林 元，陳小玲，林曉文，劉 敏，徐兩蒲，何德欽，高麗素

（福建醫(yī)科大學教學醫(yī)院，福建省婦幼保健院，福州350000）

銻元素與先天性心臟病關系的病例對照研究

林 元，陳小玲，林曉文，劉 敏，徐兩蒲，何德欽，高麗素

（福建醫(yī)科大學教學醫(yī)院，福建省婦幼保健院，福州350000）

采用以院為基礎的病例對照研究，在福建省婦幼保健院(三級甲等醫(yī)院)募集新近發(fā)生的69例胎兒先天性心臟病病例，以1∶1配對的方法設立對照組，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析方法，測定病例組和對照組孕婦孕期頭發(fā)中銻、鋅、銅、鐵、鉛等元素的含量，并問卷調(diào)查孕早期危險因素的暴露情況，用SPSS 19.0 Cox比例風險模型進行流行病學多因素分析。孕婦發(fā)銻含量偏高(相對危險度的比值比(OR)= 33.833；95%可信區(qū)間(CI)：4.060～281.929)、孕期使用不銹鋼餐具(OR=8.981，95%CI：1.085～74.327)、居所周圍50 m有馬路(OR=11.067，95%CI：1.025～119.521)是先天性心臟病的危險因素。孕期銻負荷增加可能是先天性心臟病的原因之一。

先天性心臟病；銻元素；病例對照研究；調(diào)查問卷

1 前言

先天性心臟病(CHD)約占出生缺陷疾病的1/3[1]，在足月活產(chǎn)新生兒中發(fā)病率為0.8%[2]，發(fā)病率呈逐年上升趨勢，是目前嬰幼兒死亡的首要原因。CHD的病因目前認為與遺傳、環(huán)境及遺傳-環(huán)境因素相互作用三個方面有關。由于不同地區(qū)的生活環(huán)境和生活方式存在差異，因此在特定的區(qū)域內(nèi)開展CHD的主要危險因素的研究是目前迫切而重要的任務，具有重要的臨床及流行病學意義。本文采取病例對照研究的方法，研究正常妊娠婦女及CHD胎兒母親頭發(fā)銻元素含量的相關數(shù)據(jù)及孕期環(huán)境因素暴露情況，探討先天性心臟病與環(huán)境因素的關系，為預防CHD的發(fā)生提供依據(jù)。

2 對象與方法

2.1 研究對象

選擇2010年3月—2011年12月在福建省婦幼保健院進行產(chǎn)前檢查并最終分娩或引產(chǎn)的孕婦作為研究對象。病例組的納入標準：在福建省婦幼保健院超聲心動圖檢查顯示胎兒患有CHD的孕婦。a.Ⅰ類，間隔缺損，包括房間隔缺損、室間隔缺損、房室間隔缺損、心內(nèi)膜墊缺損、單心房；b.Ⅱ類，圓錐動脈干畸形，包括大動脈轉位、法洛氏四聯(lián)癥、永存動脈干、右室雙出口；c.Ⅲ類，右側梗阻性畸形，包括肺動脈(瓣)狹窄、肺動脈閉鎖、三尖瓣閉鎖、右心發(fā)育不良、三尖瓣下移畸形、Ebstein’s綜合征；d.Ⅳ類，左側梗阻性畸形，包括主動脈(瓣)狹窄、主動脈縮窄、左心發(fā)育不良（綜合征）、主動脈弓離斷；e.Ⅴ類，靜脈回流異常，包括總的和部分的肺靜脈異位引流、其他靜脈回流異常；f.Ⅵ類，其他，包括心臟異位、心肌纖維化增生、右位主動脈弓、卵圓孔早閉、單心室等其他心臟結構畸形。CHD引產(chǎn)兒經(jīng)孕婦及其家屬同意后行心臟局部解剖確診，活產(chǎn)兒經(jīng)新生兒超聲心動圖檢查確診。對照組納入標準：懷孕年齡與病例組孕婦相差不超過1歲、懷孕孕周與病例組孕婦相差不超過3周的孕婦；經(jīng)超聲心動圖檢查及?？漆t(yī)師評估未發(fā)現(xiàn)胎兒先天畸形；出生后新生兒隨訪至半年未發(fā)現(xiàn)任何先天畸形。病例組及對照組共同排除標準：雙胎或多胎妊娠孕婦，患有下列基礎疾病（先天性心臟病及其他遺傳性疾病、糖尿病、高血壓病、痛風、皮質(zhì)醇增多癥等）的孕婦，懷孕期間至采樣時有染發(fā)、燙發(fā)等毛發(fā)處理的孕婦。若同樣匹配條件的對照組孕婦超過1個，選擇孕周最接近者。所有孕婦及家屬需了解本項目，愿意配合本課題調(diào)查研究，并簽署知情同意書。

