陳鄧周，王嘉琪，周鶴，董墨染，劉欣，馬文軍，張波，劉濤，曾轉萍

1.廣東藥科大學公共衛(wèi)生學院，廣東 廣州 510310

2.廣東省疾病預防控制中心廣東省公共衛(wèi)生研究院，廣東 廣州 511430

3.南方醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院，廣東 廣州 510515

硒（selenium，Se）是人體中必不可少的微量元素［1］，存在于地殼中，可通過土壤進入水和食物鏈［2-3］。人體血漿中硒的正常水平低于100 μg·L-1，尿液中的濃度在10～85 μg·L-1之間［4］。由于環(huán)境污染，中國沿海與河口地區(qū)的微量金屬含量升高［5］，同時，沿海地區(qū)居民的日常飲食常常含有海鮮，而海鮮是硒攝入的主要來源［6］。因此長期在沿海地區(qū)生活人群的硒暴露可能過量。過量攝入硒會造成硒中毒，急性硒中毒引起呼吸窘迫、腹痛、腹瀉等，慢性硒中毒會引起肝臟、心臟和腎臟等全身多個臟器的損傷［7-8］。硒通過形成氨基酸硒代半胱氨酸參與人體的抗氧化和抗炎過程［4］，并在維持硒依賴性谷胱甘肽過氧化物酶活性中起重要作用［9］。先前的研究已經(jīng)觀察到硒缺乏會導致流產(chǎn)、先兆子癇和不利的兒童神經(jīng)發(fā)育［7-8，10］。但是，孕婦暴露于過量的硒也會產(chǎn)生毒性。研究發(fā)現(xiàn)，過量的硒暴露可能會增加宮內(nèi)生長受限、早產(chǎn)［11］和頭圍減小的風險［2］。盡管人們對硒致健康的影響進行了廣泛研究，但很少有研究分析孕期孕婦硒暴露與胎兒發(fā)育之間的關系。

生命早期的人體測量指標可預測不良的妊娠結局，這與嬰兒期以及以后生命中的其他慢性疾病的高死亡率、發(fā)病率和致殘率相關［12］。胎兒的頭圍（head circumstance）與其腦總量之間有著密切的關系［13］，頭圍大小直接影響胎兒的神經(jīng)發(fā)育［14］。重金屬污染是導致胎兒頭圍減小的危險因素之一，許多研究發(fā)現(xiàn)了頭圍減小和鎘（Cd）、銠（Rh）和鉛（Pb）的關系［15-17］。然而，硒暴露與頭圍的關系仍不清楚。因此，有必要研究產(chǎn)前硒暴露對頭圍的影響，這可以為制定政策控制硒污染和防止硒暴露對胎兒健康的不利影響提供證據(jù)。

本研究基于從2016年開始在廣州進行的產(chǎn)前環(huán)境和后代健康的出生隊列（Birth Cohort Study on Prenatal Environments and Offspring Health，PEOH 出生隊列），探討孕婦孕期硒暴露與孕晚期胎兒的頭圍的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象選擇

所有研究對象來自在廣州開展的PEOH 出生隊列。選擇廣州市番禺中心醫(yī)院作為研究地點，從2016年1月—2017年6月期間在產(chǎn)前保健門診招募孕婦，納入標準如下：（1）孕周<13周；（2）年齡>18歲且<50歲；（3）無甲亢、心臟病、慢性腎臟疾病、肺結核、精神疾病等嚴重疾病。排除標準為：（1）從事硒暴露相關工作；（2）有溝通困難。

該研究得到廣東省疾病預防控制中心倫理審查委員會的批準（批準號：W96-027E），所有參與者均簽署知情同意書。這項PEOH 出生隊列研究已在中國臨床試驗注冊中心進行了注冊（注冊號：ChiCTRROC-17013496）。

1.2 基線調(diào)查、隨訪和結局指標

所有研究對象均在孕早期（孕周<13 周）被納入研究，并進行基于面對面采訪式的問卷調(diào)查，內(nèi)容包括孕婦的人口社會學特征、生活行為、活動模式、家庭住址、工作地址、家庭環(huán)境、飲食和疾病史等，要求對完成基線調(diào)查的所有參與者收集15.0 mL 尿液，并為他們建立隨訪檔案。在孕晚期（孕周≥28 周）對每個參與者進行隨訪，完成第二輪問卷調(diào)查，并向每位參與者收集15.0 mL 的尿液。后從醫(yī)院信息系統(tǒng)中提取參與者的產(chǎn)前護理記錄。

