中国公共卫生  2013, Vol. 29 Issue (7): 945-949   PDF    
引用本文
孙蕾, 刘开永, 盛杰, 陶芳标, 郝加虎, 王磊, 蔡传兰. 儿童低发育商与母亲孕早期血清游离脂肪酸关系[J]. 中国公共卫生, 2013, 29(7): 945-949.
SUN Lei, LIU Kai-yong, SHENG Jie, et al. Correlation between low development quotient of children and first-trimester serum level of free fatty acids in mothers：a nested case-control study[J]. Chinese Journal of Public Health, 2013, 29(7): 945-949.
儿童低发育商与母亲孕早期血清游离脂肪酸关系
孙蕾1, 刘开永2, 盛杰3, 陶芳标1 , 郝加虎1, 王磊1, 蔡传兰1    
1. 安徽人口健康与优生省级实验室安徽医科大学公共卫生学院儿少卫生与妇幼保健学系, 安徽 合肥 230032;
2. 安徽医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学系;
3. 安徽医科大学公共卫生学院安徽医科大学公共卫生与预防医学实验示范中心
基金项目：国家科技支撑计划(2006BAI05A03);省级实验室项目(1206c0805027);安徽省科技攻关项目(11010402166)
作者简介：孙蕾(1986- ),女,安徽合肥人,硕士在读,研究方向:环境优生学。
通讯联系人：陶芳标,E-mail:fbtao@126.com
摘要：目的 分析儿童低发育商与母亲孕早期血清游离脂肪酸(PUFA)水平的关系,为孕早期孕妇补充富含脂肪酸类食物提供理论依据。方法 根据《贝利婴幼儿发展量表(中国城市修订版)》规定的神经发育指数确定43名2岁儿童的发育商≤P5的儿童作为病例组,依据匹配条件为1:3配对选取129名发育商正常的儿童作为对照组,运用气相色谱-质谱联用方法检测母亲孕早期血清游离脂肪酸水平。结果 低发育商与发育商正常儿童的母亲孕早期血清中PUFA、ω-3PUFA、ω-6PUFA、DPA、DHA、EPA、EPA+DHA、DHA+AA水平差异均具有统计学意义(P<0.05);Cox模型分析结果显示,孕妇孕早期血清中高水平的EPA是儿童低发育商的保护性因素(OR=0.37,95%CI=0.17~0.79)。孕妇孕早期血清中EPA水平分别与DPA(r=0.608)、DHA(r=0.659)、AA(r=0.605)和DHA+AA(r=0.676)水平呈正相关且具有统计学意义(P<0.01);EPA在孕妇血清中的含量随着孕妇孕早期摄入鱼虾等海产品频率降低呈下降趋势(F=3.410,P=0.019)。结论 孕早期多不和脂肪酸摄入量不足影响幼儿智力发育,孕妇应多补充富含多不饱和脂肪酸的食物。
关键词： 游离脂肪酸     智力     智力测验     巢式病例对照研究    
Correlation between low development quotient of children and first-trimester serum level of free fatty acids in mothers：a nested case-control study
SUN Lei1, LIU Kai-yong2, SHENG Jie3, et al    
Department of Maternal, Child and Adolescent Health, School of Public Health, Anhui Medical University, Anhui Provincial Laboratory of Population Health and Eugenics, Hefei, Anhui Province 230032, China
Abstract: Objective To explore the correlation between low development quotient of children and first-trimester serum level of free fatty acids in the mothers,and to provide a basis for supplementing food rich in fatty acid in early pregnancy.Methods The Bayley Scales of Infant Development of China Revision (BSID-CR) was used to evaluate the development of the infants(n=811).Children with mental development index(MDI)<P5 (1.64 standard deviation below the mean) were classified as the low development quotient group (cases,n=43).One case was paired with three children with normal intelligence matched for maternal age,education,and family income.We used gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)to determine first-trimester serum level of free fatty acids.Results There were significant differences in the levels of polyunsaturated fatty acis(PUFA),ω-3PUFA,ω-6PUFA,docosapentaenoic acid(DPA),docosahexaenoic acid(DHA),eicosapentaenoic acid(EPA),EPA+DHA,DHA+anachidonic acid(AA) between the cases and the controls (P<0.05 for all).High level of EPA served as a protective factor of child low development quotient (odds ratio=0.37,95% confidence interval: 0.17-0.79).Correlation analysis demonstrated that there were relationships between EPA and DPA(r=0.608),DHA(r=0.659),AA(r=0.605),and DHA+AA(r=0.676).The level of EPA in maternal serum showed a downward trend with the reduced frequency of fish and other seafood intake (F=3.410,P=0.019).Conclusion The study suggests that there is an association of child's low development quotient with the lack of PUFA supplement of the pregnancy woman.Pregnant women should supplement PUFA to ensure normal mental development of the infant.
Key words: free fatty acid     intelligence     intelligence test     nested case-control study    

