孕期環境污染物暴露與新生兒低出生體重的研究進展

曾文娟

江西省豐城市人民醫院產科 331100

出生體重是胎兒生長發育正常與否的重要評價指標，也被認為是生命過程中健康風險的重要預測因素。新生兒低出生體重不僅與嬰兒死亡等短期危害有關，還與兒童期哮喘、智力行為異常甚至成人期心血管疾病、高血壓、骨質疏松癥、腎臟疾病和Ⅱ型糖尿病等長期健康損害也存在關聯[1]。因此，由于胎兒生長受損導致的低出生體重是對新生兒健康最嚴重的公共衛生問題。胎兒在宮內處于一個快速的細胞更新和組織生長時期，這時接觸某些低于對成人產生影響所需的污染物暴露濃度也有可能會對發育中的胎兒造成有害影響。環境污染物大多都能穿過胎盤屏障，故孕期環境污染物暴露很可能是新生兒低出生體重的健康危害因素[2]。全球的科學家為此進行了很多研究，其中有相一致的結論，也存在不一致的結果。本文將針對近些年來國內外的研究熱點，對孕期典型的環境污染物大氣顆粒物、環境重金屬暴露與低出生體重之間的關系做一系統綜述，為減少孕期環境污染物暴露、促進母嬰健康提供相關科學依據。

1 低出生體重概述

低出生體重(Low birth weight，LBW)這個概念是由美國兒科科學院于1935年首次提出的，其具體定義為：所生新生兒為活產兒，且出生體重低于2 500g，根據胎齡大小分為兩類，分別是足月分娩的低出生體重兒與因胎齡不足而導致低出生體重的早產兒。世衛組織于1967年又進一步將出生體重<1 500g的新生兒歸為極低體重兒(Very low birth weight, VLBW)，而<1 000g則被稱為超低出生體重兒(Extremely low birth weight, ELBW)。在死亡的新生兒中，有超過80%的新生兒是低出生體重兒，其中2/3是早產兒，1/3是小于胎齡兒。低出生體重(LBW)是每個國家必須面對的公共衛生問題[3]。

在世界各國的努力下，全球低出生體重發生率普遍呈下降趨勢。據世界衛生組織和聯合國兒童基金會發布的數據顯示：1990年全球共出生大約2 470萬低出生體重兒，低出生體重率約為17%，其中發展中國家為19%，發達國家為7%。低出生體重兒的數量分布來看，亞洲南部出生的低出生體重兒最多，占到了全球所有低出生體重兒的1/3左右。到了2000年，全球大約有2 600萬低出生體重兒出生，占所有活產數的15.5%，與1992年相比降低了1.5%。2 600萬中的95.6%是在發展中國家出生的，發展中國家的低出生體重兒發生率(16.5%)約為發達國家(7%)的2倍，一般經濟發展程度越高，其低出生體重的發生率越低。聯合國在2012年提出了到2025年全球低出生體重發生率減少30%的目標[4]，這意味著全球低出生體重兒平均每年要降低3%左右，即從現在低出生體重兒每年2 000萬左右降至1 400萬左右才能達到目標。但從柳葉刀子刊最新公布的數據來看，2015年全球低出生體重兒發生率與2000年相當，遠遠沒有達到既定目標。綜合全球各地區來說，全球的低出生體重發生率呈緩慢下降趨勢，但各地區的發生率不平衡，發達國家的發生率維持在一個較低水平，發展中國家形式則不容樂觀。

2 孕期暴露于大氣污染物對新生兒低出生體重的影響

2.1 粗顆粒物(PM 10)、細顆粒物(PM 2.5) 細顆粒物(PM 2.5)相較粗顆粒物(PM 10)來說由于其粒徑更小，空氣中含量最多，是目前已知的對人體健康危害最為嚴重的污染物之一。國內外關于孕期PM2.5暴露與新生兒出生體重關系的研究很多，但研究結果不是特別一致。美國國立衛生研究院通過對2002年在美國出生的340萬個足月新生兒分析得到：孕期環境中PM2.5濃度每上升5μg/m3,低出生體重發生的概率就增加了2%，且這種概率不受到家庭收入的影響，但不同地區有所區別。同時，加拿大研究顯示，孕期環境中PM2.5濃度每增加10μg/m3,小于胎齡兒的風險增加1.04倍，平均降低足月兒的出生體重20.5g，這種關聯程度會隨著出生地點和時期的不同而不同[5-6]。對于粒徑更大的PM10，也有學者在研究，Hansen等報道了PM10的大量暴露與縮短股骨長度和減少頭圍有關。一項西班牙的研究結果顯示,2001—2009年期間，西班牙LBW與PM10的RR值為1.104，PM10間接導致了大約5%的低出生體重兒的發生[7]。