2.2 研究方法

2.2.1 樣品采集

使用消毒不銹鋼剪刀于調(diào)查日采集孕婦腦后枕部區(qū)域靠近發(fā)根部位的頭發(fā)，長約5～10 cm，重約2 g，封存，送交中國科學院上海營養(yǎng)所檢測。

2.2.2 樣品處理和測定

頭發(fā)樣本用溫水浸泡10 min后用中性洗滌劑去污，去離子水及超純水（Sartorius公司Arium 61316純水系統(tǒng)處理）沖洗，置于60℃烘箱24 h烘干；取100 μg頭發(fā)樣本在180℃下進行微波消解，后加入5 mL超純級硝酸，置于加熱板上加熱至基本干燥，后用2%硝酸稀釋至2 mL，稀釋后的樣本4℃保存；通過微量霧化器進行樣本采集，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Agilent 7500cx ICP-MS儀器)檢測，內(nèi)標溶液采用SPEX CertiPrep公司內(nèi)含33種元素的多元素標準液，元素濃度均設定為1 000 μg/mL。

2.2.3 問卷調(diào)查

由本課題統(tǒng)一培訓的專業(yè)調(diào)查員對納入本研究的孕婦進行問卷調(diào)查，填寫由“973”課題中國出生缺陷監(jiān)測中心、全國婦幼衛(wèi)生監(jiān)測辦公室設計的《孕前及孕期環(huán)境與遺傳因素交互作用調(diào)查表》，內(nèi)容包括居住環(huán)境、不良孕史、飲食習慣等。

2.2.4 質(zhì)控措施

對參與本研究的專業(yè)人員進行統(tǒng)一培訓，嚴格按照納入及排除標準選擇研究對象。在頭發(fā)微量元素檢測方面：由專業(yè)檢測機構進行檢測。在問卷調(diào)查方面：在首次調(diào)查1個月后，隨機抽取14名被調(diào)查對象以同樣的調(diào)查表進行二次調(diào)查，由統(tǒng)一培訓的專業(yè)人員進行雙人平行錄入數(shù)據(jù)并進行邏輯檢錯。

2.2.5 統(tǒng)計學分析

使用Epidata 3.1軟件雙向平行數(shù)據(jù)錄入，并進行邏輯檢錯，使用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，對暴露指標進行統(tǒng)一編碼，將定性和等級資料進行數(shù)量化處理。應用配對秩和檢驗、單因素Logistic回歸和多因素Logistic回歸分析CHD的影響因素，計算各影響因素的相對危險度的比值比(OR)、95%可信區(qū)間(CI)、P值，所有P值均表示雙側概率。

3 結果

3.1 研究對象的基本情況

共募集到69例先天性心臟病病例。病例組孕婦平均年齡為(27.4±3.9)歲，對照組孕婦平均年齡為(27.4±4.1)歲，經(jīng)檢驗兩組年齡差異無統(tǒng)計學意義(P=0.933)。簡單型CHD，即單純一種心臟畸形9例，占13.0%；復雜型CHD，即合并兩種或兩種以上心臟畸形60例，占87.0%。

3.2 微量元素測定

表1資料顯示出在所分析的12種元素中，銻元素在病例組孕婦頭發(fā)中的含量高于對照組孕婦，配對秩和檢驗結果有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。其余元素含量在兩組之間的差別無統(tǒng)計學意義。CHD按是否合并心外畸形分為兩類，不同類型CHD孕婦發(fā)鋁含量見表2。CHD按心臟畸形復雜程度及是否合并心外畸形分為兩類，不同類型CHD孕婦發(fā)銻含量見表3。

表1 CHD病例組和對照組微量元素配對秩和檢驗Table 1 Comparison of the trace elements changes between the CHD patients and control group by paired signed-rank test

續(xù)表

表2 不同心臟畸形復雜程度孕婦發(fā)銻含量比較秩和檢驗Table 2 Comparison of hair antinomy between the different complexities of cardiac malformation groups by compared signed-rank test