選取孕婦在孕晚期（孕周≥28 周）對胎兒進行超聲檢查的產(chǎn)檢信息，記錄胎兒頭圍，單位為mm。

1.3 研究對象篩選結果

基線調(diào)查共招募了4 928 名孕婦，隨訪到4 279 名孕婦（86.8%）。根據(jù)是否提供尿樣及所有資料的完整性，孕早期和孕晚期分別剔除部分對象后，最終本研究共納入2 739 名孕婦。其中：孕早期剔除2 141 人，其中未采集孕早期尿樣的孕婦2 053 人，缺失信息包括孕晚期胎兒頭圍（50 人）、胎兒性別（1 人）、孕前體重指數(shù)（body mass index，BMI）（2 人）以及多胎妊娠（35 人），共88 人，最后共2 138 名孕婦被納入分析孕早期硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系；孕晚期共剔除2 896 人，其中未采集孕晚期尿樣的孕婦2 827 人，缺失信息包括孕晚期胎兒頭圍（36人）、胎兒性別（2人）、孕前BMI（3 人）、孕周（16 人）和多胎妊娠（12 人），共69 人，最后共1 383 名孕婦被納入分析孕晚期硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系。研究對象排除與納入流程見圖1。納入與排除的研究對象的基本特征比較請見補充材料（www.jeom.org/article/cn/10.13213/j.cnki.jeom.2021.20431）。

圖1 研究對象排除與納入流程圖Figure 1 Flow chart of subject exclusion and inclusion

1.4 尿硒和肌酐濃度測定

分別在孕早期和孕晚期收集孕婦的尿液，并將所有收集的尿液樣本保存在-80℃的聚丙烯試管中。在測量之前，所有尿液樣品均在室溫下完全融化。根據(jù)尿液金屬和肌酐濃度測量的詳細方法［18］，在廣東省疾病預防控制中心的實驗室使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（Agilent 7700x，安捷倫科技公司，中國）測量尿液中的硒濃度。ICP-MS 的測量條件包括RF功率1 550 W，等離子氣體流量15.00 L·min-1，載氣流量1.14 L·min-1，氦氣流量4.5 L·min-1等。硒的檢出限為0.1 μg·L-1，未檢測到的樣品被推定為檢測限的一半。采用尿肌酐來校準尿中硒的濃度。根據(jù)改良的Jaffe反應，通過自動生化分析儀（Hitachi 7600-020，日本）檢測尿肌酐濃度，以校正尿量差異和個體差異。通過尿肌酐校正的尿硒質(zhì)量分數(shù)（后稱：濃度；計量單位為：μg·g-1，以肌酐計；后同），以ωSe表示。

1.5 協(xié)變量

根據(jù)以往的研究［11，19-20］，以下變量被視為潛在的混雜因素：孕婦年齡、教育和家庭收入、孕前BMI、胎次、孕周數(shù)、胎兒性別、二手煙暴露、鈣片的攝入和肉與海鮮的攝入，并在多因素分析中作為協(xié)變量進行校正。

1.6 統(tǒng)計學分析

正態(tài)分布資料采用均數(shù)±標準差（±s）表示，并采用方差分析或t檢驗來比較各組的分布差異；偏態(tài)分布資料采用中位數(shù)（M）和第25、75 百分位數(shù)（P25、P75）。由于尿肌酐校正的硒濃度（ωSe）呈偏態(tài)分布，以自然對數(shù)進行數(shù)據(jù)轉換，即lnωSe。根據(jù)lnωSe的四分位數(shù)將硒濃度分為四組（Q1～Q4）。采用多重線性回歸模型估計lnωSe與孕晚期胎兒頭圍的關系。報告lnωSe每增加一個單位時，孕晚期胎兒頭圍的變化b及其95%可信區(qū)間（CI）；與Q1 組的lnωSe相比，Q2、Q3和Q4 組lnωSe的孕婦，其孕晚期胎兒頭圍的變化b（95%CI）；進一步按性別分層，研究不同尿硒暴露水平者不同性別胎兒孕晚期頭圍的差異，以及男胎與女胎之間的變化差異，以b（95%CI）表示。

所有分析均在R3.6.1 進行。統(tǒng)計檢驗為雙側檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 孕婦不同特征分布及相應孕晚期胎兒頭圍

