学 术 报 告 厅
译者:王少玲(哈尔滨医科大学公共卫生学院,哈尔滨 150001)
妊娠期母亲维生素D状况和9岁时儿童骨量纵向研究
Maternal vitamin D status during pregnancy and childhood bone mass at age 9 yearsa longitudinal study
摘 要:孕龄期妇女普遍存在维生素D不足,越来越多的证据表明,成年期骨质疏松性骨折风险率可能部分由宫内和产后早期的环境因素决定。我们研究了妊娠期母亲维生素D状况对儿童期骨骼生长的影响。方法 我们对1991-1992年在英国南安普敦医院出生的198名儿童进行了纵向研究。记录体格、营养和妊娠期母亲的维生素D状况。在儿童9岁时跟踪调查母亲特征与儿童体型和骨量的关系。结果 妊娠后期49名(31%)母亲和28名(18%)母亲分别存在循环25-羟维生素D不足和缺乏。母亲妊娠后期25-羟维生素D浓度下降会减少9岁儿童全身(r=0.21, p=0.0088)和腰椎(r=0.17, p=0.03)骨矿物质含量。妊娠后期估计紫外线B照射和母亲服用维生素D补充剂情况可预测母亲25-羟维生素D浓度(分别为p<0.0001和p=0.0110)和儿童期骨量(p=0.0267)。脐静脉钙浓度下降也预示儿童期骨量降低(p=0.0286)。结论 妊娠期母亲普遍存在维生素D不足并伴有后代儿童期骨无机质贮存降低。这种关联部分是通过脐静脉钙浓度介导的。孕妇补充维生素D,尤其在冬季,可长效降低后代发生骨质疏松性骨折的危险。
前言
老年人维生素D不足非常普遍1,并增加了脆性骨折的危险2, 3。而不足人群补充钙和维生素D可能降低骨折危险度4。维生素D对婴儿和儿童期骨骼生长也是必要的。一项回顾性群组研究表明,早产儿在出生第一年补充维生素D可增加12岁时的全身骨量5。
其他健康孕妇也存在维生素D不足6。更多的数据证实,发育早期,包括子宫内的有害环境刺激可增加生命后期骨质疏松性骨折的危险7。流行病学研究表明,出生时和婴儿期体重预示生命后期的骨峰值7,8和骨量9, 10。不良的宫内环境和儿童期生长使60多岁时髋骨折的危险增加近一倍11。妊娠期母亲的体格、营养、吸烟和体力活动也预示后代出生时的骨量12。但妊娠期母亲维生素D情况与孩子出生后骨骼生长无直接关系。我们还利用英国健康、足月儿童人群检验了维生素D持续影响儿童骨量的假说。
方法
病人和操作规程
研究样本来自596名白人女性的孩子,曾参加于1991年至1992年在安王妃产科医院进行的母亲营养与胎儿生长的研究13。母亲年龄大于16岁,并且妊娠17周前曾在产前门诊就医。妊娠早期(15.1周 IQR 13.9–16.4)和后期(32.6周32.0–33.4)女性完成生活方式问卷,问及她们妊娠期的吸烟习惯和妊娠前体重。我们也获取了关于妊娠期使用膳食补充剂的信息。研究经当地伦理委员会批准,并争得母亲和孩子双方同意(书面和口头)。
我们测量妊娠早期女性的身高(利用测距仪)和体重(利用刻度电子秤)及妊娠后期上臂中围。要求准母亲和配偶向其父母核实自己的出生体重。父亲也要求测量身高。于妊娠后期(34周)取母亲血清样本,利用放免法测血清25-羟维生素D,操作按UK National External Quality Assurance Scheme (NEQAS)。测量前样本贮存于-40℃。分析测定维生素D2和D3。我们检测了单胎足月妊娠;孕龄用末次月经日期和首次就诊时超声检查胎儿大小进行计算。