國內研究也得到了類似的結論，一項來自珠江三角洲的調查顯示：母體暴露高水平的PM2.5與低出生體重有關，而且孕晚期暴露對胎兒的影響更明顯。一項上海的研究也顯示PM2.5會增加新生兒低出生體重發生率。有研究表明，孕婦的健康狀況會影響PM2.5與新生兒健康關系，那些吸煙、體重不足、超重或肥胖、社會地位較低的孕婦暴露于環境空氣污染時較為敏感，她們生下患有低出生體重的孩子的風險更高[8]。

2.2 多環芳烴 多環芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbon，PAHs)是一類環境有機類污染物，主要來源于各種含碳有機物的熱解和不完全燃燒，如煤、木柴、煙葉和石油產品的燃燒等，近些年來，其致癌性、致畸性和致突變性已經受到了全球的關注。美國環境保護局也將16種多環芳烴(PAHs)列為優先考慮的污染物[9]。研究表明，多環芳烴能穿過胎盤屏障，危及人類胎兒的發育。其中的機制還并不明確，有學者認為多環芳烴會減少胎盤和臍帶血的血供，并干擾胎盤相關營養素比如糖、氧氣及胰島素等的轉運，進而影響胎兒的生長。相關實驗與臨床證據都表明胎兒在孕早期即懷孕前3個月最容易受到多環芳烴的侵害，可能是由于這個時期是器官形成期，多環芳烴會干擾胎盤的轉運，也會直接作用于胚胎。最近的研究也支持了母體多環芳烴暴露會降低胎兒生長甚至致癌。有學者在美國紐約、波蘭及中國地區三個地區的隊列的研究結果顯示,母血、臍血中多環芳烴加合物水平與大氣中PAHs濃度呈正比，臍帶血中的加合物水平與母體血中相當,或顯著高于母體水平，這進一步印證了多環芳烴會透過胎盤屏障的說法，而且胎兒對多環芳烴更為敏感[9]。一項來自中國汕頭電子污染區的研究也顯示，孕婦在懷孕期間大量接觸多環芳烴會對新生兒的發育造成潛在的威脅[10]。

3 孕期環境重金屬暴露對新生兒低出生體重的影響

3.1 鉛 鉛在人們日常生活環境中廣泛存在，一般人群接觸鉛的主要途徑有：攝入含有鉛的食物和水，以及接觸相關的日常生活用品。鉛在人體中絕大部分是分布在骨骼，有研究表明鉛可以透過胎盤屏障，從而影響胎兒的生長發育。目前的研究通常是采集單一時點的孕婦或者臍帶中的相關生物樣本中的鉛濃度與新生兒體重的關系，但研究結果并不一致。美國學者探究母體低水平鉛暴露和胎兒生長的關系時發現，母體低水平的鉛暴露對新生兒體重降低有影響，且有劑量反應關系，但對孕婦早產及小于胎齡兒無明顯影響[11]。而有研究表明血鉛水平與小于胎齡兒的發生風險呈顯著正相關[12]。

3.2 鎘 鎘是一種研究較多的有毒重金屬元素，其胚胎毒性和神經毒性較為明確，鎘進入人體后主要蓄積在肝臟和腎臟，在胎盤組織中也會有所蓄積，可以穿過血腦屏障，關于孕期鎘暴露與胎兒生長發育之間關聯也有大量流行病學研究，但也與鉛相同，大多數是采集單個時間點的生物標志物來確定孕期鎘暴露水平與新生兒結局之間的關系。有研究通過對孕婦孕早期的尿液鎘含量與出生結局之間的關系進行分析得到，孕婦尿鎘與出生體重及頭圍呈負相關，且這種相關只在女嬰中體現。國內的學者對武漢282名不同孕期的孕婦的尿鎘含量進行測定，也提示孕早期鎘暴露對新生兒體重產生較大影響，且這種影響僅在女嬰中體現，國內研究與國外研究基本一致[13]。鎘對胎齡的影響研究發現高血鎘濃度的孕婦中小胎齡兒占10.6%，而低血鎘的孕婦中小胎齡兒占7.5%，小胎齡兒的危險度隨孕婦血中鎘濃度的增加而增加。此外，孕中期血鎘濃度增加較孕早期更易導致小胎齡兒的發生[14]。