从统计学上看，儿童发育商(developmental quotient，DQ)或智商(intelligence quotient，IQ)≤P5(x-1.64s)可界定为低发育商或低智商[1]，DQ或IQ<x-2s则是智力障碍(mental retardation，MR)[2]。世界卫生组织关于国际疾病及相关健康问题分类第十次修订中也明确了DQ或IQ在(xs)～(-2s)为边缘智力(borderline intellectual functioning，BIF)状态[3]。研究表明，低发育商和低智商会损伤儿童的发育和社会使用功能，增加儿童学习困难[4]、行为问题[5]和影响成人后的社会适应[6]等功能。儿童智力功能的影响因素很多，孕期环境因素暴露也是儿童智力发育重要的影响因素[7]。人体血清游离脂肪酸(free fatty acids，FFAs)中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)与智力发育关系密切[8, 9, 10]，孕期游离脂肪酸摄入和血清中脂肪酸水平影响智力发育。但随访性研究严重违反伦理学原则，为此，本研究采用巢式病例对照研究设计，运用气相色谱－质谱联用分析方法，探讨母亲孕早期血清游离脂肪酸与儿童低发育商的关系。 1 对象与方法 1. 1 对象

在已建立的中国安徽出生队列(China-Anhui Birth Cohort Study，C-ABCS)[11]中，选取2008年10月—2010年10月在安徽省马鞍山市4家妇幼保健机构首次进行产前检查并自愿签订知情同意书的孕妇。采用自编《孕产妇母婴健康记录表》收集孕妇社会人口统计学资料，检验科医务人员采集孕妇外周静脉血5 mL，离心后对其-80℃低温保存。从该孕产妇队列编码盲法方便抽取孕妇811名，在2011年4月—2011年10月期间运用《贝利婴幼儿发展量表(中国城市修订版)》对其儿童的神经发育指数(mental development index，MDI)和运动发育指数(psychomotor development index，PDI)进行评价[12]。采用巢式病例对照研究方法，根据MDI低发育商得分划分范围，确定43名低发育商儿童作为病例组，依据母亲年龄±2岁以内、母亲文化程度和家庭收入进行匹配，以1∶3配对，选取129名发育商正常的儿童作为对照组。 1. 2 低发育商界定标准

运用《贝利婴幼儿发展量表(中国城市修订版)》对811名儿童进行MDI和PDI评价[13]，发育商划分标准中MDI得分≤P5(x-1.64s)为低发育商，确定34名低发育商儿童。 1. 3 血清脂肪酸测定

于2012年2月—2012年9月在安徽医科大学公共卫生学院理化中心实验室采用气相色谱-质谱联用方法对172名儿童母亲孕早期血清游离脂肪酸进行定性定量分析。 采用内标、外标法对孕妇血清游离脂肪酸进行定量和定性分析。脂肪酸(甲酯)标准品采用美国Sigma公司的37种混合脂肪酸(甲酯)标准品、美国NU-CHEK公司的8种脂肪酸甲酯标准品和美国NU-CHEK公司的9种脂肪酸标准品。血清样本的前处理过程中所使用的主要试剂均为色谱级。血清样本的前处理过程为取200 μL血清样本加入内标物和抗氧化剂，加入0.05%的H2SO4 50 μL和乙酸乙酯/甲苯(V∶V=2∶1)1 mL，漩涡震荡，取上清液于玻璃试管中，重复1次，合并2次上清液，用40 ℃氮气吹干，加入2 mL 5% H2SO4/CH3OH和0.5 mL甲苯，移至顶空瓶中，放入70 ℃烘箱中衍生化30 min，加入2 mL正己烷和1 mL饱和氯化钠，漩涡震荡，取上清液，氮气吹干，200 μL的正己烷复溶，有机滤膜过滤并移至内插管中。实验所用仪器为气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司出品，型号为Agilent 7890A-5975)。 1. 4 统计分析

