母乳喂养时间与孤独症谱系障碍患病风险剂量-反应关系的Meta分析

董美君,严章荣,吴 浩,吴冬梅

1.成都中医药大学护理学院,四川 610075;2.成都市第四人民医院

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一组遗传性精神障碍疾病[1],其症状是社会交流沟通缺陷以及重复性刻板行为。ASD的确切病因机制尚不明确,有证据表明,遗传因素、环境因素、营养因素、围产期及产后因素等都与其病因相关[2]。研究证实母乳喂养有益于新生儿神经发育[3],特别是促进语言、认知、精细运动技能等发育。同时,Hong等[4]提出母乳中不饱和脂肪酸、催产素等特殊成分极好地促进婴幼儿社会认知形成,能有效增强信任、同理心,减少ASD患儿的应激行为。另外,目前“微生物-肠道-大脑轴”学说认为,肠道微生物影响大脑神经系统的发育,微生物菌群失调对ASD典型症状有关键作用,菌群通过消化、免疫、激素、代谢产物等途径影响ASD临床特征[5],如动物实验中肠道菌群及代谢产物的组成改变时小鼠模型出现ASD症状-重复性行为[6],而West等提供肠道益生菌治疗方案后又降低了ASD严重程度,母乳是婴幼儿营养素的主要来源[7-8],母乳喂养是婴幼儿早期进食的主要途径,母乳喂养一定程度上决定了婴幼儿肠道微生态环境。与其他年龄段相比,婴幼儿时期更容易受外部环境的影响从而使生理和心理产生适应性的发育,不良环境可能改变发育轨迹而导致成年期不良的健康结局[9]。一项流行病学调查结果显示,在2010年全球疾病范围内,约有5 200万人患有ASD,ASD在男性中比在女性中更常见[10-12]。ASD广泛影响患儿生活的各方面,不仅导致患儿神经系统异常出现语言和情绪问题、社会交流障碍,也影响消化系统导致胃肠道症状如胃反流、腹痛腹泻,免疫系统也受到损害出现免疫紊乱等,ASD的诊疗服务、照顾支持服务给患儿及其家属造成了极重的心理和经济负担[13-15]。通过文献回顾,Lucas等[16]的质性研究结果显示,ASD儿童表现出母乳喂养失调的行为,如不能自行停止吸吮乳头。Manohar等[17]进行的病例对照研究发现,与未患ASD的同胞兄弟姐妹相比,ASD病人的母乳喂养情况欠佳,这提示在有遗传因素影响精神疾患发病的背景下,母乳喂养可能是ASD发病的潜在保护因素。Van′t Hof等[18]基于队列研究的结论显示,生命早期的饮食行为可以预测童年时期的孤独症特征。可见,母乳喂养对后代ASD是一种保护因素,母乳喂养对儿童的身心健康以及成年后的持续发展有着至关重要的作用,虽然母乳喂养的益处相对明确,但仍不清楚母乳喂养时间是否可作为降低ASD患病风险的保护因素。本研究通过流行病学分析研究,探讨了母乳喂养时间与ASD患病风险之间的关系,并进一步评估两者之间的剂量-反应关系。

1 资料与方法

1.1 检索策略

计算机检索中国知网(CNKI)、万方、维普(VIP)、PubMed、EMbase、Web of Science、the Cochrane Library、OVID MedLine、Scopus、WHO Global Health Library、PsychINFO、Wiley等数据库,检索关于母乳喂养持续时间与患有ASD相关的全部文献,检索时限为建库至2022年3月。同时,追溯纳入文献的参考文献,手动补充获取文献。检索采取主题词与自由词相结合的方式。英文检索词包括breastfeed、breastfeeding、breast-feeding、breast milk、autism spectrum disorder*、autistic spectrum disorder*等;中文检索词包括母乳喂养、乳母喂养、母乳饲养、母乳、纯母乳、自闭症谱系障碍、自闭症、孤独症、孤独症谱系障碍等。以PubMed为例,英文检索策略如下:

#1 autism spectrum disorder[MeSH Terms]

#2 child development disorders,pervasive[MeSH Terms]OR autistic spectrum disorder[All Fields] OR autistic disorder[MeSH Terms]OR autism spectrum disorder*[All Fields]

