脂類分子和皮質醇協同促進母乳喂養嬰幼兒神經心理發育的研究進展

劉霞　莊太鳳

[摘要] 母乳中含有多種對嬰幼兒大腦發育起著重要作用的營養物質，這些營養物質對嬰幼兒神經心理發育有促進作用，加強母乳喂養優越性及相關機制的研究是保證母乳喂養目標實現的重要基礎。本文通過查閱文獻，闡述了母乳中二十二碳六烯酸（DHA）和膽固醇等脂類分子的營養及體內皮質醇水平對嬰幼兒神經心理發育的影響機理，旨在通過研究DHA、膽固醇營養和皮質醇水平協同促進母乳喂養嬰幼兒語言和行為發育的機理，為母乳喂養促進嬰幼兒神經心理發育提供新的思路和實證依據。

[關鍵詞] 母乳喂養；脂類分子和皮質醇；協同促進；嬰幼兒神經心理發育

[中圖分類號] R17 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）01（c）-0060-04

[Abstract] Breast milk contains a variety of nutrients that plays an important role in the development of infants' brain， these nutrients would promote the infants' neuropsychological development. The research on strengthening breastfeeding superiority and related mechanism is an important foundation that guarantee to achieve the goal of breastfeeding. Though literature review， this paper shows the influence mechanism of infants' neuropsychological development by docosahexaenoic acid （DHA）， cholesterol nutrition and other lipid molecules in the breast milk， and the cortisol level. It aims to provide new ideas and empirical evidence for breastfeeding to promote infants' neuropsychology development through studying DHA， cholesterol nutrition and cortisol level synergistically promote the development mechanism of breastfeeding of infants' language and behavior development.

[Key words] Breastfeeding； Lipid molecules and cortisol； Synergistic promotion； Infants' Neuropsychological development

許多醫學專業組織如世界衛生組織、聯合國兒童基金會、美國婦產科學院、美國兒科學會提倡母乳是嬰兒喂養的金標準。8月1～7日是世界母乳喂養周，中國也將每年的5月20日定為“中國母乳喂養日”，大力提倡母乳喂養。目前我國母乳喂養率偏低，王燕等[1]對全國15個城市調查顯示，城市0～6月齡兒童中純母乳喂養率僅為31%，花靜等[2]對我國西部農村地區調查顯示，0～6月齡兒童中純母乳喂養率僅為16.4%。近期衛生部資料顯示，我國6個月內的嬰兒純母乳喂養率僅為30%。如何促進母乳喂養是婦幼營養和兒童保健領域當前所面臨的一項重要課題與任務。加強母乳喂養優越性及相關機制研究是保證母乳喂養目標實現的重要基礎。

1 國際母乳喂養與兒童神經心理發育研究進展

兒童神經心理發育包括大運動、精細動作、適應能力、語言和社交行為五大能區。兒童神經心理發育存在著明顯的個體差異[3]。目前研究母乳喂養對兒童心理發育的影響多集中在對認知（智力）方面的影響，母乳喂養能夠促進嬰幼兒的智力及神經系統發育，白俄羅斯的一項大規模臨床試驗證實促進嬰兒期母乳喂養可顯著提高學齡兒童的智商和在學校里的閱讀和寫作成績[4]。選擇母乳喂養及延長母乳喂養時間可促進嬰幼兒的智力發育，母乳喂養時間越長嬰幼兒智力發育越高，一項澳大利亞大人群隊列研究發現同母乳喂養時間少于6個月相比，母乳喂養時間在6個月以上可以明顯提高10歲兒童在學校的學習成績，這一影響對男孩更明顯[5]。該研究同時還發現母乳喂養6個月以上可以顯著降低兒童期和青少年期精神問題的發生率[6]。另一項西班牙的隊列研究也顯示母乳喂養可以增加14月齡兒童的貝利智力量表評分[7]。薈萃分析結果發現母乳喂養可使兒童智商增加3～5分[8]。母乳喂養與嬰兒認知能力關系密切，目前有幾項研究探索了母乳喂養對兒童心理發育其它維度（語言和行為氣質發育）的影響，這些研究發現母乳喂養可能會促進嬰兒對音節的識別和增加兒童皮博迪（Peabody）圖片詞匯測試分[9-11]。另一方面，英國的一項隊列研究發現同人工喂養嬰兒相比，母乳喂養嬰兒外向性性格評分和自控能力評分可能較低，負面情感得分較高[12]。但目前在母乳喂養對兒童語言和行為氣質發育的作用機理方面的研究尚屬空白。母乳中二十二碳六烯酸（DHA）和膽固醇等脂類分子的營養物質以及皮質醇水平可能解釋母乳喂養對兒童語言和行為氣質發育的作用機理。