在最終納入的2 739 位孕婦中，年齡≥30 歲的有1 926人（70.3%），教育程度在高中及以上的有2 313人（84.4%），孕周≥37 周的有2 637 人（96.3%），男胎有1 474 人（53.8%），懷孕期間有二手煙暴露的有871 人（31.8%）。孕晚期胎兒頭圍的±s為（218.1±41.4）mm。受訪者的一般特征分布及相應孕晚期胎兒頭圍見表1。孕早期和孕晚期孕婦硒暴露水平的中位數(shù)分別為38.5 μg·g-1和38.9 μg·g-1，如表2。

表1 不同特征研究對象分布及其孕晚期胎兒頭圍的比較Table 1 Distribution of subjects with different characteristics and fetal head circumference in the third trimester

續(xù)表1

表2 孕婦孕早期和孕晚期的尿硒水平Table 2 Distribution of urinary selenium levels of pregnant women in the first and the third trimesters

相關性分析表明，孕晚期胎兒的頭圍與孕早期的lnωSe水平（r=-0.001 8，P= 0.958）、孕晚期lnωSe水平（r=-0.029 0，P=0.418）均無相關關系，孕早期的lnωSe水平與孕晚期lnωSe水平呈正相關（r=0.109 4，P=0.002）。

2.2 孕婦孕早、晚期硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系

表3 顯示了未校正和校正的孕婦孕早、晚期硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系。孕晚期孕婦尿液lnωSe每增加1 個單位，胎兒孕晚期頭圍減小值及其95%CI為7.04（3.41～10.67）mm（P< 0.001）。此外，lnωSe作為分類變量分析時，與lnωSe的Q1 組相比，Q2 組的b及其95%CI為-5.40（-12.36～1.53）（P=0.127），Q3 組為-10.68（-17.59～-3.78）（P= 0.002），Q4 組為-19.47（-26.43～-12.50）（P< 0.001）；與低水平硒暴露相比，高水平硒暴露的孕晚期胎兒頭圍減小更大，且趨勢分析具有統(tǒng)計學意義［-6.60（-4.41～-8.78）（P< 0.001）］。但未觀察到孕早期孕婦硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關聯(lián)有統(tǒng)計學意義。

表3 孕婦孕期硒暴露水平與孕晚期胎兒頭圍的關系Table 3 Relationship between selenium exposure level during pregnancy and fetal head circumference in the third trimester

2.3 孕晚期孕婦硒暴露與男、女胎孕晚期頭圍的關系

表4顯示了校正的孕晚期硒暴露與不同性別胎兒孕晚期頭圍的關系。校正混雜因素后，孕晚期硒暴露與男胎和女胎的頭圍均呈現(xiàn)減小狀態(tài)且有統(tǒng)計學關聯(lián)。孕婦尿液lnωSe每增加1個單位，男胎和女胎的孕晚期頭圍均有減小。當lnωSe濃度作為分類變量分析時，無論男、女胎，與Q1組相比，Q3、Q4組孕晚期胎兒頭圍均有減小，但Q2組變化未見統(tǒng)計學意義。趨勢性分析男、女胎也均具有統(tǒng)計學意義。男胎與女胎之間的孕晚期頭圍差異為6.24（1.69～10.79）mm。

表4 孕婦孕晚期硒暴露水平與不同性別胎兒孕晚期頭圍的關系Table 4 Sex-specific relationship between selenium exposure level in the third trimester and fetal head circumference in the third trimester

3 討論

本次研究通過一項前瞻性出生隊列研究評估了孕婦不同孕期硒暴露對孕晚期胎兒頭圍的影響，發(fā)現(xiàn)孕婦孕晚期的尿硒暴露水平與孕晚期胎兒頭圍的減小相關，提示孕婦孕晚期較高水平的尿硒暴露可能是影響胎兒生長發(fā)育的不良因素。

硒雖然是人群必需微量營養(yǎng)素，但是其安全劑量范圍很小，少量或過量攝入均會產(chǎn)生毒性［7，21-22］。目前較少研究探索孕婦孕期硒暴露對胎兒頭圍的影響，Lozano 等［3］和Tian 等［1］的研究發(fā)現(xiàn)孕婦孕期硒暴露與嬰兒出生頭圍呈負相關，這與本次研究的發(fā)現(xiàn)相似；但Mikelson 等［15］的研究未發(fā)現(xiàn)孕婦孕期硒暴露與嬰兒出生頭圍相關。這些研究發(fā)現(xiàn)的不同可能是研究設計、暴露評估方法、研究人群和孕期硒暴露水平等不同所導致。其中，孕期硒暴露水平可能更為重要。此外，一些研究還測量了各種組織（包括尿液，臍帶血和胎盤組織）中的硒暴露水平，這也可能導致硒暴露與胎盤重量之間的關系發(fā)生變化。例如，有研究發(fā)現(xiàn)孕婦的尿液和臍帶血樣品的硒水平有差異［19］。