分娩后,两名受过培训的考察者记录新生儿人体测量结果(出生体重、上臂中围、顶踵长和顶臀长)。胎盘娩出前夹住脐带,取脐静脉血样。在南安普敦大学医院化学病理学英国国民健康保险制度信托部测量钙、白蛋白、磷、碱性磷酸酶和肌酐浓度,测量前样本贮存于-40℃。标准Beckman CX-7分析仪获得测量结果;常规分析检测所有碱性磷酸酶亚型。去除明显的血块,平脐带插入胎盘处剪短脐带,测量胎盘重量并剥离胎儿面和母体面。
我们通过下面的公式调整白蛋白的浓度来估计脐带血中的钙离子浓度:矫正钙=钙mmolL+0.01×(38-钙)。妊娠期没有统一的25-羟维生素D健康范围,我们按成人阈值将母亲分为:维生素D充足(>20μgL)、不足11–20μgL和缺乏<11μgL14。估计紫外线B(UV-B)照射取自当地气象台记录的妊娠期每个月的日照小时数。我们利用专业太阳能和辐射SoDa-IS互联网服务按不同季节调整了每月UV-B照射的总小时数。估计累计量于妊娠7个月(187-217天)时得到,因为这一时期与妊娠后期母亲静脉血采样的时间一致。
大约9年后,我们请仍在当地生活的初始人群中的女性和儿童参加跟踪观察。调查问卷中记录社会地位、母亲和孩子的饮食和运动(包括每日牛奶摄入15、体育运动和室外散步)。利用测距仪和刻度电子秤测量儿童的身高和体重。另外,利用双能X线吸收光度法(DXA)测量所有儿童的全身和腰椎骨矿物质含量、骨面积、面积骨矿物质密度。每日较准仪器,儿童着轻装进行扫描。根据厂商指导调整全身和腰椎DXA影像局部标记的位置。仪器的短期和长期变异系数分别为0.8%和1.4%。
统计分析
输入双倍数据,利用Stata7.0分析。由于DXA测量的体重、皮肤皱襞厚度、体重指数、脂肪量确有偏差,因此将其对数转换为常量进行分析。如果非正态或方差不齐显示t检验不恰当,则利用非参数Kruskal-Wallis检验组间差别。内部产生连续人体测量和骨无机质变量标准数据集。尽管抽样研究的年龄范围窄,我们发现扫描年龄和全身骨矿物质含量强相关(r=0.21,p=0.004);因此在扫描时适时调整儿童年龄。全身和腰椎骨矿物质含量测量分析未调整,部分通过骨面积和面积骨矿物质密度校正其大小。我们利用Prentice的方法16计算体积腰椎骨矿物质密度。婴儿和儿童的身高增加通过直线回归模型残差确定,假定每次身高测量都是在前一时间点的连续测量。
资金来源的作用
研究赞助者不参与研究设计、数据收集、数据分析、数据解释或报告撰写。通讯作者持有全部资料并最终负责发表。
结果
初始人群中有596名婴儿,仍在当地生活的461人参加了调查。270位母亲回应,215人同意参加骨密度测定跟踪调查。对参与者中160人进行了妊娠后期维生素D测定及其孩子的全身和腰椎测量。参加跟踪调查的女性与初始人群中的其他人在大多数方面具有相似的特点。但参加者的年龄稍大于未参加者(平均年龄27.1岁和26.1岁,P=0.014)并且参加者在末次月经6131%vs 14340%, P=0.039和妊娠期3920% vs 10730%, P=0.011与未参加者相比吸烟者较少。各组间母亲的社会地位和体格无明显差异。初始人群中参加跟踪调查的婴儿与未参加者具有相似的出生大小、妊娠期和脐静脉矿物质测量结果。
表1表示198位母亲妊娠期人体测量和生活方式。分娩时参加调查的母亲平均年龄27岁(标准差4.9;53%为初次分娩,31%末次月经期吸烟,20%妊娠期吸烟。妊娠后期31%的母亲维生素D不足,18%维生素D缺乏。表2表示参加跟踪调查的儿童人体测量特征。他们的平均年龄为8.9岁,且男孩明显比女孩高、重。但男孩脂肪量低于女孩,这种差别导致体重接近。