表3 CHD是否合并心外畸形孕婦發(fā)銻含量比較秩和檢驗Table 3 Comparison of hair antinomy between the combined and uncombined extracardiac malformation CHD groups by compared signed-rank test

3.3 單因素分析

變量賦值詳見表4。調(diào)查表資料單因素分析結果(P＜0.05)見表5。

3.4 多因素分析

為綜合評價銻元素和其他危險因素對CHD發(fā)生的影響，消除混雜作用，將調(diào)查表資料單因素分析結果中兩組差異有顯著性意義的孕期食用奶制品、食用堅果、居住環(huán)境周圍有工廠、丈夫吸煙、接觸化學毒物、先兆流產(chǎn)等變量引入多因素條件Logistic回歸模型。表6是多因素條件Logistic回歸(逐步向后回歸Wald)得到的結果。孕婦發(fā)銻含量偏高（OR=33.833）、居所周圍50 m有馬路（OR=11.067）、孕期使用不銹鋼餐具（OR=8.981）是先天性心臟病的危險因素，保留在多因素模型中。

表4 單因素分析變量賦值Table 4 The variable assignments of single factor analysis

表5 CHD調(diào)查表問卷資料條件Logistic單因素分析結果Table 5 The Logistic univariate analysis results of CHD survey questionnaires

表6 CHD條件Logistic多因素逐步分析結果Table 6 The multivariate stepwise Logistic analysis results of the CHD

4 討論

胚胎發(fā)育研究表明，心臟形成開始于胚胎期第2周，約第4周起循環(huán)作用，至第8周房室間隔完全形成，即懷孕后前3個月是胎兒心臟發(fā)育的關鍵時期[3]。在此階段，多種高危因素均可導致CHD的發(fā)生。目前關于孕婦銻暴露與子代CHD關聯(lián)性的報道未見，本研究結果表明，病例組孕婦發(fā)銻含量顯著高于對照組孕婦(P=0.000)。單因素Logistic回歸分析和多因素Logistic回歸分析結果均表明，孕婦發(fā)銻含量高的子代發(fā)生CHD的風險增加，孕婦發(fā)銻含量升高是子代發(fā)生CHD的可能危險因素。不合并心外畸形的CHD與合并心外畸形的CHD孕婦發(fā)銻含量差異無統(tǒng)計學意義(P=0.819)，這說明同濃度的銻含量可以導致胚胎心臟發(fā)育毒性。本研究還發(fā)現(xiàn)，簡單型與復雜型CHD孕婦發(fā)銻含量差異無統(tǒng)計學意義(P=0.09)，這說明胎兒心臟畸形的復雜程度及是否合并心外畸形與孕婦發(fā)銻含量無關，但這尚需擴大樣本量以進一步證實。綜上所述，本研究首次提出孕婦發(fā)銻含量升高可能與子代CHD的發(fā)生有關。

銻是元素周期表中第ⅤA族有色重金屬元素，其化學性質(zhì)與砷相似，為人類非需要微量元素。人類活動如燃燒化石燃料、軍事活動、礦產(chǎn)的開采與冶煉、垃圾燃燒、道路交通、市政廢水、使用銻化合物的工業(yè)活動（如半導體生產(chǎn)、塑料生產(chǎn)、電腦晶片生產(chǎn)等）都可導致銻進入環(huán)境。靠近公路的空氣銻的濃度較高，可通過呼吸進入人體[4]。銻是一種具有潛在毒性和致癌性的元素，大量的銻進入地表環(huán)境中，不僅造成地表環(huán)境的重金屬污染，還對動植物體產(chǎn)生毒害[5]，甚至危害人體健康，其毒性表現(xiàn)為Sb(0)＞Sb(Ⅲ)＞Sb(Ⅴ)[6]。