#3 #1 OR #2

#4 breast feeding[MeSH Terms]

#5 breast feeding[All Fields] OR breast fed[All Fields] OR breastfeeding[All Fields] OR breastfeedings[All Fields] OR breast feed[All Fields] OR breast milk[All Fields]

#6 (maternally[All Fields] OR maternities[All Fields] OR maternity[All Fields] OR mothers[MeSH Terms]OR mothers[All Fields]) AND (breast feeding[MeSH Terms]OR breast feeding[All Fields] OR breastfeeding[All Fields] OR breastfeedings[All Fields])

#7 #4 OR #5 OR #6

#8 #3 AND #7

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准

1)研究类型为病例对照研究和队列研究;2)研究的暴露因素为母乳喂养的持续时间,根据不同的持续时间划分为不同的暴露水平;3)结局变量为ASD的患病率,研究需要提供相对危险度(relative risk,RR)或比值比(odds ratio,OR)以及95%置信区间(confidence interval,CI),若研究未提供以上效应指标,可根据缺失值估算公式计算;4)如果同一队列存在多个结果报告时,则纳入随访时间最长的研究。

1.2.2 排除标准

1)综述类、引文或评论类文章;2)无法获取全文数据或数据不足以估算出效应指标;3)重复发表;4)不相关研究;5)研究对象为小鼠等动物模型。

1.3 文献筛选、重要信息提取

由2名研究员独立进行文献检索和筛选工作,提取文献信息后交叉核对。如遇分歧,应讨论或请第3方协商解决。通过阅读文献标题和摘要,排除不相关文献后,进一步阅读全文以确定纳入研究的最终文献,提取的重要信息包括:1)文献基本特征,如第一作者姓名、发表时间、研究类型、样本量;2)研究结局,如效应量及其95%CI;3)暴露剂量、各层后代患病例数、各层总人数;4)协变量或混杂因素。

对于效应指标的确定办法,由于ASD的患病率低,若研究采用不同的效应指标如OR、风险率(hazard rate,HR)、RR等均视为RR[19]。

1.4 文献偏倚风险评估

由2名研究员独立进行文献质量评估后交叉核对,采用纽卡斯尔-渥太华量表(the Newcastle-Ottawa Scale,NOS)量表[20]评估,评分≥7分为高方法学质量研究。

1.5 统计学方法

1.5.1 传统Meta分析

使用软件Stata 17.0对提取的数据进行传统Meta合并、分析。首先对每项研究的最高剂量与参考组进行比较,合并RR值及95%CI,并生成森林图。纳入研究的异质性采用Q检验(检验水准为α=0.1),并用I2量化来判断异质性大小;I2≥50%考虑异质性较大,采用随机效应模型;I2<50%时,异质性可接受,采用固定效应模型。

1.5.2 参照组数据转换及缺失值处理

纳入文献中有2篇研究[21-22]的参照组为非最低剂量组,根据Greenland等[23]提出的理论,使用Hamling等[24]提出的RRest方法将参照组转换为最低剂量组,通过Excel宏文件完成参照组的转换。纳入文献中有1篇研究[25]缺失效应指标的CI,采用徐畅等[26]提出的方法可估算出缺失值以便后续的效应量计算工作。

1.5.3 暴露剂量的确定

闭合性区间通过暴露水平的组中值作为剂量点值来计算,为(上限值+下限值)/2。开区间的剂量点值确定办法,开放性区间最低剂量点值为上限值/1.5,最高剂量点值为下限值×1.5[26]。

1.5.4 剂量-反应关系的Meta分析

采用限制性立方样条回归模型(RCS函数)结合广义最小二乘法(ordinary least squares,GLS)对数据进行拟合,采用Waldχ2检验来确定剂量-反应关系是否为非线性,P<0.05提示存在非线性剂量-反应关系;若P>0.05则提示无统计学意义,需进一步构建两者的线性模型并进行线性Meta分析。

1.5.5 发表偏倚与亚组分析

应用Begg′s检验和Egger′s检验,检验水准为α=0.1,并绘制漏斗图以判断其对称性。若漏斗图明显不对称,或P<0.1时有统计学意义,提示存在发表偏倚的可能,可采用非参数剪补法估计发表偏倚对结局变量的影响。探讨文献的研究特征对结局变量的影响,根据研究时限、文献质量、研究地区以及是否调整了混杂因素进行亚组分析以探索异质性来源,进行敏感性分析以评估排除每项单个研究后的结果稳健性。