儿童低发育商组和发育商正常组的母亲孕早期血清多不饱和脂肪酸水平用中位数及(P12.5~P87.5)八分位间距表示，组间比较采用配伍组设计协方差分析方法。混杂因素采用logistic回归单因素分析。混杂因素包括：孕妇年龄、丈夫年龄、孕妇孕前体质指数(body mass index,BMI)、孕妇文化程度、丈夫文化程度、人均月收入、儿童性别、丈夫吸烟、妊娠并发症、妊娠呕吐和母乳喂养。孕妇年龄、丈夫年龄、孕妇孕前BMI为连续性变量；孕妇文化程度和丈夫文化程度按照大专及大专以上为1，大专以下为0；人均月收入按照＞2 000元为1，≤2 000元为0；儿童性别按照男孩为0，女孩为1；丈夫吸烟、妊娠并发症、妊娠呕吐、母乳喂养有为1，无为0。母亲孕期吸烟、饮酒人数较少，故不将母亲孕期吸烟和孕期饮酒纳入到混杂因素中。孕妇血清中的多不饱和脂肪酸水平按照P50进行二分类。运用条件logistic逐步回归分析(以SPSS统计软件中Cox模型模块分析)[14]，将二分类的多不饱和脂肪酸逐步带入模型中，控制混杂因素，综合分析孕妇血清中多不饱和脂肪酸水平与儿童低发育商之间的关系。采用Epi Data 3.0建立数据库并进行资料双录入，使用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析，所有P值均为双侧检验，以a=0.05为检验水准。 2 结 果 2. 1 2组儿童母亲基本特征比较(表 1)

对照组儿童母亲怀孕时平均年龄为(27.40±3.68)岁，病例组儿童母亲怀孕时平均年龄为(26.74±4.10)岁，2组间差异无统计学意义(P=0.396，OR值=0.96，95%CI=0.88～1.05)；对照组儿童母亲怀孕时丈夫的平均年龄为(30.47±3.99)岁，病例组儿童母亲怀孕时丈夫平均年龄为(29.61±3.88)岁，2组间差异无统计学意义(P=0.067，OR值=0.87，95%CI=0.76～1.01)；病例组儿童母亲怀孕时的平均BMI值为(20.15±2.19)，病例组儿童母亲怀孕时的平均BMI值为(20.11±2.16)，2组间差异无统计学意义(P=0.923，OR值=0.99，95%CI=0.850～1.16)。

表 1 不同组别基本特征分布情况
2.2 2组儿童母亲孕早期血清游离脂肪酸水平比较(表 2)

运用配伍组设计协方差分析法比较2组间脂肪酸水平差异。由于孕妇血清中脂肪酸水平为偏态分布，对其进行对数转换呈正态分布后进行分析。结果显示，儿童低发育商组与发育商正常组母亲孕早期血清PUFA、ω-3多不饱和脂肪酸总量(ω-3PUFA)、ω-6多不饱和脂肪酸总量(ω-6PUFA),C22:5n3(DPA),C22:6n3(DHA),C20:5n3(EPA),C20:4n6(AA)，C20:5n3与C22:6n3之和(EPA+DHA),C22:6n3与C20:4n6之和(DHA+AA)的差异均有统计学意义(均P＜0.05)。

表 2 2组儿童母亲孕早期血清多不饱和脂肪酸水平比较
2. 3 儿童低发育商与孕早期血清游离脂肪酸水平关系的多因素条件logistic回归分析

孕妇血清中多不饱和脂肪酸水平按照P50分为二分类。将各类多不饱和脂肪酸水平≤P50定义为相对低水平的孕早期血清多不饱和脂肪酸水平，多不饱和脂肪酸水平＞P50定义为相对高水平的孕早期血清多不饱和脂肪酸水平。运用配对logistic逐步回归分析孕妇孕早期血清脂肪酸水平与儿童低发育商的关系，各类多不饱和脂肪酸含量为二分类自变量带入Cox模型中。引入模型的多不饱和脂肪酸包括：PUFA、ω-3PUFA、ω-6PUFA、DPA、DHA、EPA、AA、EPA+DHA和DHA+AA。条件logistic结果表明，孕妇血清中EPA含量为有保护性的因素保留在模型中，孕妇血清中EPA含量在模型中的OR值为0.369，说明孕妇孕早期血清中高水平的EPA含量是儿童低发育商的保护性因素(β=-1.00，S=0.39，Wald χ2=6.52，P=0.011，OR=0.37，95%CI=0.17～0.79)。 2.4 孕妇孕早期血清中EPA与其他多不饱和脂肪酸的相关关系

