王丹,严亚娜,范淑丽,蔡彩萍,王楸
温州医科大学附属第一医院,浙江 温州 325015,1.儿科;2.产科
巨大儿(macrosomia,MAC)是指新生儿出生体质量(birth weight,BW)过大,WHO认为BW≥4 000 g 为MAC(不论胎龄大小)[1]。MAC严重威胁母儿健康,对于母亲,MAC可造成剖宫产率增加、产程延长和产后出血等;对于新生儿,MAC通常造成产伤、围产期窒息、肩难产,甚至死亡[2-4]。近年来研究发现,MAC成年后患肥胖症、2型糖尿病和高血压等代谢综合征的风险显著增加[5]。因此,MAC已经成为一个严峻的公共卫生问题。
胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF),包括IGF-1和IGF-2,是胎盘和胎儿生长发育的关键调控分子[6]。在胚胎和胎儿组织内,这两种生长因子从受精卵形成至刚出生前都有大量表达。对IGF-2分子机制的深入探究发现,它能够促进前脂肪细胞分化、脂肪过度生长,导致体脂过度沉积和肥胖[7]。但IGF-2是否与MAC发生相关,目前研究资料甚少。本研究通过检测脐带静脉血IGF-2水平,分析其与新生儿BW、身长和重量指数(ponderal index,PI)等的关系,探讨IGF-2在MAC发生与发展中的意义。
1.1 对象及分组 选择2018年1月至2019年12月在温州医科大学附属第一医院产科出生的单胎足月活产的MAC为观察组;再根据母亲是否合并妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)分为两个亚组:无GDM母亲生产的MAC(nGDM-MAC),GDM母亲生产的MAC(GDM-MAC)。选择单胎足月活产的正常出生体质量儿(normal birth weight,NBW)为对照组[8];再根据母亲是否合并GDM分为两个亚组:无GDM母亲生产的NBW(nGDM-NBW),GDM母亲生产的NBW(GDM-NBW)。
1.2 入选标准及排除标准 入选标准:①汉族;②母亲年龄20~45岁;③自然受孕;④单胎妊娠;⑤胎龄37~41+6周;⑥5 min Apgar评分≥8分。排除标准:①患有GDM以外其他基础疾病或并发症(如妊娠期高血压、肝炎、肝内胆汁淤积症、慢性肾病等)的产妇所生产的新生儿;②5 min Apgar评分<8分;③严重出生畸形和遗传代谢性疾病。最终入选MAC共61例,其中22例出生于GDM母亲,39例出生于非GDM母亲;入选NBW共60例,其中28例出生于GDM母亲,32例出生于非GDM母亲。本研究经温州医科大学附属第一医院伦理委员会批准,所有研究对象均由监护人签署知情同意书。
1.3 MAC和NBW的诊断标准 MAC为BW≥4 000 g的新生儿;NBW为BW≥2 500 g,且<4 000 g的新生儿。GDM诊断标准:①空腹血糖≥7.0 mmol/L (126 mg/dL);②75 g口服葡萄糖耐量试验,空腹血糖≥5.1 mmol/L(92 mg/dL),服糖后1 h血糖≥10.0 mmol/L(180 mg/dL),服糖后2 h血糖≥ 8.5 mmol/L(153 mg/dL);③随机血糖≥11.1 mmol/L (200 mg/dL)。母亲高学历为母亲具有大学或以上学历。
