难从复杂的环境因素中区分多基因或多因素的影响。例如，有些家庭可能与共同的生活环境有关。因此，在发病机制上，通常将一些特征归结于遗传因素的作用，如NTD在不同地区、不同民族中发病率的变化，近亲繁殖中NTD的高发病率，NTD家族中复发的高风险等。

家庭研究表明，有NTD家族史的孕妇比普通人群有更高的NTD婴儿出生概率。卡特和埃文斯的研究表明，只要父母一方有NTD病史，其后代的NTD发病率为3%，明显高于一般人群。生过两次或两次以上NTD的母亲生NTD婴儿的风险增加10%。此外，NTD在双胞胎中的发生率高于一般人群，NTD在同卵双胞胎中的发生率高于同卵双胞胎。这些结果都支持遗传因素对NTD的影响。

NTD的遗传学研究成果不能用孟德尔遗传定律的单基因突变来解释，而是以多对基因即微效基因为基础。微效基因之间不存在隐性或显性差异，它们的效应是累积的。当累积效应和环境因素达到一定阈值时，疾病就会发生。因此，NTD的发生是由多基因遗传引起的，遗传因素在NTD发生中的作用尚未确定。

2.环境因素环境致畸物在妊娠早期，通常在3个月内作用于母体，造成神经管发育的障碍和畸形。与NTD相关的常见环境因素包括母亲叶酸和其他多种维生素缺乏症、锌和其他微量元素缺乏症、严重妊娠反应、病毒感染、服用某些药物、酒精中毒、辐射暴露和接触某些化学品。

关于叶酸缺乏与其他多种维生素(包括维生素A、B1、B2、C、D、E、烟酸等)之间的关系，已经做了更多的研究。)和NTD的发生，特别是叶酸和NTD的关系。20世纪80年代以来取得了突破性进展。已经证实，妊娠早期叶酸缺乏是NTD的主要原因。很多原因，如摄入不足、吸收不良、代谢紊乱或需要量增加，都会导致叶酸缺乏，导致DNA合成障碍，从而影响细胞分裂和增殖。叶酸是一种水溶性维生素，是胎儿早期神经发育的必需营养素。孕早期处于胚胎分化和胎盘形成阶段，细胞生长分裂非常旺盛。孕妇如果叶酸缺乏，会影响胎儿神经系统的胚胎形态——神经管的正常发育。后来，它会导致颅骨或椎骨融合不良，NTD，并导致自然流产和死产。

妊娠早期缺锌也是导致胎儿NTD的环境因素。其他微量元素摄入不足，如铜、钙和硒，也可诱发NTD，但其确切影响尚不清楚。至于严重妊娠反应诱发NTD的原因，可能是由于剧烈呕吐引起的失水而导致的暂时性脱水，导致微量元素(如锌)或维生素(如叶酸)的缺乏。

病毒学研究表明，孕妇在妊娠早期感染巨细胞病毒或甲型流感病毒，可引起胎儿中枢神经系统发育障碍，引起NTD。怀孕早期感染弓形虫也可能导致NTD。在妊娠早期，母亲的腹部或盆腔受到辐射，这往往会影响胎儿中枢神经系统的发育，其中一些胎儿患有NTD。

患有癫痫的孕妇服用丙戊酸、苯巴比妥、苯妥英钠等抗癫痫药物，其后代易患NTD。妊娠早期口服避孕药，服用一些抗肿瘤药物如甲氨蝶呤、腺嘌呤(氨基嘌呤)和巯基嘌呤等。，以及大量或持续使用可的松或泼尼松龙(泼尼松龙)均可诱发NTD。作用机制可能与干扰叶酸代谢有关。