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，董 微，孫淑榮，王洞平

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

新生兒出生體重異常是常見的不良妊娠結局之一，國內低體重兒(出生體重≤2 500 g)發生率約為7.2%[1]，巨大兒(出生體重≥4 000 g)發生率約為7%[2]，且呈逐年增高趨勢。當出生體重異常時，產婦難產、產傷風險增加，同時圍產兒死亡率、新生兒成年后心血管疾病、代謝性疾病等發生風險增高[3-4]。新生兒出生體重受親代狀態、生活習性、遺傳因素、社會環境等多種因素影響，其中孕婦孕期營養狀況是影響胎兒生長發育的一個重要因素。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 種維生素的檢測數據，分析孕婦孕早中期微量營養素水平與低體重兒、巨大兒發生的相關性，以期為改善新生兒出生體重和指導孕婦孕期營養提供科學依據。

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檢測的孕早中期孕婦為研究對象。納入標準：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、身體質量指數(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據，以及妊娠結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知情同意書。排除標準：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-串聯質譜系統(美國Waters 公司)，按照相應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有限公司，京械注準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有限公司，京械注準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，經氮氣流吹干后加入80μL 80%乙腈/水，渦旋5 min，超聲3 min；將復溶液轉移至過濾板中，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有限公司，京械注準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，經氮氣流吹干后加入100μL 水，渦旋5 min，超聲3 min；將復溶液轉移至過濾板中，在4 ℃ 2 000 gn條件下離心5 min，取濾液上機檢測。

1.3 統計學方法

研究所得信息數據導入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根據人群分布百分位數或參考相關組織標準分為缺乏組、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，評估各指標與出生體重異常的關聯程度。P＜0.05 表示差異有統計學意義，優勢比OR＞1 表示該因素為風險因素，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生無相關性。

2 結 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 研究隊列臨床基礎數據匯總分析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素水平分析Tab.2 Analysis of plasma micronutrient levels of pregnant women among different groups

消除協變量孕前體重、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 出生體重異常相關風險因素分析

提取單因素方差分析結果中組間差異有統計學意義的微量營養素進行二元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，低體重兒發生的風險增大；谷氨酸、苯丙氨酸、維生素D 濃度升高，分娩巨大兒的風險增大。將這些具有統計學意義的指標分別代入多因素Logistic 回歸分析。優化后的回歸模型結果見表3。

表3 出生體重異常風險因素二元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 微量營養素濃度與出生體重異常關聯分析

根據百分位數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]和美國內分泌協會[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聯程度，結果如表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險并未顯著升高。

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

續表4

3 討 論

出生體重是反映新生兒健康狀況的重要指標，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、妊娠并發癥、妊娠胎數、孕檢次數、妊娠間隔、孕期情緒、產檢次數、營養狀況等等。在眾多影響因素中，孕期營養狀況是與胎兒生長發育尤為密切的因素之一，不合理的膳食結構會引起營養素攝入過多或不足，引發孕期增重、BMI 異常，以及妊娠期高血壓、糖尿病等并發癥[7]，進而導致巨大兒、低體重兒等不良妊娠結局的發生。但目前關于孕期營養素水平與出生體重異常的相關性研究相對有限。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系進行研究。

在本研究對象中，低體重兒的發生率約為3.8%(300/7 953)，與天津市2013 年的統計結果4%基本一致[8]，低于我國總體水平[1]；巨大兒的發生率約為7.8%(618/7 953)，略高于我國總體水平[2]。本研究發現，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(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(P＜0.05)。其中，苯丙氨酸、維生素A 過量導致低體重兒發生的風險程度更高，谷氨酸過量導致巨大兒發生的風險程度更高。孕婦水溶性維生素水平與新生兒出生體重之間未發現有明顯相關性。

目前已發表文獻中有許多關于孕婦臨床基礎信息(如BMI、年齡、教育程度、生活習性等)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性的報道相對有限。有研究發現與適中胎齡兒相比，谷氨酸在低體重兒和巨大兒體內的水平均較高[9]。而本研究發現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，且谷氨酸過量導致巨大兒發生的風險程度更高，這可能與谷氨酸在母體—胎盤—胎兒之間的轉運機制相關。谷氨酸在母親血液中通過胎盤轉化為谷氨酰胺后進入胎兒體內，一部分在胎兒肝臟中轉化為谷氨酸進入代謝循環，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性研究多是針對患有苯丙酮尿癥的孕婦，結果表明患病孕婦體內苯丙氨酸水平與出生體重呈負相關[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論，這與本研究一致。這種負相關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)通過氨基酸轉運蛋白LAT1 的轉運，導致腦內LNAAs損耗，從而降低蛋白質、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性目前尚有爭議，并且影響機制復雜尚不明確。Yang 等[14]對脂溶性維生素進行了研究，研究發現孕婦體內維生素A 濃度的升高會增加低出生體重兒的發生風險，這與本研究一致。Mathews 等[15]也有相似發現，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性，維生素A 每增加0.1μmol 預示出生體重降低20.8 g。而一部分研究發現維生素 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性[18]。目前關于孕期母體維生素D 水平與新生兒出生體重的相關性同樣未有一致結論，盡管有些研究發現孕期維生素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 水平與巨大兒的發生呈負相關[20-21]。綜合本研究單因素和多因素的統計分析結果來看，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 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生風險，過量的谷氨酸會增加巨大兒的發生風險。因此，增大孕期氨基酸和脂溶性維生素的監控力度、強化孕期營養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，可能會對分析結果造成一定影響。因此，仍需要通過不同的研究設計方法排除一些潛在因素的影響，進一步研究微量營養素與出生體重的關系和影響新生兒體重異常的作用機制。