本次研究發(fā)現(xiàn)孕晚期低水平硒暴露與胎兒頭圍的關系無統(tǒng)計學意義，高水平的硒暴露會導致頭圍減小。這可能是因為廣州作為沿海城市，這里的孕婦攝入較多含硒食物，如海鮮［6，23］，導致孕婦在孕期硒暴露水平較高，產(chǎn)生了一定影響。目前對孕婦孕期硒暴露水平與胎兒頭圍關系的生物學機制尚未明晰。Tang等［2］發(fā)現(xiàn)在孕晚期孕婦硒暴露水平與新生兒的頭圍呈負相關。孕晚期是胎兒頭圍快速生長發(fā)育的時期，對其發(fā)育的子宮環(huán)境比較敏感。一種可能的機制是硒通過降低細胞色素C 氧化酶的活性而導致的氧化應激反應［11］。高水平硒暴露會降低細胞色素C 氧化酶的活性，可能導致胎盤缺氧并影響其正常功能，并最終導致胎兒頭圍減?。?4-26］。另外，硒濃度的增加可能導致人體中銅和鋅的濃度降低，并間接影響超氧化物歧化酶的產(chǎn)生［27］，這與胎盤的抗氧化功能密切相關，并最終限制了胎兒的生長［28］。

本研究還發(fā)現(xiàn)，孕晚期尿硒暴露水平與男胎、女胎的頭圍減小風險增高有統(tǒng)計學關聯(lián)，且女胎的關聯(lián)程度比男胎的更高。目前還沒有孕晚期尿硒暴露水平對不同性別胎兒影響的研究，但有研究表明，在面對不良的子宮環(huán)境時，不同性別的胎兒反應不同，男胎會繼續(xù)發(fā)育而產(chǎn)生更高的后續(xù)風險，女胎則會減小宮內(nèi)生長以適應不良的子宮環(huán)境［29］。因此在孕期硒暴露較高的情況下，男胎頭圍可能保持生長，但導致男胎的不良妊娠結局風險增大；女胎頭圍則可能減緩生長。潛在的生物學機制可能是男胎和女胎在懷孕期間應對不良子宮環(huán)境的方式不同，這種差異很可能是由胎盤介導的，并且由胎盤基因、蛋白質(zhì)、類固醇和結構的調(diào)控和表達中的性別特異性差異所造成。在應對母親的不良子宮環(huán)境時，女胎胎盤產(chǎn)生了多種基因改變，這些基因改變與許多信號網(wǎng)絡相互連接，其中一些基因的改變可能導致生長緩慢，而男胎則只是最小胎盤基因發(fā)生改變，這可能使得男胎在不良子宮環(huán)境中繼續(xù)生長。

本研究的優(yōu)點如下：首先，這是一項前瞻性出生隊列研究，該研究可以為孕婦硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系提供更充分的證據(jù)；其次，通過詳細的問卷調(diào)查，充分控制了潛在的混雜因素。本研究的局限性在于所有參與者都是從一家醫(yī)院招募的，這可能會限制研究結果的推廣性；第三，較高水平的硒暴露與早產(chǎn)和流產(chǎn)相關［11，22］，這提示較高水平硒暴露的孕婦可能會提前終止妊娠，導致本研究結果可能存在一定的選擇偏倚；此外，研究的樣本量不足以確定母體硒暴露的安全閾值。

綜上所述，本研究通過一項出生隊列研究探討了廣州市孕婦孕期硒暴露與孕晚期胎兒頭圍的關系，發(fā)現(xiàn)孕婦孕晚期暴露于較高水平的硒可能與胎兒頭圍減小有關。建議孕婦孕期應關注微量元素硒暴露對胎兒的影響，合理控制硒的攝入，從而促進優(yōu)生優(yōu)育。然而，鑒于本研究可能存在研究對象的選擇偏倚等問題，還需要更多的研究來進一步證實孕婦硒暴露與胎兒頭圍關系，并闡明其中的生物學機制。