脊柱裂的发生与遗传因素和环境因素相关。遗传因素包括单基因遗传相关（编码神经管发育相关蛋白的基因发生突变等影响神经管闭合）和多基因遗传倾向（多个基因微小变异及环境因素共同作用致发病）；环境因素有叶酸缺乏（影响神经管正常闭合，孕期补叶酸可降风险）、其他营养因素（如维生素B12、锌缺乏影响）、母体疾病影响（如糖尿病、风疹病毒感染）、药物及化学物质接触（如抗癫痫药、有机溶剂等干扰）、辐射暴露（过量辐射致胚胎发育异常）
一、遗传因素
1.单基因遗传相关：脊柱裂与某些单基因遗传突变有关。例如，一些编码神经管发育相关蛋白的基因发生突变时，可能影响神经管的正常闭合过程，从而增加脊柱裂发生的风险。研究表明，特定的基因位点突变会干扰神经嵴细胞的迁移、神经管的形成和闭合等关键环节，使得神经管在胚胎发育早期不能正常闭合，进而引发脊柱裂。不同的单基因遗传模式，如常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传等，都可能在脊柱裂的发生中起到作用，不同遗传模式下基因传递和发病的规律不同，但都与基因的异常改变直接相关。
2.多基因遗传倾向：脊柱裂还具有多基因遗传的倾向。多个基因的微小变异共同作用，再加上环境因素的影响，可能导致脊柱裂的发生。多个与神经管发育相关的基因的协同作用失调，使得胚胎神经管闭合的概率降低。在一些家族中，虽然没有明确的单基因遗传特征，但有多个成员患脊柱裂的情况，提示多基因遗传因素的参与。这些基因在胚胎发育的不同阶段发挥作用，其联合效应使得个体易患脊柱裂的风险增加。
二、环境因素
1.叶酸缺乏：孕妇体内叶酸缺乏是导致脊柱裂的重要环境因素之一。叶酸在DNA合成、细胞增殖和神经管发育等过程中起着关键作用。神经管闭合发生在胚胎发育的早期（通常是受孕后28-32天），此时如果孕妇摄入叶酸不足，会影响神经管的正常闭合。大量研究显示，孕妇在孕前和孕早期补充足够的叶酸可以显著降低胎儿患脊柱裂等神经管缺陷的风险。例如，流行病学研究发现，叶酸缺乏地区的脊柱裂发生率明显高于叶酸摄入充足地区。叶酸参与了嘌呤和嘧啶的合成，缺乏叶酸会导致神经管形成所需的核苷酸合成障碍，进而影响神经管的闭合过程。
2.其他营养因素：除叶酸外，其他营养因素也可能与脊柱裂有关。例如，维生素B12缺乏也可能对神经管发育产生不良影响。维生素B12参与细胞的代谢过程，缺乏时可能干扰神经组织的正常发育。另外，锌等微量元素的缺乏也可能在一定程度上影响胚胎的发育，包括神经管的闭合。锌是许多酶的组成成分，在细胞分裂、分化等过程中发挥重要作用，缺乏锌可能导致神经管发育相关的细胞功能异常，增加脊柱裂发生的可能性。
3.母体疾病影响：孕妇在孕期患有某些疾病也可能增加胎儿脊柱裂的风险。例如，孕妇患有糖尿病时，高血糖状态可能影响胚胎的发育环境。高血糖会改变胚胎周围的代谢环境，干扰神经管闭合相关的生理过程。研究表明，糖尿病孕妇所生胎儿患神经管缺陷的概率高于正常孕妇。此外，孕妇感染某些病毒，如风疹病毒，在孕期感染风疹病毒后，病毒可以通过胎盘影响胚胎发育，增加脊柱裂等畸形的发生风险。风疹病毒可能直接损伤胚胎的神经组织，干扰神经管的正常形成。
4.药物及化学物质接触：孕妇在孕期接触某些药物或化学物质也可能导致脊柱裂。例如，一些抗癫痫药物，如丙戊酸，在孕期使用时可能会增加胎儿患神经管缺陷包括脊柱裂的风险。此外，接触某些有机溶剂、重金属等化学物质，如苯、汞等，也可能对胚胎发育产生不良影响，干扰神经管的闭合过程。这些化学物质可能通过影响细胞的正常代谢、DNA合成等途径，导致神经管发育异常。
5.辐射暴露：孕期受到过量的辐射暴露也与脊柱裂的发生相关。例如，孕妇在早期妊娠时接受过腹部或盆腔的X线照射等辐射，会增加胎儿患脊柱裂的风险。辐射可以导致胚胎细胞的DNA损伤、染色体畸变等，影响神经管的正常发育过程。不同剂量和不同类型的辐射对胚胎发育的影响程度不同，但过量辐射都会对胚胎的重要发育阶段产生不良干扰，增加脊柱裂等畸形的发生概率。