1.4 检查方法 ①标本采集:新生儿娩出断脐后,立即留取新生儿端脐静脉血标本5 mL,1 000 r/min离心4 min后,留取血清,置于-80 ℃冰箱备用。②测定方法:通过ELISA法测定血清IGF-2浓度(购自美国R&D Systems公司)[9]。③生长发育指标测 量:于新生儿出生后1 h内进行。BW:新生儿出生后擦干羊水,用电子称测量(精确至1 g);身长:新生儿保持仰卧位,头部接触固定挡板,躯体和双腿尽量伸展,保持平直,记录结果(精确至0.1 cm)。 ④生长发育指标评估:出生PI=BW(g)×100/出生身长(cm)3[10]。Z评分法也用于评估新生儿的生长发育。BW Z=(实测BW-同胎龄儿平均BW)/同胎龄儿BW标准差;出生身长Z=(实测出生身长-同胎龄儿平均出生身长)/同胎龄儿出生身长。Z值有3种结 果:正值、0和负值,分别代表大于、等于和小于同胎龄儿的平均值。
1.5 统计学处理方法 采用SPSS22.0统计软件进行分析。计量资料用均±s 表示,2组间比较采用t 检验;计数资料用构成比或率表示,2组间比较采用χ2检验,不符合条件者使用确切概率法;两个连续性变量的相关性采用Pearson相关分析法;连续性变量和分类变量的相关性采用Spearman相关分析法。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 2组新生儿及产妇一般情况 MAC组的平均BW约为NBW组平均BW的1.3倍(P<0.001);2组平均BW Z值分别为0.32和2.47,MAC组的平均BW Z值约为NBW组平均BW Z值的7.7倍(P<0.001)。与NBW组相比,MAC组的出生身长、出生身长Z值、PI和剖宫产率也显著增加(P<0.05)。但是,MAC组中母亲初产妇的比例明显低于NBW组(P=0.022)。2组性别比例、母亲年龄和大学学历构成比差异均无统计学意义 (P>0.05)。见表1。
表1 2组新生儿及母亲一般情况比较
2.2 2组新生儿脐静脉血IGF-2测定结果 MAC组的IGF-2水平约为NBW组的1.3倍(P<0.001)。根据母亲是否合并GDM对IGF-2水平进行分层分析发现:MAC组内,脐静脉血清IGF-2水平差异有统计学意义(P=0.046);NBW组内,脐静脉血清IGF-2水平差异也有统计学意义(P<0.001)。见表2。
表2 2组新生儿脐静脉血清IGF-2水平比较( ±s,ng/mL)
表2 2组新生儿脐静脉血清IGF-2水平比较( ±s,ng/mL)
与NBW组比:aP<0.01;与nGDM-NBW组比:bP<0.05;与nGDM-MAC组比:cP<0.01
组别 例数 IGF-2 NBW组 60 168.11±15.63 nGDM-NBW组 32 161.48±12.09 GDM-NBW组 28 175.69±15.95b MAC组 61 219.79±29.31a nGDM-MAC组 39 214.18±29.50 GDM-MAC组 22 229.71±26.80c
2.3 脐静脉血清IGF-2 与新生儿和母亲各因素的相关性 新生儿脐静脉血清IGF-2水平与新生儿生长指标BW、BW Z值、出生身长、出生身长Z值和PI均呈显著正相关(r=0.678、0.799、0.566、0.662、0.600,均P<0.001)。IGF-2水平也与胎龄呈正相关,随着胎龄的增加,IGF-2水平也逐渐升高(r=0.273,P=0.002);但与母亲年龄、母亲高学历、初产和新生儿性别无相关性。见图1和表3。
