孕期环境污染物暴露与新生儿低出生体重的研究进展

曾文娟

江西省丰城市人民医院产科 331100

出生体重是胎儿生长发育正常与否的重要评价指标，也被认为是生命过程中健康风险的重要预测因素。新生儿低出生体重不仅与婴儿死亡等短期危害有关，还与儿童期哮喘、智力行为异常甚至成人期心血管疾病、高血压、骨质疏松症、肾脏疾病和Ⅱ型糖尿病等长期健康损害也存在关联[1]。因此，由于胎儿生长受损导致的低出生体重是对新生儿健康最严重的公共卫生问题。胎儿在宫内处于一个快速的细胞更新和组织生长时期，这时接触某些低于对成人产生影响所需的污染物暴露浓度也有可能会对发育中的胎儿造成有害影响。环境污染物大多都能穿过胎盘屏障，故孕期环境污染物暴露很可能是新生儿低出生体重的健康危害因素[2]。全球的科学家为此进行了很多研究，其中有相一致的结论，也存在不一致的结果。本文将针对近些年来国内外的研究热点，对孕期典型的环境污染物大气颗粒物、环境重金属暴露与低出生体重之间的关系做一系统综述，为减少孕期环境污染物暴露、促进母婴健康提供相关科学依据。

1 低出生体重概述

低出生体重(Low birth weight，LBW)这个概念是由美国儿科科学院于1935年首次提出的，其具体定义为：所生新生儿为活产儿，且出生体重低于2 500g，根据胎龄大小分为两类，分别是足月分娩的低出生体重儿与因胎龄不足而导致低出生体重的早产儿。世卫组织于1967年又进一步将出生体重<1 500g的新生儿归为极低体重儿(Very low birth weight, VLBW)，而<1 000g则被称为超低出生体重儿(Extremely low birth weight, ELBW)。在死亡的新生儿中，有超过80%的新生儿是低出生体重儿，其中2/3是早产儿，1/3是小于胎龄儿。低出生体重(LBW)是每个国家必须面对的公共卫生问题[3]。

在世界各国的努力下，全球低出生体重发生率普遍呈下降趋势。据世界卫生组织和联合国儿童基金会发布的数据显示：1990年全球共出生大约2 470万低出生体重儿，低出生体重率约为17%，其中发展中国家为19%，发达国家为7%。低出生体重儿的数量分布来看，亚洲南部出生的低出生体重儿最多，占到了全球所有低出生体重儿的1/3左右。到了2000年，全球大约有2 600万低出生体重儿出生，占所有活产数的15.5%，与1992年相比降低了1.5%。2 600万中的95.6%是在发展中国家出生的，发展中国家的低出生体重儿发生率(16.5%)约为发达国家(7%)的2倍，一般经济发展程度越高，其低出生体重的发生率越低。联合国在2012年提出了到2025年全球低出生体重发生率减少30%的目标[4]，这意味着全球低出生体重儿平均每年要降低3%左右，即从现在低出生体重儿每年2 000万左右降至1 400万左右才能达到目标。但从柳叶刀子刊最新公布的数据来看，2015年全球低出生体重儿发生率与2000年相当，远远没有达到既定目标。综合全球各地区来说，全球的低出生体重发生率呈缓慢下降趋势，但各地区的发生率不平衡，发达国家的发生率维持在一个较低水平，发展中国家形式则不容乐观。

2 孕期暴露于大气污染物对新生儿低出生体重的影响

2.1 粗颗粒物(PM 10)、细颗粒物(PM 2.5) 细颗粒物(PM 2.5)相较粗颗粒物(PM 10)来说由于其粒径更小，空气中含量最多，是目前已知的对人体健康危害最为严重的污染物之一。国内外关于孕期PM2.5暴露与新生儿出生体重关系的研究很多，但研究结果不是特别一致。美国国立卫生研究院通过对2002年在美国出生的340万个足月新生儿分析得到：孕期环境中PM2.5浓度每上升5μg/m3,低出生体重发生的概率就增加了2%，且这种概率不受到家庭收入的影响，但不同地区有所区别。同时，加拿大研究显示，孕期环境中PM2.5浓度每增加10μg/m3,小于胎龄儿的风险增加1.04倍，平均降低足月儿的出生体重20.5g，这种关联程度会随着出生地点和时期的不同而不同[5-6]。对于粒径更大的PM10，也有学者在研究，Hansen等报道了PM10的大量暴露与缩短股骨长度和减少头围有关。一项西班牙的研究结果显示,2001—2009年期间，西班牙LBW与PM10的RR值为1.104，PM10间接导致了大约5%的低出生体重儿的发生[7]。

