不同孕期微量元素水平對胎兒生長受限的預(yù)測作用

劉兆敏，蒲元林，吳慧捷，李麗*

胎兒生長受限（FGR）是圍生期較嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，可導(dǎo)致胎兒多個系統(tǒng)發(fā)育不良，甚至死亡[1-3]。據(jù)研究報道FGR的發(fā)生率為5%～10%[4]，其病因復(fù)雜，發(fā)病機(jī)制尚未闡明，可由多種因素導(dǎo)致，包括感染、毒性物質(zhì)的暴露以及孕婦營養(yǎng)失調(diào)等[4-5]。另外，大多FGR患兒會在青少年時期出現(xiàn)生長發(fā)育異常及其導(dǎo)致的嚴(yán)重并發(fā)癥，如身高受限、大腦發(fā)育不良以及心血管疾病等，然而目前為止仍然有約40%的重度FGR未能在產(chǎn)前診斷出來，因此，積極探索預(yù)測FGR發(fā)生風(fēng)險的方法具有重要意義[4-5]。微量元素在人體的生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，微量元素缺乏可造成圍生期胎兒的多種并發(fā)癥，如鐵缺乏導(dǎo)致的認(rèn)知障礙等[6]。近年來研究報道，微量元素缺乏可能與FGR的發(fā)生相關(guān)[7-8]。因此推測孕婦微量元素水平可預(yù)測FGR的發(fā)生風(fēng)險。盡管中國關(guān)于FGR的研究越來越多，然而關(guān)于孕期微量元素水平與FGR發(fā)生風(fēng)險關(guān)聯(lián)的研究尚少。本研究旨在評估孕早期、孕中期以及孕晚期4種微量元素鐵、鋅、銅和碘水平對FGR發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測價值，從而為FGR在臨床上的早期發(fā)現(xiàn)與早期干預(yù)提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年7月—2018年6月在湖北民族大學(xué)附屬民大醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前檢查且妊娠8周內(nèi)的326例孕婦作為研究對象。孕婦平均年齡（29.8±4.4）歲，平均妊娠次數(shù)（2.5±0.9）次，平均生產(chǎn)次數(shù)（1.4±0.5）次，平均流產(chǎn)次數(shù)（1.1±0.7）次。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）妊娠時間≤8周；（2）年齡20～35周歲；（3）同意參與本研究并能夠定期復(fù)查。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有妊娠期合并癥，如妊娠高血壓、糖尿病或腎??；（2）既往生殖系統(tǒng)手術(shù)史、腫瘤或嚴(yán)重感染史。本研究經(jīng)湖北民族大學(xué)附屬民大醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，孕婦均簽署知情同意書。

本研究價值：

胎兒生長受限（FGR）是圍生期較嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，可導(dǎo)致胎兒多個系統(tǒng)發(fā)育不良，甚至死亡，近年來研究發(fā)現(xiàn)，微量元素缺乏可能與FGR的發(fā)生相關(guān)，本研究評估不同孕期微量元素鐵、鋅、銅和碘水平對FGR發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測作用發(fā)現(xiàn)，孕晚期鐵、鋅、銅和碘聯(lián)合檢測對于FGR發(fā)生風(fēng)險預(yù)測作用較好。該結(jié)果可能為臨床早期發(fā)現(xiàn)，從而早期對FGR進(jìn)行干預(yù)提供一些參考。

1.2 樣本采集及檢測 分別于孕早期（妊娠≤13周）、孕中期（妊娠14～27周）和孕晚期（妊娠≥28周）采集孕婦靜脈血和尿液樣本。采用BH5100原子吸收光譜檢測儀（北京博暉光電技術(shù)股份有限公司，中國）檢測血液樣本中鐵、鋅、銅水平，所有操作按照說明書進(jìn)行。采用砷鈰催化分光光度法（WS/T 107.1-2016）檢測尿液樣本中碘水平[9]。

1.3 定義 依據(jù)參考文獻(xiàn)[10]及我院檢測標(biāo)準(zhǔn)，孕婦血液樣本中鐵＜7.52 mmol/L定義為鐵缺乏，鋅＜76.5 μmol/L定義為鋅缺乏，銅＜11.8 μmol/L定義為銅缺乏。按照世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國兒童基金會以及國際控制碘缺乏病理事會（2007年）推薦的尿碘中位數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[11]，孕婦尿碘＜150 μg/L定義為碘缺乏。