IGF-2,又称生长调素A,通过内分泌、自分泌和旁分泌机制促进细胞增殖、分化、程序性死亡和转化[11]。IGF-2在胚胎和胎儿组织中广泛表达,而成人仅少量表达于肝脏、脑膜和脉络丛。对转基因小鼠的研究发现,与野生型小鼠相比,IGF1基因杂合和纯合缺失小鼠的BW分别下降10%~20%和40%;而IGF-2基因杂合缺失小鼠的BW下降达60%[12]。而且,不管在孕妇和胎儿循环中,还是在胎盘组织中,IGF-2水平均显著高于IGF-1(3~10倍)[13-14]。以上证据说明IGF-2是胎儿生长发育的重要调控分子。对人类宫内生长迟缓(intrauterine growth retardation, IUGR)儿的研究也发现,IUGR儿体内IGF-2 基因甲基化水平下降,IGF-2 基因表达减少[15]。相反,IGF-2 基因过度表达与过度生长综合征(Beckwith-Wiedemann syndrome,BWS)相关[16]。在肥胖成人中,IGF-2水平与中枢性肥胖和总体质量增加呈正相关;LAUSZUS等[17]对孕妇外周血IGF-2水平和胎儿BW的相关性分析发现,孕母外周血血清IGF-2水平越高,胎儿BW越大。本研究结果显示,脐静脉血清IGF-2水平与新生儿BW、BW Z值、出生身长、出生身长Z值和出生PI呈正相关,与上述研究结果相符,提示脐静脉血清IGF-2水平与胎儿生长发育密切相关,可能参与MAC的发生。
在胎儿期,IGF-2 的表达呈动态变化。在妊娠早期,孕妇血清IGF-2通常维持在较低水平;在妊娠中后期(约孕22周)起开始逐渐增加;在妊娠晚期,IGF-2维持在较高水平,且与胎龄呈正相关[18]。 本研究结果也显示,脐静脉血清IGF-2水平与胎龄相关,随着胎龄的增加,IGF-2水平也随之增加(P= 0.002)。胎龄为胎儿BW最重要的影响因素,两者呈正相关。本课题组既往研究也发现,胎龄是MAC的危险因素[4]。在孕足月后,尤其是胎龄40周以后,胎儿体质量的增加主要表现为皮下脂肪的堆积[19]。体外研究发现,过表达IGF-2可促进前脂肪细胞成脂分化,诱导脂肪转化因子表达增加;敲低IGF-2基因则抑制前脂肪细胞分化,脂肪细胞中脂滴减少[7]。 IGF-2还可以促进肌肉组织摄取葡萄糖并将其转化为脂质和蛋白质[20]。以上资料提示IGF-2是脂肪代谢的重要调控因子。本研究纳入的对象均为胎龄37~41+6周的足月儿,因此,IGF-2可能通过增加脂质沉积促进足月儿体质量的增长。
表3 脐静脉血清IGF-2水平与其他因素的相关性分析
本研究还发现,在MAC和NBW组中,GDM母亲娩出新生儿的脐静脉血清IGF-2水平显著增高。国外学者发现孕期高糖摄入可以增加胎盘IGF-2 表达[14]。 WANG等[9]研究也发现,相比于非GDM孕妇,GDM孕妇娩出新生儿的脐静脉血清IGF-2水平显著升高,与本研究结果一致。GDM母亲在孕期中通常有血糖间断性地升高,高水平的葡萄糖会通过胎盘进入胎儿循环,引起胎儿高血糖。IGF-2在结构上与胰岛素有同源性,因此IGF-2也具有胰岛素样的降血糖作用:在肝脏组织中,IGF-2 可以减少肝细胞的葡萄糖产生和排出,并促进单糖合成为糖原;在肌肉组织中,IGF-2通过加速葡萄糖摄取和氧化,促进脂质和蛋白质合成[7,21]。因此,GDM对脐血IGF-2表达的影响考虑与胎儿高血糖有关。本课题组前期多中心流行病学分析发现,GDM是MAC的危险因素[4]。在本研究中,相比于母亲无GDM的MAC,母亲合并GDM的MAC患儿的脐静脉血清IGF-2平均水平升高(214.18 ng/mL vs. 229.71 ng/mL,P=0.046)。因此,GDM可能通过增加IGF-2合成,促进胎儿生长。
综上所述,新生儿脐静脉血清IGF-2 水平受母亲GDM和胎龄的影响。IGF-2水平与新生儿生长指标,如:BW、BW Z值、出生身长、出生身长Z值和出生PI呈正相关,可反映胎儿的生长发育状况。因此,脐静脉血清IGF-2与胎儿生长发育密切相关,可能参加MAC的发生。