Cox比例风险模型结果表明，EPA为唯一留在模型中的保护性因素。将病例对照组儿童母亲孕早期血清合并为一个总体，对脂肪酸含量进行对数转换，观察孕妇血清中EPA水平与其他多不饱和脂肪酸，如：DPA、DHA、AA与DHA+AA的相关关系。结果表明，孕妇孕早期血清中EPA水平分别与DPA、DHA、AA或DHA+AA水平呈正相关，EPA与DPA的相关系数为0.608，与DHA的相关系数为0.659，与AA的相关系数为0.605，与DHA+AA的相关系数为0.676，均具有统计学意义(均P＜0.01)。 2.5 孕妇孕早期鱼虾等水产品类的摄入频率与孕早期血清中EPA水平关系

为了进一步分析孕妇EPA缺乏原因，特别是孕妇孕早期膳食因素与体内多不饱和脂肪酸的关系，将病例组与对照组儿童母亲孕早期血清中EPA水平合并成一个总体，根据孕妇孕早期营养及生活方式调查记录的1周以内食物的使用频率，分组分析各组的平均血清EPA的含量。将鱼虾等水产品类食物按照摄入频率分组，分为＞6次/周，4～5次/周，1～3次/周和＜1次/周共4个组进行比较，孕妇孕早期血清中EPA水平在各组的平均值分别为569.04、405.44、318.12和301.13 nmol/L。趋势检验结果F=3.410，P=0.019，呈现出随着孕妇孕早期鱼虾等水产品类食物的摄入频率降低，孕妇血清中EPA含量下降的趋势。 3 讨 论

母亲脂肪酸摄入决定通过胎盘进入胎儿体内的脂肪酸含量，其机制是母亲体内脂蛋白携带未酯化的脂肪酸和甘油三酯酯化的脂肪酸[15]通过胎盘转运到胎儿体内并积累于大脑中。人类大脑灰质中高浓度的DHA和AA是中枢神经系统重要的结构成分，DHA和AA对神经系统功能起到重要作用[16]。EPA和DHA构成人类中枢神经系统神经细胞膜的脂质组分[17]。深海脂质鱼类是孕妇获得DHA和EPA的良好食物来源，孕妇补充富含DHA和EPA的鱼肝油可使儿童智力分数提高[18]。本研究表明，孕妇血清中EPA水平与其他PUFA水平之间存在相关关系。EPA、DPA和DHA均属于ω-3PUFA，它们之间存在共享和互补效应。DPA主要由EPA的内生性延长而获得，DPA可以转化为EPA[19]。DHA主要由食物中摄取 [20]，它可以激发DPA转化为EPA[21]。AA与EPA、DPA和DHA呈正相关关系，AA水平的下降会引起EPA、DHA和DPA水平的降低[22]。

母亲血液中PUFA水平与儿童智力发育相关联[23]。母亲分娩时血液红细胞中高水平的DHA与2岁儿童注意力提高相关联[24]，孕妇分娩前脐带血中PUFA水平会影响子女的神经系统发育[25]。本研究表明，孕妇血清中高水平的EPA是儿童低发育商的保护因素。EPA具有参与人类大脑的细胞增长、神经信号传导和基因表达等功能[26]，孕妇补充EPA是胎儿大脑的正常发育和婴幼儿视觉和认知功能发育所必需的[27]。EPA可以治疗人类神经系统的功能紊乱和相关疾病，儿童补充富含EPA和DHA的鱼油类食物可以缓解自身注意力缺陷多动障碍的相关症状[28]。

本研究采用的研究方法是巢式病例对照研究法，比传统队列研究能够节约大量的人力、物力和财力，且统计效果和检验效率高于病例对照研究。本研究由于孕妇血清中脂肪酸的成分复杂、且易氧化分解，故选择气相色谱－质谱联用方法检测血清中的脂肪酸含量。该方法是较早实现联用技术的仪器[29]，其特点是具备气相色谱仪的高分离效率和质谱仪强大的定性定量能力，对分析复杂混合物最为有效。本研究对前处理过程、气相色谱和质谱条件都进行了重复优化，结果显示，血清中脂肪酸能够很好地分离，并且精密度和灵敏度均良好。

综上所述，孕妇血清中多不饱和脂肪酸水平与儿童智力发育相关联，孕妇多补充如鱼虾类等富含多不饱和脂肪酸的食物可促进儿童良好的智力发育。

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