1.4 FGR診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照《婦產(chǎn)科學(xué)》[12]，F(xiàn)GR診斷標(biāo)準(zhǔn)為：妊娠37周后胎兒出生體質(zhì)量＜2 500 g或低于同孕齡、同性別胎兒平均體質(zhì)量的兩個標(biāo)準(zhǔn)差，或低于同孕齡、同性別正常體質(zhì)量的第10百分位數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，采用GraphPad Prism 7.02進(jìn)行繪圖。計量資料以（±s）表示，不同時間點比較采用單因素重復(fù)測量方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；兩組間比較采用成組t檢驗；計數(shù)資料以相對數(shù)表示，比較采用χ2檢驗。繪制微量元素水平預(yù)測FGR的受試者工作特征（ROC）曲線，并計算ROC曲線下面積（AUC）。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同孕期微量元素水平比較 不同孕期孕婦鐵、鋅、銅、碘水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕中期和孕晚期孕婦鐵、碘水平低于孕早期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕中期鋅、銅水平與孕早期比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；孕晚期鋅、銅水平低于孕早期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕中期的鐵、鋅、銅、碘水平均高于孕晚期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表1）。

2.2 不同孕期微量元素缺乏率比較 不同孕期鐵、鋅、碘缺乏率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；不同孕期銅缺乏率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。孕中期和孕晚期鐵、碘缺乏率高于孕早期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕中期和孕晚期鋅缺乏率低于孕早期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕中期的鐵、鋅、碘缺乏率低于孕晚期，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表2）。

2.3 FGR孕婦與非FGR孕婦微量元素水平比較 FGR孕婦不同孕期鐵、碘水平低于非FGR孕婦，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；FGR孕婦孕晚期鋅水平低于非FGR孕婦，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。孕早期和孕中期FGR孕婦鋅水平與非FGR比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。FGR孕婦不同孕期銅水平與非FGR孕婦比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，見表3）。

2.4 微量元素水平對FGR發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測價值 孕早期鐵、鋅、銅、碘預(yù)測FGR的AUC（95%CI）分別為0.684（0.536，0.732）、0.583（0.490，0.675）、0.634（0.536，0.732）和0.751（0.673，0.830）。孕中期鐵、鋅、銅、碘預(yù)測FGR的AUC（95%CI）分別為0.669（0.565，0.772）、0.557（0.458，0.656）、0.625（0.524，0.725）和0.725（0.635，0.814）。孕晚期鐵、鋅、銅、碘預(yù)測FGR的AUC（95%CI）分別為0.711（0.618，0.804）、0.575（0.474，0.677）、0.710（0.611，0.809）和0.829（0.753，0.905）。孕早期鐵、鋅、銅、碘聯(lián)合預(yù)測FGR的AUC（95%CI）為0.571（0.673，0.830），截斷值為0.082，靈敏度78.1%，特異度62.2%；孕中期鐵、鋅、銅、碘聯(lián)合預(yù)測FGR的AUC（95%CI）為0.725（0.635，0.814），截斷值為0.117，靈敏度62.5%，特異度74.1%；孕晚期鐵、鋅、銅、碘聯(lián)合預(yù)測FGR的AUC（95%CI）為0.829（0.753，0.905），截斷值為0.094，靈敏度84.4%，特異度72.1%（見圖1）。

表1 不同孕期微量元素水平比較（±s，n=326）Table 1 Comparison of venous iron，copper and zinc and urine iodine among different trimesters

表1 不同孕期微量元素水平比較（±s，n=326）Table 1 Comparison of venous iron，copper and zinc and urine iodine among different trimesters

注：與孕早期比較，aP＜0.05；與孕中期比較，bP＜0.05

孕期 鐵（mmol/L）鋅（μmol/L） 銅（μmol/L） 碘（μg/L）孕早期 8.32±0.81 100.96±23.78 24.38±5.61 164.46±35.42孕中期 7.91±0.99a 99.95±19.76 24.23±6.21 159.58±37.16a孕晚期 7.64±1.35ab96.96±15.17ab23.74±6.14ab150.25±36.26ab F值 82.46 13.27 6.56 103.80 P值 ＜0.001 ＜0.001 0.003 ＜0.001

