孕婦氨基酸和維生素水平對新生兒出生體重的影響

溫 靜，程 丹，王 遠(yuǎn)，董 微，孫淑榮，王洞平

(1.天津市婦女兒童保健中心 天津300070；2.天津華大醫(yī)學(xué)檢驗所有限公司 天津300308)

新生兒出生體重異常是常見的不良妊娠結(jié)局之一，國內(nèi)低體重兒(出生體重≤2 500 g)發(fā)生率約為7.2%[1]，巨大兒(出生體重≥4 000 g)發(fā)生率約為7%[2]，且呈逐年增高趨勢。當(dāng)出生體重異常時，產(chǎn)婦難產(chǎn)、產(chǎn)傷風(fēng)險增加，同時圍產(chǎn)兒死亡率、新生兒成年后心血管疾病、代謝性疾病等發(fā)生風(fēng)險增高[3-4]。新生兒出生體重受親代狀態(tài)、生活習(xí)性、遺傳因素、社會環(huán)境等多種因素影響，其中孕婦孕期營養(yǎng)狀況是影響胎兒生長發(fā)育的一個重要因素。本研究擬通過收集天津市7 953 例孕婦，并基于血漿樣本中20 種氨基酸和10 種維生素的檢測數(shù)據(jù)，分析孕婦孕早中期微量營養(yǎng)素水平與低體重兒、巨大兒發(fā)生的相關(guān)性，以期為改善新生兒出生體重和指導(dǎo)孕婦孕期營養(yǎng)提供科學(xué)依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2019 年3—11 月期間在天津市婦女兒童保健中心采集血漿樣本進行營養(yǎng)檢測的孕早中期孕婦為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①孕婦及分娩新生兒的臨床信息完整，其中包括孕婦的身高、孕前體重、身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、年齡、采樣孕周(gestational weeks，GW)，進行血漿20 種氨基酸和10 種維生素的定量檢測數(shù)據(jù)，以及妊娠結(jié)束新生兒的出生體重；②采樣孕周小于28 周；③單胎妊娠；④孕婦對本項研究知情，自愿參加本項研究并已簽署相應(yīng)知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①孕婦及分娩新生兒的臨床信息不完整；②孕周超出范圍；③非單胎妊娠。

最終入組孕婦共7 953 例，根據(jù)其分娩新生兒的出生體重(birth weight，BW)將這些孕婦分為3 組：低體重兒組(L，BW＜2 500 g)、正常組(N，2 500 g≤BW＜4 000 g)、巨大兒組(H，BW≥4 000 g)，低體重兒組和巨大兒組統(tǒng)稱為出生體重異常組。

1.2 檢測方法

基于Waters Acquity UPLC I-Class/XevoTMTQ-S液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)(美國Waters 公司)，按照相應(yīng)試劑盒說明書要求檢測孕婦血漿樣本中20 種氨基酸、5 種脂溶性維生素和5 種水溶性維生素的水平。

1.2.1 氨基酸檢測

使用試劑盒(北京華大吉比愛生物技術(shù)有限公司，京械注準(zhǔn)20202400506/20202400499)定量檢測樣本中的丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、鳥氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸、纈氨酸。

針對每例入組樣本，吸取 40μL 血漿，加入140μL 沉淀劑，渦旋1 min；在4 ℃ 4 000 gn條件下離心30 min；取10μL 上清液與90μL 流動相A 液(水+0.1% 甲酸+0.05% 七氟丁酸)混合均勻，在 4 °C

4 000 gn 條件下離心3 min，取上清液上機檢測。

1.2.2 脂溶性維生素檢測

使用試劑盒(北京華大吉比愛生物技術(shù)有限公司，京械注準(zhǔn)20202400500/20202400501)檢測孕婦血漿樣本中維生素B1、維生素B2、維生素B5、吡哆酸和5-甲基四氫葉酸水平。

針對每例入組樣本，吸取 250μL 血漿，與1 000μL 沉淀劑混合均勻；在4 ℃ 4 000 gn條件下離心30 min；取900μL 上清液，經(jīng)氮氣流吹干后加入80μL 80%乙腈/水，渦旋5 min，超聲3 min；將復(fù)溶液轉(zhuǎn)移至過濾板中，在4 ℃ 1 500 gn條件下離心5 min，取濾液上機檢測。