国内研究也得到了类似的结论，一项来自珠江三角洲的调查显示：母体暴露高水平的PM2.5与低出生体重有关，而且孕晚期暴露对胎儿的影响更明显。一项上海的研究也显示PM2.5会增加新生儿低出生体重发生率。有研究表明，孕妇的健康状况会影响PM2.5与新生儿健康关系，那些吸烟、体重不足、超重或肥胖、社会地位较低的孕妇暴露于环境空气污染时较为敏感，她们生下患有低出生体重的孩子的风险更高[8]。

2.2 多环芳烃 多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbon，PAHs)是一类环境有机类污染物，主要来源于各种含碳有机物的热解和不完全燃烧，如煤、木柴、烟叶和石油产品的燃烧等，近些年来，其致癌性、致畸性和致突变性已经受到了全球的关注。美国环境保护局也将16种多环芳烃(PAHs)列为优先考虑的污染物[9]。研究表明，多环芳烃能穿过胎盘屏障，危及人类胎儿的发育。其中的机制还并不明确，有学者认为多环芳烃会减少胎盘和脐带血的血供，并干扰胎盘相关营养素比如糖、氧气及胰岛素等的转运，进而影响胎儿的生长。相关实验与临床证据都表明胎儿在孕早期即怀孕前3个月最容易受到多环芳烃的侵害，可能是由于这个时期是器官形成期，多环芳烃会干扰胎盘的转运，也会直接作用于胚胎。最近的研究也支持了母体多环芳烃暴露会降低胎儿生长甚至致癌。有学者在美国纽约、波兰及中国地区三个地区的队列的研究结果显示,母血、脐血中多环芳烃加合物水平与大气中PAHs浓度呈正比，脐带血中的加合物水平与母体血中相当,或显著高于母体水平，这进一步印证了多环芳烃会透过胎盘屏障的说法，而且胎儿对多环芳烃更为敏感[9]。一项来自中国汕头电子污染区的研究也显示，孕妇在怀孕期间大量接触多环芳烃会对新生儿的发育造成潜在的威胁[10]。

3 孕期环境重金属暴露对新生儿低出生体重的影响

3.1 铅 铅在人们日常生活环境中广泛存在，一般人群接触铅的主要途径有：摄入含有铅的食物和水，以及接触相关的日常生活用品。铅在人体中绝大部分是分布在骨骼，有研究表明铅可以透过胎盘屏障，从而影响胎儿的生长发育。目前的研究通常是采集单一时点的孕妇或者脐带中的相关生物样本中的铅浓度与新生儿体重的关系，但研究结果并不一致。美国学者探究母体低水平铅暴露和胎儿生长的关系时发现，母体低水平的铅暴露对新生儿体重降低有影响，且有剂量反应关系，但对孕妇早产及小于胎龄儿无明显影响[11]。而有研究表明血铅水平与小于胎龄儿的发生风险呈显著正相关[12]。

3.2 镉 镉是一种研究较多的有毒重金属元素，其胚胎毒性和神经毒性较为明确，镉进入人体后主要蓄积在肝脏和肾脏，在胎盘组织中也会有所蓄积，可以穿过血脑屏障，关于孕期镉暴露与胎儿生长发育之间关联也有大量流行病学研究，但也与铅相同，大多数是采集单个时间点的生物标志物来确定孕期镉暴露水平与新生儿结局之间的关系。有研究通过对孕妇孕早期的尿液镉含量与出生结局之间的关系进行分析得到，孕妇尿镉与出生体重及头围呈负相关，且这种相关只在女婴中体现。国内的学者对武汉282名不同孕期的孕妇的尿镉含量进行测定，也提示孕早期镉暴露对新生儿体重产生较大影响，且这种影响仅在女婴中体现，国内研究与国外研究基本一致[13]。镉对胎龄的影响研究发现高血镉浓度的孕妇中小胎龄儿占10.6%，而低血镉的孕妇中小胎龄儿占7.5%，小胎龄儿的危险度随孕妇血中镉浓度的增加而增加。此外，孕中期血镉浓度增加较孕早期更易导致小胎龄儿的发生[14]。