表2 不同孕期微量元素缺乏率比較〔n（%），N=326〕Table 2 Comparison of deficiency of venous iron，copper and zinc and urine iodine among different trimesters

3 討論

作為圍生期較嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，F(xiàn)GR可導(dǎo)致胎兒發(fā)生多種不良后果。近年來，研究發(fā)現(xiàn)微量元素缺乏可能與FGR的發(fā)生相關(guān)[13-14]。因而推測孕婦微量元素水平可預(yù)測FGR的發(fā)生風(fēng)險，且目前相關(guān)報道較少。

研究表明鐵缺乏與許多疾病相關(guān)，如帕金森、慢性腎病和糖尿病等，更重要的是其參與許多圍生期并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展[15-17]。一項大鼠實驗表明，圍生期鐵缺乏引起的低甲狀腺素血癥導(dǎo)致了新生大鼠的早期腦部發(fā)育損傷[18]。另一項研究表明鐵缺乏與新生兒2個月時的聲音記憶損傷相關(guān)[19]。同時，一項小鼠實驗表明，在常染色體顯性磷缺乏佝僂?。ˋDHR）小鼠模型中，新生小鼠的鐵缺乏可通過升高成纖維母細(xì)胞生長因子23（FGF23）表達(dá)水平導(dǎo)致正常和ADHR小鼠的磷酸代謝異常[20]。一項大型隊列研究顯示，孕婦缺鐵性貧血與早產(chǎn)和新生兒被送入重癥監(jiān)護(hù)室顯著相關(guān)，其他與孕婦缺鐵性貧血相關(guān)的還有剖宮產(chǎn)、輸血、大于胎齡兒和Apgar評分＜7分等[21]。一項隊列研究顯示，胎盤鐵水平較低與低體質(zhì)量兒顯著相關(guān)[22]。以上研究表明，鐵缺乏可影響胎兒發(fā)育，包括造成貧血或磷酸代謝異常等，盡管與本研究結(jié)果并無類似，但可提供一些依據(jù)。

表3 FGR孕婦與非FGR孕婦不同孕期微量元素水平比較（±s）Table 3 Comparison of the average levels of venous iron，copper and zinc and urine iodine in three trimesters between FGR and non-FGR subjects

表3 FGR孕婦與非FGR孕婦不同孕期微量元素水平比較（±s）Table 3 Comparison of the average levels of venous iron，copper and zinc and urine iodine in three trimesters between FGR and non-FGR subjects

孕晚期鐵（mmol/L）鋅（μmol/L） 銅（μmol/L） 碘（μg/L） 鐵（mmol/L） 鋅（μmol/L） 銅（μmol/L） 碘（μg/L） 鐵（mmol/L）鋅（μmol/L） 銅（μmol/L） 碘（μg/L）FGR 32 7.93±0.76 100.99±20.16 22.83±4.76 141.39±35.67 7.48±0.94 97.40±16.50 22.82±5.12 137.69±37.42 6.68±1.28 90.89±13.48 22.08±5.89 125.74±32.04非 FGR 294 8.36±0.81 100.96±24.17 24.55±5.68 166.98±34.54 7.95±0.99 100.23±20.08 24.39±6.31 161.96±36.41 7.74±1.32 97.62±15.21 23.92±6.15 152.92±35.73 t值 -2.828 0.007 -1.645 -3.967 -2.570 -0.768 -1.356 -3.571 -4.442 -2.400 -1.621 -4.125 P 值 0.005 0.994 0.101 ＜0.001 0.011 0.443 0.176 ＜0.001 ＜0.001 0.017 0.106 ＜0.001孕早期 孕中期孕婦 例數(shù)images/BZ_44_1019_2896_1040_2911.pngimages/BZ_44_1648_2896_1669_2911.png

圖1 不同孕期4種微量元素及其聯(lián)合預(yù)測FGR的ROC曲線Figure 1 ROC analysis of venous iron，copper and zinc and urine iodine in three trimesters，alone and in combination，in the prediction of FGR

