黃曲霉毒素對兒童生長遲緩的影響

董文亞

（山東大學公共衛生學院，山東濟南 250012）

黃曲霉毒素（Aflatoxins，AFT）是由黃曲霉和寄生曲霉的某些菌株產生的一種雙呋喃環類毒素，多在農作物中被檢出，如花生、玉米等。黃曲霉毒素結構中含有二呋喃環和氧雜萘鄰酮，具備很強的毒性、致畸性、致癌性和致突變性。大量研究發現，黃曲霉毒素會對人和動物的肝臟產生損傷，誘導其產生癌變，嚴重時甚至會導致死亡[1-2]。除了上述與肝癌的潛在關聯外，黃曲霉毒素還與環境性腸病有關，在體內和體外實驗中均發現了黃曲霉毒素會對腸道造成損傷[3-4]。

同時，越來越多的文獻表明黃曲霉毒素與兒童生長遲緩之間存在關聯。在肯尼亞東部進行的一項實驗表明，黃曲霉毒素對兒童生長的影響可能隨著年齡而變化，其影響在生命早期最為顯著[5]。有研究表明黃曲霉毒素能夠在妊娠期間穿過胎盤屏障，對胎兒的生長發育產生影響，導致不良的出生結局[6]。另外，在兒童斷食母乳后，開始接觸受污染的食物時，黃曲霉毒素暴露對兒童生長遲緩的影響更為顯著。如今，我國的人口老齡化越來越嚴重，在這樣的背景下，我國兒童的生長發育顯得更為重要。因此，有必要研究調查導致生長遲緩的原因，制定正確有效的干預措施。

1 生長遲緩

營養不良會導致兒童早期身體發育不良和智力發育遲緩，全球近一半的兒童死亡是由營養不良造成的[7-8]。發育遲緩、體重低下和消瘦是衡量營養不良的3個指標，發育遲緩是指兒童身高-年齡Z值（Height for Age Z-score，HAZ）低于世界衛生組織兒童生長標準中位數的兩個標準差，是衡量慢性營養不良最常用的指標，體重低下和消瘦分別指體重-年齡Z值（Weight for Age Z-score，WAZ）或體重-身長Z值（Weight for Length Z-score，WLZ）低于世界衛生組織參考值兩個或兩個以上標準差[9-11]。我國規定兒童生長遲緩是指兒童的身高（長）低于同年齡、同性別兒童正常參考值的第三百分位或2個標準 差值[12]。

兒童生長遲緩從側面反映了該地區的經濟發展狀況以及兒童的生長環境，所以其可以作為衡量國家整體發展狀況的一個指標。有經濟學家估計，生長遲緩會使一個國家的國內生產總值減少3%，同時由于遺傳和營養等原因，生長遲緩的現象極有可能遺傳給下一代[13]。據聯合國估計，2012年5歲以下兒童中有25%（1.62億）發育不良，撒哈拉以南的非洲和南亞的患病率最高（約38%），而我國的兒童生長遲緩發生率在2014年高達9.9%，總數居全球第2[14]。因此應加強探究我國兒童生長遲緩的主要原因，以制定正確的預防措施。兒童生長遲緩的原因有很多，前期的研究發現兒童生長遲緩與營養不良、傳染病以及衛生條件有關，但近20年來研究發現，兒童生長遲緩與黃曲霉毒素暴露有關的證據越來越多[15-16]。

2 黃曲霉毒素概述

1960年英國有10多萬只火雞突然患病，這些火雞表現出中毒的跡象，并且在患病后幾天或幾周內死亡。尸檢分析顯示，火雞有嚴重的腸道炎癥和肝壞死現象。經調查發現，這些火雞普遍食用來自巴西的花生粉，花生粉中含有黃曲霉的代謝物，即黃曲霉毒素[17]。黃曲霉毒素的理化性質非常穩定，是目前在自然界中已經發現的理化性質最穩定的一類真菌毒素。黃曲霉毒素易溶于氯仿、甲醇、乙腈、乙醇和二甲基甲酰胺等有機溶劑，難溶于水、己烷、乙醚和石油醚，熔點為200～300 ℃。AFT遇堿能迅速分解，pH值為9～10時迅速分解成幾乎無毒的鹽，但此反應可逆，即在酸性條件下又可以 復原[18]。