3.3 砷 砷廣泛分布在自然環境中，日常生活中，人們可能通過食物、水源、大氣攝入砷。動物實驗表明，砷缺乏會抑制生長，生殖會出現異常。研究顯示，孕期砷暴露會影響胎兒的生長發育。美國學者通過對706對通過飲水和飲食暴露于低水平砷的母嬰中的調查發現，孕中期尿砷每增加一個自然對數值，出生體重就會減少62.9g，該研究還發現，嬰兒性別與砷暴露對出生體重有顯著的交互作用。在超重/肥胖母親所生的女孩中砷與體重的關聯是無效的，提示低水平的砷暴露可能會影響胎兒的生長，而且這種關聯可能會受到母親體重狀況和嬰兒性別的影響[15]。 有研究通過對734名孕婦血砷濃度與出生胎齡間的關系開展隊列研究，收集孕婦孕中期、孕晚期、分娩時的血砷濃度及臍帶血砷濃度并進行分析發現，母體分娩時的血砷濃度和嬰兒臍帶血砷濃度有較強的聯系，此外，分娩時的血砷濃度和嬰兒臍帶血砷濃度較高與小于胎齡兒和大于胎齡兒的發生呈顯著正相關。在孕早期，母體血砷濃度和新生兒胎齡無統計學關系。總體來說，砷對新生兒體重的影響較為一致，但哪個時期為敏感期以及性別是否對這種關系有影響，這還需要科學家做進一步的探究。

3.4 汞 汞是一種劇毒元素，廣泛存在于各類環境介質和食物鏈(尤其是魚類)中，其中以甲基汞的毒性最強。西班牙一項隊列研究的產前汞暴露研究也發現，新生兒臍帶血中汞主要來自母體孕期魚類的攝取，特別是大型油性魚類。日本東京某學者對334名孕婦血汞濃度展開檢測，發現不同孕期的血汞均與新生兒體重呈明顯的負相關關系，此外還發現，臍帶血中汞濃度是孕期母體血汞濃度的2倍，提示臍帶可能是汞蓄積的場所。但同樣是在日本，其中一項研究卻表明孕婦血汞僅與出生頭圍縮小有關，與胎齡和出生體重之間沒有關聯[16]。汞的神經毒性為人們所知，但生長發育毒性的探究并沒有確定，還需要更多更大的隊列的研究來確定它們之間的聯系。

雖然已有大量流行病學研究探索了妊娠期大氣污染物和重金屬暴露對胎兒出生體重可能造成的影響。然而，絕大多數大氣污染物對母嬰健康影響的研究都屬于橫斷面研究，暴露數據依賴于環境監測或者其他方法測出來的值，準確性與穩定性值得商榷。其次，空氣中的組分較為復雜，目前還沒有研究闡明具體哪種物質作用于機體，相關機制也并未闡明。而重金屬暴露對胎兒出生體重影響的研究多在重金屬污染地區或高濃度暴露的職業人群進行。而實際上，大部分人群都生活在非污染區，其低劑量重金屬的暴露水平下對低出生體重的研究還較少。更重要的是，國內外關于孕期重金屬暴露對低出生體重的研究大多數都集中在單一重金屬暴露上，而環境中的重金屬通常是共同存在的，人類所接觸到的往往是多種重金屬的混合物，單個重金屬的毒性作用可能取決于它們與另一種金屬的相互作用。有研究表明，即使在重金屬濃度極低的情況下，單個重金屬未引起毒性時，多種重金屬暴露也會產生毒性作用[17]。因此，亟需開展全面的縱向研究以及低劑量環境重金屬聯合暴露交互作用研究。