鋅是胎兒生長發(fā)育的另一個必須微量元素，有研究報道，在孕婦鋅攝取量正常的情況下，酒精仍可導(dǎo)致鋅缺乏，并可由此導(dǎo)致肺泡巨噬細(xì)胞免疫缺陷，從而造成新生兒細(xì)菌和病毒感染風(fēng)險增加[23]。另有基礎(chǔ)實驗表明，補充鋅顯著改善了FGR大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力，并且體外試驗表明鋅可通過促進(jìn)信號轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)錄激活劑3-基質(zhì)金屬蛋白酶-2/9（STAT3-MMP-2/9）信號通路改善滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力[24]。妊娠前與妊娠期間鋅缺乏可通過損傷胎盤和胎兒心血管系統(tǒng)導(dǎo)致胎兒生長和發(fā)育受限[25]。一項隊列研究報道，孕婦孕期鎘暴露導(dǎo)致鋅的胎盤運輸量降低，從而增加FGR發(fā)生風(fēng)險，本研究與該研究的部分結(jié)果（孕晚期FGR孕婦鋅水平顯著低于非FGR孕婦，且ROC分析顯示孕晚期鋅水平可以區(qū)分FGR孕婦和非FGR孕婦）類似[26]。

銅也是妊娠期重要的微量元素，妊娠期銅缺乏可導(dǎo)致早產(chǎn)的風(fēng)險增加，有研究顯示銅伴侶蛋白可通過調(diào)控八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（OCT4）影響小鼠的著床前胚胎發(fā)育[27]。同時，一項巢式病例對照研究顯示，孕早期銅水平過高與自發(fā)性早產(chǎn)風(fēng)險升高相關(guān)[28]。這些研究表明銅缺乏或許導(dǎo)致胎兒生長發(fā)育不良。

碘在妊娠期胎兒神經(jīng)發(fā)育中起著重要作用，妊娠期碘缺乏可導(dǎo)致胎兒大腦發(fā)育缺陷[29]。一項動物實驗研究顯示，重度碘缺乏可顯著降低大鼠浦肯野細(xì)胞蛋白-2的mRNA和蛋白表達(dá)水平，從而導(dǎo)致大鼠小腦發(fā)育受損[30]。另一項隊列研究顯示，孕婦尿碘含量中位值低于100 mcg/L與FGR發(fā)生風(fēng)險升高相關(guān)[13]。

以上研究表明，微量元素鐵、鋅、銅和碘在胎兒的宮內(nèi)發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，這些微量元素的缺乏可顯著增加胎兒各種并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險，包括FGR的發(fā)生風(fēng)險。

本研究結(jié)果顯示，孕晚期孕婦鐵、鋅、銅、碘水平顯著低于孕早期、孕中期，且鐵、碘缺乏率在孕中期和孕晚期較高。另外，F(xiàn)GR孕婦不同孕期鐵、碘水平低于非FGR孕婦，孕晚期鋅水平低于非FGR孕婦；ROC曲線分析顯示孕晚期鐵、鋅、銅、碘聯(lián)合預(yù)測FGR風(fēng)險的效能最好。原因可能包括以下幾點：（1）胎盤功能障礙是導(dǎo)致FGR的主要因素，因此孕中期和孕晚期鐵、鋅、碘水平顯著低于孕早期，且缺乏這些微量元素的孕婦比例也高于孕早期，可能是因為隨著胎盤功能障礙的發(fā)展，導(dǎo)致胎盤在孕中期和孕晚期對微量元素和氧的輸送障礙也逐漸增重[31]；（2）微量元素鐵、銅、鋅和碘聯(lián)合檢測對FGR具有較好的預(yù)測作用，并且孕晚期的預(yù)測作用最好，可能和這些微量元素參與胎兒的宮內(nèi)生長發(fā)育有關(guān)[18-21，23-25，27-30]。以上結(jié)果表明，聯(lián)合檢測四種微量元素鐵、鋅、銅和碘在不同孕期的水平或許可以預(yù)測FGR的發(fā)生風(fēng)險，并且在孕晚期積極補充微量元素或許可以預(yù)防FGR的發(fā)生和發(fā)展。

綜上所述，孕晚期微量元素鐵、鋅、銅和碘聯(lián)合檢測對FGR具有較好的預(yù)測作用。

本文無利益沖突。