2 结果

2.1 文献检索结果

共纳入文献8篇[21-22,25,27-31],文献筛选流程及结果见图1。

图1 文献检索流程及结果

2.2 纳入研究的基本特征及方法学质量评价(见表1)

表1 纳入研究的基本特征

2.3 Meta分析结果

2.3.1 母乳喂养时间与ASD患病风险的关系

共纳入7篇病例对照研究[21-22,25,27-30]进行传统Meta分析。异质性检验结果显示:I2=76.8%,P<0.001,异质性较大,采用随机效应模型进行Meta分析。结果提示,母乳喂养时间与儿童ASD患病风险之间存在关系[RR=0.41,95%CI(0.28,0.53),P<0.001],见图2。

图2 母乳喂养时间与ASD发病的相关性Meta分析森林图

2.3.2 剂量-反应关系

因GLS法要求暴露剂量水平需3个及以上,故George等[30]、Rodrigues等[31]研究不纳入剂量-反应关系的Meta分析。共纳入6项研究[21-22,25,27-29],非线性检验结果显示差异有统计学意义(χ2=424.89,P<0.001),表明母乳喂养时间与ASD患病风险存在非线性剂量-反应关系,使用限制性立方样条建立非线性模型,有统计学意义(模型χ2=95 123.06,P<0.001)。两者的剂量-反应关系见图3,与从未进行母乳喂养相比,平均母乳喂养时间为1个月[RR=0.92,95%CI(0.92,0.93),P<0.001]、3个月[RR=0.79,95%CI(0.78,0.80),P<0.001]、3.5个月[RR=0.76,95%CI(0.75,0.77),P<0.001]、4.5个月[RR=0.71,95%CI(0.69,0.73),P<0.001]、9个月[RR= 0.58,95%CI(0.57,0.60),P<0.001]、15.5个月[RR=0.52,95%CI(0.51,0.53),P<0.001]。提示母乳喂养时间越长,儿童患有ASD的风险越小。

图3 母乳喂养持续时间与ASD患病风险的剂量-反应关系

2.3.3 发表偏倚和敏感性分析

Egger′s检验,t=-1.28,P>0.05;Begg′s检验,Z=1.50,P>0.05。均提示不存在发表偏倚,漏斗图基本对称。使用软件Stata 17.0进行敏感性分析,结果见图4,提示排除任何一篇文献后结局指标效应量未发生显著变化,表明结果稳健可信。

图4 敏感性分析

2.3.4 亚组分析

亚组分析结果显示,文献质量、是否控制混杂因素、研究时限以及研究地区均与儿童ASD的患病风险有关(P<0.001),进一步探讨统计学异质性来源,结果包括低质量文献、混杂因素、研究时限和研究地区(P<0.05)。结果见表2。

表2 母乳喂养时间与后代ASD发病风险的亚组分析

3 讨论

3.1 母乳喂养时间与ASD患病风险的关系

研究结果表明,母乳喂养时间与孤独症谱系障碍的发病风险有关,且二者表现为非线性剂量-反应的负相关关系,儿童患有ASD的风险随母乳喂养时间的增加而降低,提示母乳喂养时间的适度延长可能是ASD发病风险的保护因素,这与Shamsedine等[32]的研究结论一致,在调整种族、教育程度等8个人口学统计变量后仍然发现母乳喂养时间与ASD患病风险显著相关[OR=0.948,95%CI(0.932,0.965),P<0.001]。

3.2 与其他研究比较

与其他研究相比,Husk等[29]认为婴幼儿时期母乳喂养模式、母乳喂养时间与未来ASD诊断均无关。与之相反,Huang等[33]在国内进行一项多中心研究发现,婴幼儿期不同的母乳喂养模式也与儿童ASD患病率相关,婴儿期部分母乳喂养或从无母乳喂养的儿童ASD患病概率高于婴儿期纯母乳喂养的儿童[RR =1.55,95%CI(0.90,2.74);RR=2.34,95%CI(1.10,4.82)]。前瞻性研究结果表明生命早期仅接受单纯配方奶粉喂养的婴儿在6岁时表现出更高的孤独症患病率[18]。本研究纳入的文献中未将不同的母乳喂养模式作为调整因素进行分析。Ghozy等[34]进行荟萃分析发现婴幼儿期母乳喂养使ASD患病风险降低58%,纯母乳喂养使ASD患病风险降低76%,可见纯母乳喂养的保护作用更优。这与本研究结果一致,本研究纳入了7项病例对照研究和1项队列研究,且包括最近时间新发表的研究成果,时效性更强,样本量更大。