2 DHA與神經心理發育

母乳是嬰兒（尤其是新生兒）的最佳食品，母乳富含各種生理活性物質，能提供嬰兒全面、充足的營養，而且母乳可提供嬰兒所必需、但體內又不能自身合成的多不飽和脂肪酸，它們對于嬰兒的生長發育有著重要的意義，尤其是對嬰兒中樞神經系統發育的作用越來越引起人們的重視。DHA是維持大腦正常發育所必需的脂肪酸，也是保證視力良好發育的重要功能成分。DHA是大腦發育與功能維持的必要物質，主要以磷脂酰乙醇胺和磷脂酰絲氨酸形式分布于腦細胞膜上。DHA占大腦干重的8%，占大腦脂質中脂肪酸的10%，n-3脂肪酸的95%[13]。DHA的主要功能是促進視網膜的成熟和視覺皮層的發育，豐富的DHA能夠提高視覺靈敏度和促進大腦發育。DHA是胚胎期和生命早期動物與嬰兒視覺功能良好發育所必需的脂肪酸，是維持正常視力的重要功能成分。DHA在視神經細胞及視網膜組織中的含量高達40%～47%，DHA的缺乏可影響視網膜電圖，視覺誘發電位及視敏度。大腦白質、灰質、視網膜和其它神經組織含有豐富的DHA，其可影響嬰兒的視敏度和神經發育[14-16]。多不飽和脂肪酸能夠促進神經軸突、樹突的形成。大腦海馬區是學習記憶的關鍵部位，長時程增強、長時程抑制是海馬突觸可塑性的兩種主要形式，與學習記憶密切相關，它的神經元的發育就顯得尤為重要。腦中DHA缺乏還能干擾多種神經遞質（如多巴胺、5-羥色胺）的代謝和腦細胞膜上酶和受體功能，進而影響神經形成、樹突分支、突觸形成和髓鞘形成[17-18]。動物研究發現DHA缺乏可引起前腦和海馬功能缺陷[19]。由于多不飽和脂肪酸能夠增進智力水平，提高學習能力，而攝入不足則能導致腦功能障礙。長期DHA缺乏會引起多巴胺源和5-羥色胺源神經傳導異常，從而影響注意力和情感等行為[20]。母親乳汁中DHA含量越高，就越有益于嬰兒出生后大腦生長發育快速時期的需要，亞麻酸（ALA）是機體合成DHA的前體[21]。母乳是ALA和DHA的最佳來源之一，成熟乳中大約含有7 mg/dL的DHA。母乳基本上是母乳喂養嬰兒前半年ALA和DHA的唯一來源[17]。前腦參與記憶及其伴隨信息的處理。母乳喂養成長的兒童智商要顯著高于配方奶粉喂養的兒童。母乳喂養嬰兒前腦中DHA的含量和累積速度遠高于同齡的配方喂養兒[22]。母親從孕20周開始起每日補充800 mg DHA，結果顯示DHA補充對27月齡幼兒工作記憶和兒童注意力的影響無統計學差異[23]。同多數孕期DHA補充實驗結果相近，說明孕期機體可能通過自身調節來滿足胎兒DHA需求。然而生后膳食DHA的供給是保證嬰幼兒神經心理發育的必需物質基礎。英國一項橫斷面調查提示血中DHA濃度與學齡兒童工作記憶和閱讀能力呈正相關，與多動和焦慮等行為發育成負相關；即兒童血中DHA濃度低其工作記憶和閱讀能力相對較差，易發生多動和焦慮等行為[24]。