1.2.3 水溶性維生素檢測

使用試劑盒(北京華大吉比愛生物技術(shù)有限公司，京械注準(zhǔn)20202400504/20202400505)對孕婦血漿樣本中維生素A、維生素E、維生素K1、25-羥基維生素D2、25-羥基維生素D3進行定量檢測。其中每個樣本25-羥基維生素D2和25-羥基維生素D3的總和為其維生素D 濃度。

針對每例入組樣本，吸取250μL 血漿，加入750μL 沉淀劑，渦旋5 min；在4 ℃ 4 000 gn條件下離心40 min；取600μL 上清液，經(jīng)氮氣流吹干后加入100μL 水，渦旋5 min，超聲3 min；將復(fù)溶液轉(zhuǎn)移至過濾板中，在4 ℃ 2 000 gn條件下離心5 min，取濾液上機檢測。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

研究所得信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 20.0，采用單因素ANOVA 方差分析、單因素和多因素二元Logistic 回歸分析方法，分析出生體重異常的影響因素。同時將維生素和氨基酸指標(biāo)根據(jù)人群分布百分位數(shù)或參考相關(guān)組織標(biāo)準(zhǔn)分為缺乏組、足量組和過量組，使用多元Logistic 回歸分析模型，以足量組為參照，評估各指標(biāo)與出生體重異常的關(guān)聯(lián)程度。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義，優(yōu)勢比OR＞1 表示該因素為風(fēng)險因素，0＜OR＜1 表示該因素為保護因素，OR＝1 表示該因素與疾病的發(fā)生無相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1 3組孕婦臨床信息比較情況

最終入組的7 953 例孕婦中，正常組7 035 例(占比88.4%)，低體重兒組300 例(占比3.8%)，巨大兒組618 例(占比7.8%)。孕婦的身高、孕前體重、BMI、年齡、采樣孕周在各組間均有明顯差異(P＜0.05)，如表1 所示。

表1 研究隊列臨床基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯總分析Tab.1 Analysis of clinical basic data of study cohort

2.2 孕婦血漿氨基酸和維生素分布

單因素分析結(jié)果顯示，3 組孕婦間谷氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、維生素A、25-羥基維生素D3、維生素D 水平均存在明顯差異(P＜0.05)，同時這些微量營養(yǎng)素在低體重兒組和巨大兒組中的水平均高于正常組，見表2。

表2 不同分組孕婦血漿微量營養(yǎng)素水平分析Tab.2 Analysis of plasma micronutrient levels of pregnant women among different groups

消除協(xié)變量孕前體重、身高、BMI、年齡、采樣孕周的影響后，谷氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、維生素A、25-羥基維生素D3和維生素D 水平在各分組間仍然具有明顯差異。其中相較于正常組，谷氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、維生素A 在低體重兒組中的升高具有顯著性；谷氨酸、苯丙氨酸、25-羥基維生素D3、維生素D 在巨大兒組中的升高具有顯著性。

2.3 出生體重異常相關(guān)風(fēng)險因素分析

提取單因素方差分析結(jié)果中組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義的微量營養(yǎng)素進行二元Logistic 回歸分析。在單因素分析中，隨著孕婦谷氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、維生素A 濃度的升高，低體重兒發(fā)生的風(fēng)險增大；谷氨酸、苯丙氨酸、維生素D 濃度升高，分娩巨大兒的風(fēng)險增大。將這些具有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)分別代入多因素Logistic 回歸分析。優(yōu)化后的回歸模型結(jié)果見表3。

表3 出生體重異常風(fēng)險因素二元Logisitic回歸分析Tab.3 Binary Logistic regression analysis of risk factors for abnormal birth weight

①孕婦苯丙氨酸(OR＝1.004，95%CI＝1.001～1.008，P＜0.05)、維生素A(OR＝1.000 5，95%CI＝1.000～1.001，P＜0.05)水平升高可能是分娩低體重兒的獨立危險因素。

②谷氨酸(OR＝1.006，95%CI＝1.000～1.012，P＜0.05)、苯丙氨酸(OR＝1.003，95%CI＝1.000～1.005，P＜0.05)、維生素 D(OR＝1.010，95%CI＝1.003～1.018，P＜0.05)水平升高可能是分娩巨大兒的獨立危險因素。