黃曲霉毒素的衍生物有很多，黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素B2、黃曲霉毒素G1和黃曲霉毒素G2是4種主要的黃曲霉毒素，其中黃曲霉毒素B1毒性最大[19]。1993年，國際癌癥研究機構經過多次評估，將黃曲霉毒素列為一級致癌物[20]。黃曲霉毒素有很強的急性毒性，也有顯著的慢性毒性。高劑量的黃曲霉毒素會導致人和動物中毒，其癥狀為出血、急性肝損傷，嚴重時甚至死亡。長期慢性暴露于有黃曲霉毒素的環境中也會對人和動物產生不良影響，如兒童可能出現免疫功能障礙和生長障礙等。

3 黃曲霉毒素暴露及其對人類健康的相關影響

3.1 黃曲霉毒素暴露與肝癌

肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是最常見的原發性肝癌。原發性肝癌的病因及確切分子機制尚不完全清楚，目前認為其發病是多因素、多步驟的復雜過程，受環境和飲食雙重因素影響。肝癌是全球第四大癌癥死亡原因，其發病率也在持續上升。2012年，全球約78.2萬例新發肝癌癌癥病例，其中83%的病例發生在欠發達地區，僅中國就占據50%[21]。國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer，IARC）在人類和動物研究中已經證實黃曲霉毒素會導致癌癥[22]。其原理是黃曲霉毒素B1被肝臟中的細胞色素P450氧化成AFB1-8,9-環氧化物，環氧化物與脫氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，DNA）反應形成鳥嘌呤加合物，或者與血清白蛋白反應生成賴氨酸加合物，產生誘變和致癌反應[23]。研究表明，飲食中黃曲霉毒素暴露與肝癌發生之間存在顯著關聯[24-25]。在對印度266例HCC患者和251例非HCC慢性肝病患者進行的對照實驗中，篩查樣本是否含有乙肝和丙肝感染的血清標志物以及食物和尿液樣本中AFB1的水平，結果尿液中的AFB1-n7-鳥嘌呤加合物和膳食AFB1攝入量與HCC顯著相關[26]。

此外，有研究發現黃曲霉毒素和乙型肝炎病毒（Hepatitis B Virus，HBV）之間具有協同作用。1996—1998年在蘇丹進行了一項病例對照研究，研究包括114例實驗病例和198例對照病例，調查了患者食用花生醬（黃曲霉毒素的主要來源）和乙肝病毒感染的狀況，以及飲酒和吸煙習慣。通過分析發現約80%的HCC病例可歸因于食用花生醬或HBV感染，其中7%～34%的HCC病例是由兩種因素共同作用導致的[27]。

3.2 黃曲霉毒素暴露與環境性腸病

環境性腸病是一種以絨毛萎縮、隱窩增生、小腸通透性增加、炎癥細胞浸潤和輕度吸收不良為特征的亞臨床癥狀，對機體最明顯的影響是導致機體營養不良[28]。環境性腸病經常發生在環境和衛生較差的發展中國家，在印度韋洛爾進行的一項研究發現，死產的胎兒有正常的手指狀腸絨毛，但健康嬰兒在出生后8周時就會出現腸絨毛結構異常，這再次證明了不良的環境因素會導致環境性腸病的發生[29]。

有研究者認為黃曲霉毒素是通過損害小腸絨毛而影響腸道對于營養物質的消化和吸收，進而影響人體的健康和生長[30]。AKINRINMADE等[31]進行的一項研究證實了AFB1對大鼠腸道的損傷，通過對大鼠喂食AFB1，在腸道黏膜上觀察到白細胞和淋巴細胞浸潤以及十二指腸和回腸的絨毛變性。另外，在雞身上也發現黃曲霉毒素暴露對腸道的損害。YUNUS等[32]選用7日齡的Ross 308雄性雛雞，隨機分為對照組（無AFB1）、低劑量AFB1組（0.07 mg/kg）和高劑量AFB1組（0.75 mg/kg）。結果在暴露第4周時，隨著AFB1水平的升高，十二指腸和空腸的單位重量均呈線性下降趨勢（P≤0.013）。

黃曲霉毒素進入小腸后使得小腸黏膜屏障被破壞，從而允許大分子轉移到黏膜和血液中，觸發局部和全身的免疫和炎癥機制，進而導致生長遲緩[30]。為了驗證這種機制是否成立，對岡比亞農村8～64周齡的嬰兒進行了縱向研究，對每個兒童進行醫學檢查、人體測量及血樣抽取，并進行腸道通透性測試。結果表明，白細胞、淋巴細胞和血小板計數異常升高，血漿C反應蛋白濃度異常升高，腸道通透性異常，并與生長遲緩有關（r=-0.41，P＜0.001）[33]。