3 膽固醇與神經心理發育

母乳中含有天然的膽固醇，它對于嬰兒期的生長發育，尤其是大腦和神經系統的發育以及維生素D的生成，是必不可少的。大腦是膽固醇富集器官，含有人體20%左右的膽固醇，成人大腦約含35 g膽固醇[25]。膽固醇占大腦總重量的2%～3%，大腦脂質總重量的20%～30%。研究表明膽固醇是小鼠髓磷脂膜中必需成分，膽固醇在膜脂質中的比例超過了25%。角鯊烯合成酶是膽固醇合成過程中的限速酶。通過對角鯊烯合成酶（SQS）基因的條件突變，減少了小鼠少突膠質細胞中膽固醇的合成，能干擾髓磷脂的合成。結果顯示少突膠質細胞中膽固醇參與腦白質的合成，是腦成熟的限速因子[26]。由于體內可以自身合成膽固醇，目前對“腦外源性膽固醇的供給對腦發育的重要性”這一觀點尚存在一些爭議。膽固醇可維持神經細胞的正常生理活動，和神經興奮性有關，并參與大腦思維與記憶等智力活動。在腦細胞增殖和髓鞘形成時，發現膽固醇加速進入腦組織。小鼠實驗顯示膽固醇補充可以促進大腦髓鞘的形成。在小豬身上的研究發現增加膽固醇攝入可以提高腦膽固醇含量，進而影響其行為發育。在生后4～8周喂飼小豬低膽固醇膳食，其成年期大腦膽固醇濃度明顯降低[27]。新近的證據顯示外源性膽固醇對腦發育也同樣重要[28]。給予大鼠含膽固醇膳可顯著增加其大腦膽固醇含量[29-30]。Framingham心血管疾病研究發現成年期血清膽固醇水平高，其4年后的認知功能較好[31]。在嬰兒階段，機體已能合成膽固醇，而從母乳中有足夠的供給，可有利于促進中樞神經系統的髓磷脂化。嬰兒期，特別是生后最初的幾個月是大腦快速發育的重要時期，為隨后腦的生理和行為發育設定了軌跡[32]。膽固醇是母乳中另一個特有的脂類分子。母乳中膽固醇含量明顯高于配方奶粉，母乳喂養嬰兒血清膽固醇濃度也高于混合喂養嬰兒[33]。目前配方奶粉尚不添加膽固醇，研究膽固醇對語言和行為氣質的影響既有助于研究母乳喂養對語言行為發育的作用機制，還可以為優化配方奶粉組成，即是否需要添加膽固醇提供科學依據。

4 皮質醇與神經心理發育

此外，膽固醇在17α-羥化酶和11β-羥化酶等一系列酶作用下合成皮質醇。皮質醇是下丘腦-垂體-腎上腺軸中腎上腺分泌的一種終產物。主要參與應激反應控制，常作為評價應激反應的生理指標。近來一項研究發現應激反應（體液皮質醇水平）可能與執行功能和陳述性記憶等認知功能發育相關[34]。高水平皮質醇可能會延緩幼兒語言發育[35]。另一項研究發現母乳喂養嬰兒的唾液皮質醇水平較非母乳喂養嬰兒高40%左右[36]。母乳皮質醇水平與3月齡嬰兒的負面情感呈正相關[37]。

綜上所述，母乳喂養對嬰幼兒神經心理發育有促進作用，母乳中含有多種對大腦發育起著重要作用的營養物質，選擇母乳喂養及延長母乳喂養時間可促進嬰幼兒的神經心理發育。DHA、膽固醇營養和皮質醇水平協同促進母乳喂養嬰幼兒語言和行為發育的機理有待繼續研究，通過研究為母乳喂養促進嬰幼兒神經心理發育提供新的思路和實證依據。

[參考文獻]

[1] 王燕，潘麗萍，王惠珊，等.城市嬰幼兒家長營養與喂養現狀及需求[J].中國兒童保健雜志，2011，19（6）：515-517.