2.4 微量營養(yǎng)素濃度與出生體重異常關(guān)聯(lián)分析

根據(jù)百分位數(shù)將谷氨酸和苯丙氨酸分為缺乏組(小于第1 百分位濃度值)、足量組(第1 百分位濃度值～第99 百分位濃度值)和過量組(大于或等于第99 百分位濃度值)；同時參考WHO[5]和美國內(nèi)分泌協(xié)會[6]將維生素A 濃度分為缺乏組(＜300.8μg/L)、足量組(300.8～701.8μg/L)和過量組(≥701.8μg/L)，將維生素D 濃度分為缺乏組(＜20μg/L)、不足組(20～30μg/L)、足量組(30～70μg/L)和過量組(≥70μg/L)。以出生體重正常組、微量營養(yǎng)素濃度足量組為參照，采用多元Logistic 回歸分析上述4 種獨立危險因素，即谷氨酸、苯丙氨酸、維生素A、維生素D的濃度與出生體重異常的關(guān)聯(lián)程度，結(jié)果如表4 所示。與出生體重正常組相比，苯丙氨酸和維生素A 濃度分布在過量組的孕婦分娩低體重兒的風(fēng)險分別是足 量 組 的 1.502(95%CI＝1.080 ～2.091) 倍 和1.576(95%CI＝1.127～2.189)倍；谷氨酸濃度分布在過量組的孕婦分娩巨大兒的風(fēng)險是足量組的1.841(95%CI＝1.345～2.520)倍；而維生素D 濃度異常的孕婦分娩出生體重異常新生兒的風(fēng)險并未顯著升高。

表4 出生體重異常風(fēng)險因素多元Logisitic回歸分析Tab.4 Multivariate Logistic regression analysis of risk factors for abnormal birth weight

續(xù)表4

3 討 論

出生體重是反映新生兒健康狀況的重要指標(biāo)，受母體多種因素影響，如孕婦年齡、BMI、孕期增重、分娩孕周、胎膜早破、妊娠并發(fā)癥、妊娠胎數(shù)、孕檢次數(shù)、妊娠間隔、孕期情緒、產(chǎn)檢次數(shù)、營養(yǎng)狀況等等。在眾多影響因素中，孕期營養(yǎng)狀況是與胎兒生長發(fā)育尤為密切的因素之一，不合理的膳食結(jié)構(gòu)會引起營養(yǎng)素攝入過多或不足，引發(fā)孕期增重、BMI 異常，以及妊娠期高血壓、糖尿病等并發(fā)癥[7]，進而導(dǎo)致巨大兒、低體重兒等不良妊娠結(jié)局的發(fā)生。但目前關(guān)于孕期營養(yǎng)素水平與出生體重異常的相關(guān)性研究相對有限。本研究主要圍繞孕期氨基酸和維生素水平與出生體重異常的關(guān)系進行研究。

在本研究對象中，低體重兒的發(fā)生率約為3.8%(300/7 953)，與天津市2013 年的統(tǒng)計結(jié)果4%基本一致[8]，低于我國總體水平[1]；巨大兒的發(fā)生率約為7.8%(618/7 953)，略高于我國總體水平[2]。本研究發(fā)現(xiàn)，孕婦孕早中期谷氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、維生素A 水平升高與分娩低體重兒相關(guān)(P＜0.05)，谷氨酸、苯丙氨酸、維生素D 水平升高與分娩巨大兒相關(guān)(P＜0.05)。其中，苯丙氨酸、維生素A 過量導(dǎo)致低體重兒發(fā)生的風(fēng)險程度更高，谷氨酸過量導(dǎo)致巨大兒發(fā)生的風(fēng)險程度更高。孕婦水溶性維生素水平與新生兒出生體重之間未發(fā)現(xiàn)有明顯相關(guān)性。

