母体重金属含量与胎儿生长受限的关系分析

刘奕 王繁 沈奇 谢奇朋 虞慧君 余小挺

胎儿生长受限（fetal growth restriction，FGR）是指宫内胎儿未能达到其生长潜能，估计胎儿体重低于同孕龄第10 百分位，或足月出生体重低于2 500 g[1]。FGR 是一种严重的妊娠并发症，可以导致多种不良妊娠结局，如死胎、死产、胎儿宫内窘迫以及其他远期并发症等[2]。关于FGR 的病因学说很多，包括营养因素、妊娠合并症与并发症、胎儿染色体异常、胎盘功能下降等，但目前其确切的发病机制尚待明确。近年来，环境污染对宫内胎儿发育的影响成为围生医学的热点。随着社会经济和工业化的发展，农业施肥和杀虫剂、除草剂的广泛使用，重金属暴露的风险也逐步上升。有研究显示，环境中的重金属离子可以通过饮食、饮水等途径被人体摄取，导致高血压、肾功能损伤、智力障碍等[3]。孕妇和胎儿作为高危人群，对环境重金属污染物更为易感，孕妇重金属暴露与流产、早产、低出生体重有关[4]。本研究通过测定FGR 孕妇及其脐带血中重金属锑（antimony，Sb）、铝（aluminium，Al）、砷（arsenic，As）、镉（cadmium，Cd）、铅（lead，Pb）含量，分析以上重金属与FGR 的关系，从而为FGR 防治提供新的思路。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2022 年6 至12 月在温州医科大学附属第二医院住院足月分娩的FGR 孕妇30 例为研究对象（FGR 组）。纳入标准：（1）20～35 岁单胎妊娠孕妇；（2）在温州本地居住至少1 年以上；（3）无近亲结婚和遗传病史；（4）孕妇及丈夫均无冶金、电镀等重金属职业暴露史。（5）孕期超声评估胎儿体重低于同孕龄第10 百分位。排除标准：（1）孕妇年龄＜20 岁或＞35 岁；（2）多胎妊娠；（3）在温州本地居住未满1 年；（4）经产前诊断明确胎儿染色体异常者；（5）患有妊娠期高血压、妊娠期糖尿病等妊娠并发症或合并心肺疾病者。选取同期本院住院分娩且孕期超声评估胎儿体重正常（同孕龄第10 百分位～第90 百分位）的孕妇30 例为对照组。两组孕妇年龄、孕次、产次、新生儿性别比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；FGR 组孕妇剖宫产率高于对照组，分娩孕周和新生儿出生体重均低于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.01），见表1。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：2022-YL-26-01），所有孕妇均知情同意。

表1 两组孕妇一般情况比较

1.2 检测方法 分娩前抽取孕妇静脉血3 mL，置于EDTA 真空采血管中低温保存。待胎儿娩出时同样方法留取脐带血3 mL。采用Allegra X-30R 离心机（德国Beckman 公司）以1 500 r/min 离心15 min，待血液分层后，吸取血浆置于-80 ℃冰箱储存待检。

取血浆（精确至0.000 1g）置于聚四氟乙烯消解内罐，加硝酸5 mL 浸泡过夜后放入恒温干燥箱（合肥达斯卡特生物科技有限公司，型号：DGT-G250S），80 ℃2 h，120 ℃2 h，再升温至160 ℃4 h，自然冷却至室温后加入1%硝酸溶液洗涤3 次并定容，混匀备用。采用电感耦合等离子质谱仪（安捷伦科技有限公司，型号：Agilent 7900）检测血浆Sb、Al、As、Cd、Pb 含量。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0 统计软件。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间和组内比较采用Wilcoxon 符号秩和检验。计数资料组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组孕妇母血重金属含量比较 FGR 组孕妇母血Pb 含量明显高于对照组，As 含量低于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；而两组孕妇母血Sb、Al、Cd 含量比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表2。

表2 两组孕妇母血和脐带血重金属含量比较（μg/L）

2.2 两组孕妇脐带血重金属含量比较 两组孕妇脐带血Sb、Al、As、Cd、Pb 含量比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表2。

2.3 同组孕妇母血与脐带血重金属含量比较 FGR组孕妇母血Pb 含量高于脐带血，差异有统计学意义（P＜0.05）；对照组孕妇母血As 和Cd 含量均高于脐带血，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

3 讨论

FGR 是产科常见的并发症，其新生儿死亡率增加4～6 倍，对围生儿预后造成严重不良影响[5-6]。近年研究提示，环境污染可以通过各种途径影响宫内胎儿发育[7]。宫内胎儿处于一个快速的细胞更新和组织生长时期，即使是接触某些低于对成人产生影响所需的污染物暴露浓度的有毒有害物质，也有可能会对发育中的胎儿造成影响。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。

重金属会在人体内积累并导致多系统损伤。人群通过摄入Pb 污染的食物、水以及接触Pb 污染的土壤、灰尘等发生Pb 暴露。研究显示，环境中的Pb 对发育中的神经系统会产生不良影响[8]。Cd 是一种胚胎毒性重金属，动物实验表明，Cd 暴露水平的升高会触发线粒体自噬，降低小鼠母体血清、胎盘和羊水中的孕酮水平，影响生殖健康和婴儿生长发育，诱导FGR 发生[9]。产前和儿童早期的Cd 暴露可能会导致认知和语言功能障碍，并在整个儿童期甚至成年期持续存在。As 在自然界中广泛存在，已是确认的人类致癌物，肾脏、肺、肝脏和皮肤等器官容易受As 毒性影响。一项针对孟加拉国1 616 对母婴的队列研究表明，As 暴露与后代的全因死亡率有关，尤其当暴露浓度在1 μg/L 以上时[10]。Sb 广泛存在于环境中，在煤炭燃烧、金属冶炼等过程中其结构稳定性发生变化，转变为扩散形态释放到大气中。人类使用阻燃剂、合金、半导体、塑料等均可造成Sb 暴露，它会导致消化、呼吸和心血管等系统疾病，并在动物实验中表现出致癌性[11]。动物研究表明，Al 会对啮齿动物产生生殖毒性，Al 暴露与神经损伤、内分泌紊乱、胎盘炎症反应有关[12-14]，母体暴露于高水平的Al可能与婴儿先天性心脏病的发生有关[15]。

本研究中研究对象所居住的城市位于我国南方，近年来的空气质量良好，无矿业开采，无明显的水污染，本研究中母血和脐带血中重金属含量与国内外其他地区较为接近[16-20]，暴露风险较低。但是，即使在较低的重金属暴露情况下，FGR 组孕妇母血Pb 含量较正常孕妇明显增高，说明母血Pb 含量与FGR 的发生、发展可能有一定的关系，这与以往研究表明血Pb 升高影响儿童生长发育[21]观点一致，为下一步探寻FGR 病因提供了新的思路；其次，正常孕妇血As 含量偏高，提示对正常人群亦需警惕重金属的累积暴露风险；最后，脐带血中未见类似表现，且FGR 组孕妇脐带血Pb 含量、对照组孕妇脐带血As 和Cd 含量均低于同组母体，说明胎盘对于重金属有屏障功能。

综上所述，本研究通过检测孕妇母血及脐带血重金属含量，发现尽管孕妇重金属含量总体处于较低水平，胎盘对于重金属有一定的屏障功能，但是暴露风险依旧不能忽视。重金属具有积累性、食物链传递性、不易降解性以及逆浓度转运的特点，孕妇应该注意避免环境中的重金属暴露。