中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (7): 922-925   PDF    
广东韶关新生儿重金属水平及与低出生体重关系
周金华, 产凡凡, 洪令瑶, 卢次勇     
中山大学公共卫生学院, 广东 广州 510080
摘要目的 调查广东某地新生儿体内重金属水平并探讨其与低出生体重关系。方法 采用方便抽样方法选择在广东省韶关2所医院分娩的1 036名孕妇进行问卷调查,同时采集新生儿脐带血,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测量脐带血中的砷、镉等金属含量。结果 在测量的金属中,金属砷的超标率最高,为72.49%,锑为48.07%,硒为34.07%,锰为27.12%,钡为14.48%;93.24%脐带血中钙偏低,46.81%铁偏低,94.11%铜偏低,64.19%锌偏低。除金属锰外,其他金属均与低出生体重相关;低出生体重组脐带血中砷、镉、锑、钡等几种重金属含量高于非低出生体重组,镁、钙、铁等必需金属含量低于非低出生体重组。结论 调查地区部分重金属污染较严重,部分必需金属缺乏较严重,低出生体重与大部分金属相关。
关键词电感耦合等离子体质谱仪     重金属     超标率    
Umbilical cord blood concentration of heavy metals and its relationship with low birth weight among the newborns in Shaoguan city,Guangdong province
ZHOU Jin-hua, CHAN Fan-fan, HONG Ling-yao, et al    
School of Public Health, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong Province 510080, China
Abstract: Objective To detect concentrations of heavy metals in umbilical cord blood of newborns and to explore its relationship with low birth weight among newborns in Shaoguan city of Guangdong province.Methods We used convenient sampling to select 1 036 pregnant women who giving birth to their children in two hospitals of Shaoguan city.The participants were asked to take a questionnaire survey and umbilical cord blood samples of the newborns were collected by well-trained doctors.Inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS) was used to measure the concentrations of heavy metals in the umbilical cord blood samples.Results The excessive rate of arsenic(As)was 72.49%,which was the highest among the heavy metals detected,and the excessive rate of stibium(Sb),selenium(Se),manganese(Mn),and barium(Ba)were 48.07%,34.07%,27.12%,and 14.48%,respectively.While,there were 93.24%,46.81%,94.11%,and 64.19% of the umbilical cord blood samples had lower concentrations of calcium(Ca),ferrum(Fe),cuprum(Cu),and zinc(Zn)than the reference range,respectively.All the heavy metals were associated with low birth weight except for Mn.The newborns with low birth weight had higher concentrations of As,Cd,Sb,and Ba,but lower concentrations of some essential metals such as magnesium(Mg),Ca,and Fe compared to those of the newborns with normal birth weight.Conclusion The results indicated that pollution of some heavy metals was serious but a number of newborns had lower concentrations of some essential metals than the reference range in the area surveyed,and the incidence of low birth weight among the newborns was associated with the concentrations of these metals in umbilical cord blood.
Key words: inductively coupled plasma mass spectrometry     heavy metal     excessive rate    

随着经济、社会的快速发展,重金属污染问题严重,已成为国内外学者关注热点[1]。妊娠期重金属暴露可以导致出生缺陷、早产[2]、低出生体重[3]和新生儿神经行为发育迟缓[4]等多种不良妊娠结局;另外,由于部分必需元素的缺乏[5],也会对妊娠结局产生影响。大宝山矿区位于广东省韶关市境内,自20世纪70年代以来,由于不合理的操作造成当地重金属严重污染。本研究选取韶关2所医院为研究现场,于2011年9月1日—2014年9月30日调查关地区的1 036名孕妇及其新生儿,于分娩时采集脐带血标本,了解当地新生儿体内重金属含量并探讨其与低出生体重关系,为优生优育政策的制定提供理论依据。 1 对象与方法 1.1 对象

选取广东省韶关市妇幼保健院和中心卫生院为研究现场,所有在2011年9月1日—2014年9月30日期间在以上2家单位分娩、符合纳入和排除标准的孕妇及其新生儿均纳入研究。纳入标准:孕妇年龄≥18岁,并且在当地居住>3年,活产、依从性好、能够完成问卷调查和同意取样者;排除标准:[JP3]孕期发生弓形体、风疹病毒、螺旋体、单纯疱疹病毒、淋菌、HIV、巨细胞病毒和其他细菌感染,以及不能完成问卷和采样的孕妇和新生儿。共纳入1 036人。 1.2 方法

(1)采用自编调查表收集资料,内容主要包括入院孕妇及其丈夫的一般情况(年龄、文化程度、职业等)、家庭情况、孕期行为、母亲孕期营养情况,母亲孕期心理健康状况、妊娠相关情况和危险因素、新生儿基本情况,所有调查均获得孕妇及其家属的知情同意。(2)脐带血样本的采集:新生儿分娩后常规断脐,酒精消毒后用一次性注射器向着胎盘方向穿刺,抽取3 mL脐带血于含乙二胺四乙酸的采血管中并编号,所有标本保存在-80 ℃冰箱中。(3)脐带血重金属含量测定:在广东省疾病预防控制中心理化实验室采用电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS,美国Agilent公司)检测重金属含量,并与0~1 岁儿童参考范围[6, 7]比较,分为偏低、正常、偏高3个等级,低于参考范围的为偏低,高于参考范围的为偏高,在参考范围内的为正常。(4)低出生体重是指出生体重 < 2 500 g的新生儿[8],由专门人员在胎儿出生后1 h内测量。(5)质量控制:研究方案在实施前由相关领域专家审核通过并预实验;调查员培训考核后参加调查;问卷查缺补漏,资料双人双录入;实验室检测采用统一标准、试剂和质控技术。 1.3 统计分析