[2] 花靜，吳擢春，鄧偉，等.我國中西部地區農村純母乳喂養影響因素研究[J].中國兒童保健雜志，2010，18（3）：189-191.

[3] 金星明.規范發育行為兒科學專業術語[J].中華兒科雜志，2012，50（7）：519-520.

[4] Kramer MS，Aboud F，Mironova E， et al. Breastfeeding and child cognitive development：new evidence from a large randomized trial [J]. Arch Gen Psychiatry，2008，65（5）：578-584.

[5] Oddy WH，Li J，Whitehouse AJ，et al. Breastfeeding duration and academic achievement at 10 years [J]. Pediatrics，2011，127（1）：137-145.

[6] Oddy WH，Kendall GE，Li J，et al. The long-term effects of breastfeeding on child and adolescent mental health：a pregnancy cohort study followed for 14 years [J]. Pediatr，2010，156（4）：568-574.

[7] Guxens M，Mendez MA，Molto-Puigmarti C，et al. Breastfeeding，long-chain polyunsaturated fatty acids in colostrum，and infant mental development [J]. Pediatrics，2011，128（4）：880-889.

[8] Michaelsen KF，Lauritzen L，Mortensen EL. Effects of breast-feeding on cognitive function [J]. Adv Exp Med Biol，2009， 639（1）：199-215.

[9] Belfort MB，Rifasshiman SL，Kleinman KP，et al. Infant feeding and childhood cognition at ages 3 and 7 years：effects of breastfeeding duration and exclusivity [J]. AMA Pediatr，2013，167（9）：836-844.

[10] Pivik RT，Andres A，Badger TM. Diet and gender influences on processing and discrimination of speech sounds in 3-and 6-month-old infants：a developmental ERP study [J]. Dev Sci，2011，14（4）：700-712.

[11] Whitehouse AJ，Robinson M，Li J，et al. Duration of breast feeding and language ability in middle childhood [J]. Paediatr Perinat Epidemiol，2011，25（1）：44-52.

[12] Bol LG，Wijndaele K，Clark M，et al. Breastfeeding and infant temperament at age three months [J]. PLoS ONE，2012，7（1）：e29326.

[13] Muldoon MF，Ryan CM，Sheu L，et al. Serum phospholipid docosahexaenonic acid is associated with cognitive functioning during middle adulthood [J]. J Nutr，2010，140 （4）：848-853.

[14] Uauy R，Hoffman DR，Mena P，et al. Term infant studies of DHA and ARA supplementation on neurodevelopment：results of randomized controlled trials [J]. J Pediatr 2003，143（4 Suppl）：17-25.

[15] Drover J，Hoffman DR，Castaneda YS，et al. Three randomized controlled trials of early long-chain polyunsaturated fatty acid supplementation on means-end problem solving in 9-month-olds [J]. Child Dev，2009，80（5）：1376-1384.

[16] Li J，Fan Y，Zhang Z， et al. Evaluating the trans fatty acid，CLA，PUFA and erucic acid diversity in human milk from five regions in China [J]. Lipids，2009，44（3）：257-271.

[17] Innis SM. Dietary omega 3 fatty acids and the developing brain [J]. Brain Res，2008，1237（4）：35-43.

[18] Peters BD，Duran M，Vlieger EJ，et al. Polyunsaturated fatty acids and brain white matter anisotropy in recent-onset schizophrenia：a preliminary study [J]. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids，2009，81：61-63.

[19] Catalan J，Moriguchi T，Slotnick B，et al. Cognitive deficits in docosahexaenoic acid-deficient rats [J]. Behav Neurosci，2002，116（6）：1022-1031.