3.3 砷 砷广泛分布在自然环境中，日常生活中，人们可能通过食物、水源、大气摄入砷。动物实验表明，砷缺乏会抑制生长，生殖会出现异常。研究显示，孕期砷暴露会影响胎儿的生长发育。美国学者通过对706对通过饮水和饮食暴露于低水平砷的母婴中的调查发现，孕中期尿砷每增加一个自然对数值，出生体重就会减少62.9g，该研究还发现，婴儿性别与砷暴露对出生体重有显著的交互作用。在超重/肥胖母亲所生的女孩中砷与体重的关联是无效的，提示低水平的砷暴露可能会影响胎儿的生长，而且这种关联可能会受到母亲体重状况和婴儿性别的影响[15]。 有研究通过对734名孕妇血砷浓度与出生胎龄间的关系开展队列研究，收集孕妇孕中期、孕晚期、分娩时的血砷浓度及脐带血砷浓度并进行分析发现，母体分娩时的血砷浓度和婴儿脐带血砷浓度有较强的联系，此外，分娩时的血砷浓度和婴儿脐带血砷浓度较高与小于胎龄儿和大于胎龄儿的发生呈显著正相关。在孕早期，母体血砷浓度和新生儿胎龄无统计学关系。总体来说，砷对新生儿体重的影响较为一致，但哪个时期为敏感期以及性别是否对这种关系有影响，这还需要科学家做进一步的探究。

3.4 汞 汞是一种剧毒元素，广泛存在于各类环境介质和食物链(尤其是鱼类)中，其中以甲基汞的毒性最强。西班牙一项队列研究的产前汞暴露研究也发现，新生儿脐带血中汞主要来自母体孕期鱼类的摄取，特别是大型油性鱼类。日本东京某学者对334名孕妇血汞浓度展开检测，发现不同孕期的血汞均与新生儿体重呈明显的负相关关系，此外还发现，脐带血中汞浓度是孕期母体血汞浓度的2倍，提示脐带可能是汞蓄积的场所。但同样是在日本，其中一项研究却表明孕妇血汞仅与出生头围缩小有关，与胎龄和出生体重之间没有关联[16]。汞的神经毒性为人们所知，但生长发育毒性的探究并没有确定，还需要更多更大的队列的研究来确定它们之间的联系。

虽然已有大量流行病学研究探索了妊娠期大气污染物和重金属暴露对胎儿出生体重可能造成的影响。然而，绝大多数大气污染物对母婴健康影响的研究都属于横断面研究，暴露数据依赖于环境监测或者其他方法测出来的值，准确性与稳定性值得商榷。其次，空气中的组分较为复杂，目前还没有研究阐明具体哪种物质作用于机体，相关机制也并未阐明。而重金属暴露对胎儿出生体重影响的研究多在重金属污染地区或高浓度暴露的职业人群进行。而实际上，大部分人群都生活在非污染区，其低剂量重金属的暴露水平下对低出生体重的研究还较少。更重要的是，国内外关于孕期重金属暴露对低出生体重的研究大多数都集中在单一重金属暴露上，而环境中的重金属通常是共同存在的，人类所接触到的往往是多种重金属的混合物，单个重金属的毒性作用可能取决于它们与另一种金属的相互作用。有研究表明，即使在重金属浓度极低的情况下，单个重金属未引起毒性时，多种重金属暴露也会产生毒性作用[17]。因此，亟需开展全面的纵向研究以及低剂量环境重金属联合暴露交互作用研究。