采用Epi Data 3.1双人双录入建立数据库,使用SPSS 20.0软件进行统计分析,正态性资料使用[AKx-]±s进行描述,用中位数和四分位间距描述偏态分布资料,采用非参数检验方法Wilcoxon检验比较2组不服从正态分布资料的差异,双侧P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 一般人口学特征

本研究共调查1 036名孕妇及其新生儿,孕妇年龄为17~40岁,平均年龄26.24岁;其中17~24岁409人(39.47%),25~30岁442人(42.66%),≥31岁185人(17.86%);有461名(44.49%)孕妇报告自己孕期居室距公路的距离< 50 m,567名(54.73%)孕妇孕期平均每天走马路的时间 < 30 min,1 036名新生儿中男婴586人,占56.56%,女婴450人,占43.44%。 2.2 新生儿脐带血13种重金属水平(表 1)

测量的金属含量经正态性检验显示均不服从正态分布(P<0.01),故采用中位数和四分位数间距进行描述。表 1结果显示,金属砷的超标率最高为72.49%,锑为48.07%,硒为34.07%,其次锰为27.12%,钡为14.48%;另外,还发现脐带血有几种元素水平较低,有93.24%钙偏低,有46.81%铁偏低,有94.11%铜偏低,64.19%锌偏低。

表 1 调查地区新生儿脐带血重金属含量
2.3 重金属与低出生体重关系(表 2)
表 2 调查地区低出生体重新生儿脐带血重金属水平

结果显示,除金属锰以外,其他金属均与低出生体重相关,差异有统计学意义(P<0.001)。其中,低出生体重组的脐带血中砷、镉、锑、钡等金属含量高于非低出生体重组,低出生体重组的脐带血中镁、钙、铁等金属含量低于非低出生体重组。 3 讨 论

本研究结果显示,韶关重金属有不同程度污染,金属砷的超标率最高,为72.49%,其次锑为48.07%,硒为34.07%,锰为27.12%;另外,还发现脐带血中有几种金属水平较低,如钙有93.24%偏低,铁有46.81%偏低,铜有94.11%偏低。低出生体重与大多数金属含量相关。

本研究脐带血砷的中位数(3.02 μg/L)高于国内余淑苑[9]的研究(0.06 μg/L);被测脐带血中的铅含量与国内谢新[10]研究结果接近;被测脐带血中砷和镉的中位数分别高于王沛[11]结果中的2.84和0.32 μg/L。这可能由于韶关矿区自开采以来由于操作不当造成周围环境的严重污染[12],本研究的结果与前期王茂等[13]对当地居民外周血中的重金属浓度检测结果相似,说明当地部分重金属的污染范围较大、程度较重。

环境中的重金属污染物通过一定途径进入育龄妇女体内,再通过胎盘进入胎儿体内。胚胎在母体的生长过程中,胎盘是胎儿与母体间进行物质转运的唯一通道,胎儿既通过胎盘由母体获得生长发育所需要的营养物质,同时也导致胎儿对一些环境污染物的宫内暴露[14]。研究显示,许多环境污染物包括重金属能部分或全部通过胎盘屏障进入胎儿体内[15];肖瑶等[16]的研究结果显示,脐带血中的砷、镉等与母血中的含量呈现正相关关系,进入孕妇体内的重金属不仅对母体健康产生危害,可以损伤母体的生殖功能和免疫功能等,而且对胎儿产生一定危害,导致不良妊娠结局的发生[17]。已有动物实验和人群流行病学调查显示,重金属暴露可致妊娠结局的改变[18]。提示我们要进一步采取措施减少环境中的重金属污染,并减少妊娠妇女的相关接触。

孕妇孕期由于妊娠反应、饮食结构不合理、胎儿快速生长发育及消耗量较大等原因使得其成为微量元素缺乏的高危人群,孕妇的缺乏使得进入胎儿体内的更少,造成胎儿体内缺乏,对胎儿产生一定危害。本研究结果表明,钙、铁、铜、锌4种元素水平的缺乏与低出生体重的发生相关,此结果与国内胡卉[19]研究一致。缺锌会造成核酸和蛋白质合成障碍,影响胚胎的生长发育,引起流产、畸胎、低出生体重儿等[20];胎儿体内铜的缺乏,会成为机体新陈代谢提供能量的三磷酸腺苷缺乏,以致不能满足生命的最低能量要求。因此,有必要对孕前妇女进行微量元素含量常规检查,针对性地进行孕前健康教育和饮食指导,通过及时补充微量元素可有效降低孕期不良妊娠结局发生。

本次研究中存在的其他一些社会或心理等因素也可能对胎儿的健康产生危害,有待更加全面的研究加以验证;同时,需要进一步的研究确定脐带血中各种重金属的临界值。

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