3.3 母乳喂养降低ASD患病风险的可能机制

母乳特有的优势成分必需脂肪酸、转化生长因子β、乳铁蛋白等对神经和长期认知发展起着举足轻重的作用[35],Nevins等[36]也证实哺乳期妇女补充Omega-3脂肪酸对儿童认知发育有帮助。此外,母乳喂养过程十分有利于婴儿的社会心理发育[37-38],婴儿在吃奶过程中积极参与母婴互动并与母亲进行眼神交流和肢体接触[39],母乳喂养行为是一种独特的亲密体验,婴儿通过这种行为可获得足够的安全感,初步建立与社会的交流纽带[40],增强其社会交往能力,从而利于婴幼儿的身心与认知的健康发展并改善远端健康结局。已有证据表明,母乳喂养以及母乳喂养过程中的眼神交流、皮肤接触对儿童成年后的内化行为问题有保护作用[41]。

神经发育异常是ASD的常见病因[2],ASD患儿表现出核心症状前已经存在神经通路中断,如患儿在不断重复某一动作的刻板行为是负责语言产生与理解的脑神经回路中断的表现[42]。研究不断发展,越来越多的研究者注意到肠道菌群可能影响机体神经功能的发育,大量动物模型研究证实肠道微生态菌群组成改变可在一定程度上导致神经异常发育和ASD内表型,如小鼠在肠道无微生物定植时出现杏仁核及海马体的发育异常、神经递质的传递异常以及各种复杂行为的表现异常[14]。有研究表明,ASD患儿相较于正常对照组其肠道菌群组成发生较大变化,如ASD患儿的双歧杆菌相对丰度较低[43],但婴幼儿健康的肠道微生态菌群以双歧杆菌为最主要优势成分[44],而这有赖于母乳中重要成分母乳低聚糖的指导和支持[45]。

3.4 本研究的优势和局限性

本研究全面检索了多个中英文数据库,研究国家及地区范围广泛,涉及欧洲、美洲、亚洲、非洲等,保证了研究对象种族多样性,人群包括儿童和成年人。局限性表现在纳入研究的文献数量较少,且全部为英文文献,未涉及国内;纳入文献大多为病例对照研究,虽然对混杂因素如性别、胎龄、产妇年龄、产妇教育程度、家庭经济情况等进行了调整,但仍存在其他偏倚;本研究纳入文献的时间跨度较大,关于ASD的诊断存在不同的标准,因此纳入病例诊断的准确性存在一定的不确定性;另外,本研究进行了参照组与剂量组的转换和缺失值的估算,虽然有理论支持,但估算带来的误差仍然会对研究结论产生一定的影响。

3.5 对未来研究和实践的启示

ASD的病因机制复杂且尚不明确,本研究结果证明了众多影响因素中母乳喂养的缺少是ASD患病的危险因素,为ASD及相关的精神障碍疾病提供了预防治疗的新思路,为未来调查研究的不断深入奠定了基础。

4 小结

通过文献检索结果可知,国内对于ASD的研究深度不够,研究领域较狭窄,大多停留在横断面调查或影响因素分析,未涉及病因机制。同时,国内调查的影响因素种类较少,应该尽可能多地纳入变量。此外,国内还未发现研究母乳喂养与ASD关系的相关文献。综上所述,母乳喂养持续时间与ASD发病风险呈现负性的非线性剂量-反应关系,持续时间越长,ASD发病风险越低。目前来说,母乳喂养与ASD患病的研究较少,适宜的喂养时间和模式还未作为预防ASD的策略,应该引起足够的重视,提倡母乳喂养不仅有利于家庭关系的和谐,也帮助促进母亲和子女的健康。