目前已發(fā)表文獻(xiàn)中有許多關(guān)于孕婦臨床基礎(chǔ)信息(如BMI、年齡、教育程度、生活習(xí)性等)對新生兒出生體重影響的研究，但針對孕婦氨基酸、維生素水平與新生兒出生體重相關(guān)性的報道相對有限。有研究發(fā)現(xiàn)與適中胎齡兒相比，谷氨酸在低體重兒和巨大兒體內(nèi)的水平均較高[9]。而本研究發(fā)現(xiàn)在分娩低體重兒和巨大兒的孕婦中谷氨酸水平均比正常組偏高，且谷氨酸過量導(dǎo)致巨大兒發(fā)生的風(fēng)險程度更高，這可能與谷氨酸在母體—胎盤—胎兒之間的轉(zhuǎn)運機制相關(guān)。谷氨酸在母親血液中通過胎盤轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺后進入胎兒體內(nèi)，一部分在胎兒肝臟中轉(zhuǎn)化為谷氨酸進入代謝循環(huán)，另一部分被胎盤吸收供給胎兒生長，是孕期利用最多的氨基酸之一。谷氨酸會增強胰島功能和增加胰島素分泌，胰島素能夠促進胎兒脂肪酸和蛋白質(zhì)的合成，從而促進胎兒生長[10]。孕婦苯丙氨酸水平與出生體重的相關(guān)性研究多是針對患有苯丙酮尿癥的孕婦，結(jié)果表明患病孕婦體內(nèi)苯丙氨酸水平與出生體重呈負(fù)相關(guān)[11]。而Goldin[12]針對41 例非苯丙酮尿癥孕婦血清苯丙氨酸水平的研究也具有相同結(jié)論，這與本研究一致。這種負(fù)相關(guān)可能是由于血液苯丙氨酸濃度升高會損害大分子中性氨基酸(LNAAs)通過氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白LAT1 的轉(zhuǎn)運，導(dǎo)致腦內(nèi)LNAAs損耗，從而降低蛋白質(zhì)、血清素、兒茶酚胺、組胺、肌肽和S-腺苷甲硫氨酸的生物合成，進而影響胎兒生長[13]。

孕婦維生素水平與新生兒出生體重的相關(guān)性目前尚有爭議，并且影響機制復(fù)雜尚不明確。Yang 等[14]對脂溶性維生素進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)孕婦體內(nèi)維生素A 濃度的升高會增加低出生體重兒的發(fā)生風(fēng)險，這與本研究一致。Mathews 等[15]也有相似發(fā)現(xiàn)，妊娠中期(孕28 周)孕婦較高的維生素A 水平與新生兒低出生體重有很強的獨立相關(guān)性，維生素A 每增加0.1μmol 預(yù)示出生體重降低20.8 g。而一部分研究發(fā)現(xiàn)維生素 A 不足的孕婦有分娩低體重兒的趨勢[16-17]，或與低出生體重并無相關(guān)性[18]。目前關(guān)于孕期母體維生素D 水平與新生兒出生體重的相關(guān)性同樣未有一致結(jié)論，盡管有些研究發(fā)現(xiàn)孕期維生素D水平并不會影響新生兒的出生體重[19]，但另一部分研究顯示孕婦維生素D 水平與巨大兒的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)[20-21]。綜合本研究單因素和多因素的統(tǒng)計分析結(jié)果來看，與出生體重正常組相比，巨大兒組孕婦中維生素D 的升高具有顯著性；但是與維生素D 濃度分布在足量組的孕婦相比，過量組孕婦分娩巨大兒的風(fēng)險并未顯著升高。本次研究隊列中孕婦維生素D 的整體水平偏低，僅有16.1%的孕婦維生素D 水平較為充足，0.4%的孕婦屬于過量，29.8%的孕婦屬于不足，53.7%的孕婦屬于缺乏。

4 結(jié) 論

綜上所述，孕早中期孕婦氨基酸和脂溶性維生素水平會影響新生兒的出生體重，尤其是過量的苯丙氨酸、維生素A 會增加低體重兒的發(fā)生風(fēng)險，過量的谷氨酸會增加巨大兒的發(fā)生風(fēng)險。因此，增大孕期氨基酸和脂溶性維生素的監(jiān)控力度、強化孕期營養(yǎng)管理對改善新生兒出生體重具有重要意義。由于新生兒出生體重影響因素眾多，作用機制復(fù)雜，研究中難以涵蓋所有影響因素，一些慢性病等其他潛在的變量因素未收集完整，可能會對分析結(jié)果造成一定影響。因此，仍需要通過不同的研究設(shè)計方法排除一些潛在因素的影響，進一步研究微量營養(yǎng)素與出生體重的關(guān)系和影響新生兒體重異常的作用機制。