3.3 黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩

營養不良是導致兒童生長遲緩的一個關鍵因素，兒童發育遲緩、嚴重消瘦和宮內生長受限共同導致了200多萬例5歲以下兒童死亡[34]。營養不良還會導致兒童認知能力受損和學業成績下降，導致成年人生活生產力下降，進而造成國家經濟損失[35]。

近幾十年來，將黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩聯系起來的證據越來越多，在貝寧和多哥開展了一項橫斷面研究，研究對象為4個農業生態區的479名兒童（9個月至5歲）。對其血液樣本進行了黃曲霉毒素賴氨酸加合物（lnAF-alb）檢測，結果在99%的樣品中檢測到黃曲霉毒素賴氨酸加合物（缺失1個樣品），其幾何平均濃度為32.8（5～1 064）pg/mg。通過調查發現，該地區兒童的發育遲緩率為33%（HAZ≤2），體重低下率為29%（WAZ≤2），消瘦率為6%（WLZ≤2）。發育遲緩或體重低下的兒童中lnAF-alb平均濃度要高出30%～40%。在對年齡、性別、社會經濟地位和農業生態區域進行調整后，黃曲霉毒素賴氨酸加合物與3個生長參數分別呈顯著負相關（HAZ，P=0.001；WAZ，P=0.005；WLZ，P=0.047）[36]。

此外，研究顯示，黃曲霉毒素可以在妊娠期間穿過胎盤屏障，并且可能通過長期接觸，對胎兒生長產生損害，導致不良的出生結果[37-38]。在動物實驗中也發現了這一現象，WANGIKAR等[39]通過實驗每天檢測每只大鼠的身體狀況，并于妊娠第20 d處死所有母鼠，隨機選擇2/3的胎兒進行骨骼檢查，結果發現胎兒顱骨和小骨骨化不完全的現象。此外，兒童斷奶后通過飲食長期接觸黃曲霉毒素也會導致兒童生長遲緩。GONG等在西非貝寧進行的一項研究中，將16～37個月的200名兒童按照斷奶狀態進行劃分，與那些仍接受母乳喂養的孩子們相比，斷奶兒童的黃曲霉毒素賴氨酸水平更高（斷奶后的飲食主要是玉米類食物），并且在8個月的隨訪中，lnAF-alb水平較高的兒童生長顯著減少，平均減 少1.7 cm[40-41]。

WATSON等[42]于2018年在岡比亞進行了一項研究，研究對象為374名新生兒，在嬰兒6、12和18個月大的時候，檢測嬰兒血液中黃曲霉毒素賴氨酸加合物的濃度。結果表明，在6、12和18月齡時，可用血漿樣本中分別有48%（170/352）、98%（325/331）和99%（307/309）的嬰兒中檢測到lnAF-alb濃度（LOD＞3.0 pg/mg）。6個月時黃曲霉毒素含量低于LOD的樣本數量較多，說明母乳喂養的嬰兒接觸黃曲霉毒素的量較低，而隨著斷奶后開始接觸食物，黃曲霉毒素暴露水平增加。結果表明6月齡時測量的lnAFalb與6-12月齡WLZ的變化之間存在顯著的負相關關 系（β=-0.01，95%CI：-0.02，-0.00；P=0.013）。12月齡測得的lnAF-alb與12—18月齡LAZ的變化及測得的長度變化呈負相關（β=-0.003，95%CI： -0.01，-0.00，P=0.02；β=-0.01，95%CI：-0.02，0.00，P=0.003）。由此可見，斷奶是兒童接觸黃曲霉毒素的一個關鍵點，應仔細監測斷奶后的飲食，以防止兒童生長遲緩。

4 討論

目前，越來越多的研究表明黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩存在潛在聯系。在動物實驗和人類流行病學調查中都發現了黃曲霉毒素暴露對健康和生長的不良影響。在對兒童進行隊列研究中發現，兒童斷奶后通過飲食接觸暴露于黃曲霉毒素，其生長遲緩率顯著增加，這表明通過飲食暴露于黃曲霉毒素與兒童身高、體重生長存在一定的劑量-反應關系。這個過程中可能存在一個閾值濃度，如果超過這個閾值，可能會影響兒童生長發育。所以母乳喂養對兒童良好的早期營養攝取非常重要，對防止早期接觸黃曲霉毒素也很重要。

黃曲霉毒素暴露在發展中國家非常普遍，西非兒童血液樣本中AF-alb的檢出率高達90%，而發達國家則不到1%，這說明黃曲霉毒素給發展中國家造成了巨大的公共衛生負擔，建議進一步研究黃曲霉毒素導致兒童生長遲緩的機制，以便采取新的干預方法，減少黃曲霉毒素的暴露，降低兒童生長發育遲緩率。