根據(jù)實驗結果，CHD病例組的孕婦發(fā)銻含量高于對照組，目前銻的毒性機制尚未完全明確，其與CHD的研究尚少見。一項研究表明，銻在人體內(nèi)可與巰基結合，抑制琥珀酸氧化酶等的活性，破壞細胞內(nèi)離子平衡，使細胞內(nèi)缺鉀，引起體內(nèi)代謝紊亂，導致多系統(tǒng)、多臟器損害[7]。銻可以通過呼吸、飲食或皮膚等暴露途徑進入人或動物體內(nèi)[8]，在人體各組織中的含量水平有所不同，以骨骼中的含量最高，其次是人發(fā)，而血液中的含量最低。目前人發(fā)銻質(zhì)量濃度尚未設立參考值，其估算的濃度上限可能為0.1 μg/g[9]。銻及其化合物已被美國國家環(huán)保局列為優(yōu)先污染物[10]，三價銻被國際癌癥研究機構(IARC)分類為人類可疑基因毒性劑，大量的銻不僅造成地表環(huán)境的重金屬污染，而且對動植物體產(chǎn)生毒害[6]。銻引起CHD可能是通過基因毒性及氧化應激的毒性作用。在哺乳動物試驗中，三氧化二銻證明有基因毒性，重復染毒三氧化二銻21 d后，小鼠骨髓細胞染色體發(fā)生突變[11]；Sehaumloffel等采用體外培養(yǎng)實驗研究了三氯化銻對V79細胞和人體淋巴細胞的基因毒性，結果均為陽性[12]。在動物試驗中，三價銻對新生的小鼠的心肌細胞有氧化應激和毒性作用[13，14]。五價銻引起小鼠心臟、脾、腦的重要蛋白質(zhì)羰基化，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活動失衡，產(chǎn)生活性氧和氮化物導致其毒副作用[15]。

在多因素回歸分析中，居所周圍有馬路及使用不銹鋼餐具被認為是與CHD發(fā)生相關的潛在危險因素。有研究表明，孕早期居室距離馬路＜50 m會增加暴露于受汽車廢氣所污染的空氣的機會，而汽車廢氣中所含的一氧化碳對孕婦有不良影響[16]。機動車制動磨損塵埃和垃圾焚燒灰塵使得靠近公路的空氣銻的濃度較高[17]，可通過呼吸進入人體[18]。日本東京和歐洲某些城市大氣顆粒物中，銻已取代鉛成為最富集的重金屬元素[19]。因此居所附近有馬路也可能與孕婦毛發(fā)銻元素含量增高有一定關系。不銹鋼中加入銻元素可以提高抗腐蝕能力[20]，故銻元素可能從餐具內(nèi)滲出而被過度攝入[21]。

因此，重視孕婦孕期前后的生活環(huán)境及個人習慣，避免過多的銻暴露，對預防和降低胎兒CHD的發(fā)生有重要意義。銻元素含量增加與CHD有關聯(lián)，具體機制尚未明確，需要進一步研究引起其升高的高危因素，為預防CHD提供依據(jù)。

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The case-control study of the antinomy and congenital heart disease

Lin Yuan，Chen Xiaoling，Lin Xiaowen，Liu Min，Xu Liangpu，He Deqin，Gao Lisu
（Fujian Provincial Maternity and Child Health Hospital，Teaching Hospital of Fujian Medical University，F(xiàn)uzhou 350000，China）

Using 69 paired cases and controls，a 1∶1 matched case control study was carried out in Fujian Maternal and Child Health Hospital.Factors were obtained by field investigation with standardized questionnaires and hair trace element(Sb，Zn，Cu，F(xiàn)e，Pb，etc.)levels were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)methods.The SPSS 19.0 Cox proportional hazard model was used to perform risk factors analysis.Results：The antinomy contents from congenital heart disease(CHD)groups’hairs were significantly higher than that from control group(P=0.000).The larger antinomy content in pregnant women’s hair may expose their babies to a higher risk of CHD(odds ratio(OR)=33.833；95%confidence interval(CI)：4.060～281.929).Using stainless steel tableware after the first three weeks of pregnancy(OR=8.981，95%CI：1.085～74.327)and living around 50 m from the road(OR= 11.067，95%CI：1.025～119.521)turn out to be the major risk factors of CHD.The increase of antinomy content in pregnant women’s hair may be a risk factor of CHD.

congenital heart disease；Sb；case control study；questionnaires

R169

A

1009-1742（2014）05-0073-06

2014-04-08

福建臨床重點?？平ㄔO資助項目[閩衛(wèi)科教(2012)92號]；福建省科技計劃項目(2012Y0011)；國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目腔北調(diào)(2010CB529501)

林 元，1958年出生，女，福建福州市人，主任醫(yī)師，主要從事婦產(chǎn)科學研究工作；E-mail：alice-96@163.com