母亲妊娠后期血清25-羟维生素D浓度低则儿童9岁时全身骨矿物质含量、骨面积、面积骨矿物质密度低图1。母亲维生素D缺乏<11μgL,则其后代全身骨矿物质含量明显低于维生素D充足母亲的后代均数1.04kgSD 0.16vs 1.16kg0.17, p=0.002。母亲维生素D不足11-20μgL的儿童全身骨矿物质含
量稍低于母亲维生素D缺乏的儿童1.14kg0.17vs 1.16kg0.17, p=0.56。
母亲维生素D情况也与腰椎骨矿物质含量和面积骨矿物质密度明显相关,但不影响9岁时骨面积。与估计体积腰椎骨矿物质密度相关性不大p=0.14。儿童身高和瘦脂肪量皆与妊娠后期母亲维生素D情况无关。
调整儿童身高不会明显减弱妊娠后期母亲维生素D情况与全身骨矿物质含量之间的相关度。妊娠后期母亲维生素D情况与出生体重p=0.24、出生身长p=0.07、胎盘重量p=0.43、腹围p=0.10或头围p=0.51无关。最后,我们也能评价母亲维生素D情况对出生时、9月龄和9岁时线性生长的假定影响。假定模型证明母亲25-羟维生素D在9月龄时有明显影响p=0.02,但对9岁时身高无附加影响p=0.13。
我们仅鉴定两个妊娠后期母亲25-羟维生素D浓度预测值:估计UV-B暴露和维生素D补充剂。估计UV-B暴露(按季节不同调整妊娠第7个月日照总小时数)对全身和腰椎骨矿物质密度的影响大于对其骨面积的影响。妊娠后期估计UV-B暴露与全身骨矿物质含量r=0.15, p=0.040和面积骨矿物质密度r=0.17, p=0.020明显相关;甚至与腰椎骨矿物质含量r=0.18,p=0.012和面积骨矿物质密度r=0.22, p=0.002更强相关。如预期所料,母亲血清25-羟维生素D量随季节改变中冬14.1μgL,春季14.2μgL, 夏季30.5μgL, 秋季20.8μgL, P<0.0001。虽然出生季节与儿童骨量无明显关系p=0.012,但母亲妊娠末三个月在夏季的后代儿童期全身骨矿物质含量的标准差为0.5,高于母亲妊娠末三个月在冬季者。
117位(59%)母亲妊娠期服用过某种补充剂,只有30人(15%)服用含维生素D补充剂。如预期所料,使用维生素D补充剂的女性25-羟维生素D平均浓度高于未使用者29.3μgLIQR 20.4–40.0vs19.6μgL IQR 12.4–30.8 p=0.011, 图2。补充剂使用者最低25-羟维生素D浓度为13.6μgL,而40位(24%)未使用者低于此值。母亲使用维生素D补充剂的儿童全身骨矿物质含量标准差0.42, p=0.0267和骨面积标准差0.45, p=0.024明显高于未使用者,但骨矿物质密度无差异标准差0.28, p=0.16。在腰椎有类似的影响:骨矿物质含量标准差0.38, p=0.055,骨面积标准差0.23, p=0.24,面积骨矿物质密度标准差0.41, p=0.040。儿童期骨量与使用维生素D补充剂之间的相关性在调整社会经济状况之后无大的改变。妊娠后期母亲25-羟维生素D浓度与儿童期骨量间的相关度在使用和未使用补充剂的母亲类似。我们发现,妊
娠后期25-羟维生素D浓度与上臂中围呈弱相关r=0.17, p=0.036,在调整补充剂情况后相关度不明显r=0.15, p=0.062。
儿童期全身骨矿物质含量与脐静脉磷、碱性磷酸酶和肌酐浓度无明显相关性。对比未调整的(脐静脉)钙浓度r=0.22, p=0.0084和9岁儿童全身骨矿物质含量校正的钙浓度r=0.16, p=0.049(表3)。调整孕龄、年龄先后顺序、脐静脉钙浓度之后,脐带钙浓度仍可较好地预测儿童期全身骨矿物质含量(图3)。妊娠期母亲人体测量和生活方式不能预测脐静脉钙浓