[20] Schuchardt JP，Huss M，Stauss-Grabo M，et al. Significance of long-chain polyunsaturated fatty acids（PUFAs）for the development and behaviour of children [J]. Eur J Pediatr，2010，169 （2）：149-164.

[21] Huffman SL，Harika RK，Eilander A，et al. Essential fats：how do they affect growth and development of infants and young children in developing countries？A literature review [J]. Maternal & child nutrition，2011，7（Suppl 3）：44-65.

[22] Mcnamara RK，Able J，Jandacek R，et al. Docosahexaenoic acid supplementation increases prefrontal cortex activation during sustained attention in healthy boys：a placebo-controlled，dose-ranging，functional magnetic resonance imaging study [J]. Am J Clin Nutr 2010，91（4）：1060-1067.

[23] Gould JF，Makrides M，Colombo J，et al. Randomized controlled trial of maternal omega-3 long-chain PUFA supplementation during pregnancy and early childhood development of attention，working memory，and inhibitory control [J]. Am J Clin Nutr，2014，99（4）：851-859.

[24] Montgomery P，Burton JR，Sewell RP，et al. Low blood long chain omega-3 fatty acids in UK children are associated with poor cognitive performance and behavior：a cross-sectional analysis from the DOLAB study [J]. PLoS ONE，2013，8（6）：e666-697.

[25] Orth M，Bellosta S. Cholesterol：its regulation and role in central nervous system disorders [J]. Cholesterol，2012， 2012（3）：292598.

[26] Saher G，Brugger B，Lappe-Siefke C，et al. High cholesterol level is essential for myelin membrane growth [J]. Nat Neurosci 2005，8（4）：468-475.

[27] Boleman SL，Graf TL，Mersmann HJ，et al. Pigs fed cholesterol neonatally have increased cerebrum cholesterol as young adults [J]. J Nutr，1998，128（12）：2498-2504.

[28] Pfrieger FW，Ungerer N. Cholesterol metabolism in neurons and astrocytes [J]. Prog Lipid Res 2011，50（4）：357-371.

[29] Scholtz SA，Gottipati BS，Gajewski BJ，et al. Dietary sialic acid and cholesterol influence cortical composition in developing rats [J]. J Nutr，2013；143（2）：132-135.

[30] Haque ZU，Mozaffar Z. Importance of dietary cholesterol for the maturation of mouse brain myelin [J]. Biosci Biotechnol Biochem，1992，56（8）：1351-1354.

[31] Elias PK，Elias MF，D'Agostino RB，et al. Serum cholesterol and cognitive performance in the framingham heart study [J]. Psychosom Med，2005，67（1）：24-30.

[32] Andersen SL. Trajectories of brain development：point of vulnerability or window of opportunity [J]. Neurosci Biobehav Rev，2003，27（1-2）：3-18.

[33] Harit D，Faridi MM，Aggarwal A，et al. Lipid profile of term infants on exclusive breastfeeding and mixed feeding：a comparative study [J]. Eur J Clin Nutr，2008，62（2）：203-209.

[34] Blair C，Granger DA，Willoughby M，et al. Salivary cortisol mediates effects of poverty and parenting on executive functions in early childhood [J]. Child Dev，2011，82（6）：1970-1984.

[35] Saridjan NS，Henrichs J，Schenk JJ，et al. Diurnal cortisol rhythm and cognitive functioning in toddlers：the Generation R Study [J]. Child Neuropsychol，2014，20（2）：210-229.

[36] Cao Y，Rao SD，Phillips TM，et al. Are breast-fed infants more resilient？Feeding method and cortisol in infants [J]. J Pediatr，2009，154（3）：452-454.

[37] Grey KR，Davis EP，Sandman CA，et al. Human milk cortisol is associated with infant temperament [J]. Psychoneuroendocrinology，2013，38（7）：1178-1185.

（收稿日期：2016-10-09 本文編輯：李岳澤）