围孕期微营养素及母胎MTHFR基因多态性与先天性心脏病的相关研究

发布时间：2018-06-25 19:12

本文选题：先天性心脏病 + 危险因素　；参考：《南方医科大学》2016年硕士论文

【摘要】：1.研究背景和目的1.1 研究背景先天性心脏病(congenital heart diseases, CHD)也称作先天性心脏缺陷(Congenital Heart Defects, CHDs),是胎儿时期心血管异常发育导致的一组畸形的总称,表现为心脏及大血管形成障碍而引起局部解剖结构异常,或出生后应自动关闭的通道不能闭合。是所有出生缺陷中最重大和最常见的一种先天畸形,并已逐渐成为婴儿死亡的重要原因之一。常见的临床类型包括房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、法洛式四联症、肺动脉瓣狭窄、主动脉狭窄、完全性大动脉转位等。单纯性先天性心脏病是指仅有心血管系统的畸形,复杂性先天性心脏病是指不仅有心血管系统的畸形,同时合并有其他系统畸形。在全球范围内,先天性心脏病居全部出生缺陷的首位,发病率约为4‰～10‰,年患儿出生人数过百万。在我国,活产婴儿的发病率为8‰～10‰,胎儿期发病率为10‰～20～。中国妇幼卫生监测结果显示,在出生缺陷患儿中CHD已居第1位,是5岁儿童前2位死因之一。2009年至2013年深圳市先天性心脏病的平均发生率是7.25‰,呈上升趋势,2009年发病率是5.44‰,2013年则上升至10.53‰。CHD通常导致流产、死胎、死产、新生儿死亡等。部分先天性心脏病患儿在婴儿期死亡,存活下来的先天性心脏病患儿则需要更多医疗关照,甚至手术,给家庭、社会带来沉重的心理及经济负担。美国疾病控制预防中心研究结果显示,约9%-18%的先天性心脏病因基因、染色体异常引起,其余为基因和环境危险因素共同作用所致,尤其在中低收入国家,贫困、孕期营养不良等原因引起的先天性心脏病更为常见。目前,国内外关于CHD危险因素的研究较多,影响CHD的因素错综复杂,包括遗传和非遗传因素。现有的研究结果肯定了遗传因素、环境因素及多基因遗传与CHD有一定的关联性,尤其确认了遗传因素与环境因素的相互作用是先天性心脏病形成主要原因之一。其中非遗传因素,比如母亲孕前或孕期环境成为CHD危险因素研究的焦点。以往就有研究表明,母体在孕期,尤其是早孕期的病毒感染、放射线辐照及部分药物的服用均会明显增加CHD的罹患风险。孕期吸烟、饮酒、接触环境危险因素(如化学物质、电离辐射、有害气体等)均可增加生育先天性心脏病患儿的风险。国内外有多项调查发现,孕妇孕期营养素摄入普遍不合理,且各地各类营养素缺乏情况也有差异。微量元素对人体生理功能及生命活动有重要作用。孕妇营养元素的缺乏,轻则影响胎儿生长引起生长受限,重可导致流产、早产甚至胎儿发育异常。微量元素与胎儿生长发育密切相关,了解孕妇不同孕期微量元素的缺乏情况及变化规律,关系到孕妇健康和胎儿正常发育。根据现有证据,孕期母亲营养不良,特别是一些微营养素缺乏与儿童不良出生结局紧密相关。已有大量实验研究表明,孕期某些营养素的缺乏与先天性心脏病的发生有关。孕期铁和锌缺乏是普遍存在的营养问题。已证实孕期增补铁／叶酸可显著减少早期新生儿的死亡。有动物实验显示,大鼠胚胎发育敏感期的铁缺乏能引起胚胎期大鼠心脏扩大,铁营养状态对心血管系统发育起关键作用。锌在保持机体众多酶和蛋白质活性中发挥重要作用,能调节胚胎的生长、发育和分化,动物实验显示孕期缺锌可能导致胚胎宫内生长迟缓以及结构上的畸形。孕期锌缺乏可干扰胎儿中枢神经系统发育,甚至导致畸形。孕妇的铁缺乏可使血红蛋白输氧能力持续下降,使胎儿或孕妇出现慢性缺氧,进而影响胎儿生长发育,并使新生儿死亡率增加。锌能通过抑制铁的利用使铁参与造血机制出现障碍,从而使人体发生顽固性缺铁性贫血。锌缺乏引起的不良妊娠结局不容忽视,表现为胚胎生长迟缓及相关结构畸形,包括心脏、肺、脑和泌尿生殖器畸形。锌缺乏引起的心脏发育异常包括心室缺损、主动脉狭窄、室间隔缺损、心脏流出道畸形及无名动脉发育异常等。甲硫氨酸合成酶是同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)代谢过程中的三个关键酶之一,其可通过影响Hcy的含量和代谢进而增加心脑血管疾病发生的危险。各微量元素可能互相影响,微量元素的缺乏可能导致多种类型的心脏畸形。我院作为深圳市妇幼保健院,是市妇幼保健和分娩的最主要医院,有必要了解我院年胎婴儿先天性心脏病的变化趋势及其基本流行病学特点,故对我院先天性心脏病患者及母亲的临床资料进行回顾性分析；通过问卷调查了解正常孕妇和妊娠先天性心脏病患儿的孕妇围孕期饮食和环境危险因素接触情况,筛查出先天性心脏病的可能危险因素,筛检可预防控制的危险因素；了解深圳市孕龄女性微量元素摄入和缺乏情况,指导孕期合理膳食。了解孕妇孕期常见缺乏元素后,分析这些营养元素在先天性心脏病儿母体与正常胎儿母体之间的差异,筛选可能与先天性心脏病发病有关的微营养素,为深圳市先天性心脏病干预措施或政策的制定提供科学的依据,为更好地做好先天性心脏病的一级预防工作提供帮助。心脏发育非常复杂,人心血管发育需约800个基因,仅心脏的正常发育就需400多个基因,任一基因的异常或表达时间、表达空间的先后顺序和相互作用出现了异常都有可能导致CHD。5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶MTHFR-C677T基因多态性与叶酸代谢有关,可能是先天性心脏病的易感基因型。人类MTHFR基因定位于染色体1p36.3,整个编码区长约1980bp,包含外显子11个,其中cDNA序列长约2.2kb。该基因最常见的SNP位点是C677T及A1298C。它们的突变可使MTHFR的耐热性和活性降低,MTHFR活性降低可导致5-甲基四氢叶酸合成减少,使同型半胱氨酸不能甲基化为蛋氨酸而造成堆积。研究表明,高同型半胱氨酸作为心脏毒性因子,其激发某些信号传递通道和调控系统,使细胞凋亡发生的数量和部位发生改变,从而诱导心脏畸形的发生。Hagoort等认为母亲的高HCY血症是新生儿先天性心脏病(CHD)的高危因素之一,血清HCY水平升高主要受遗传和营养因素影响,有研究发现MTHFR 677C/T基因突变是引起HCY水平改变的主要遗传因素,两者呈正相关关系。Li等在其Meta分析(19篇含4219例病例和20123例对照)中指出,MTHFR 677CT多态性是CHD的危险因素(OR=1.26,95% CI:1.06～1.51, P=0.009)。 Huang等对法乐四联症(tetralogy of Fallot, TOF)患者进行了病例对照研究,指出MTHFR 677TT纯合基因型是TOF的危险因素(OR=1.81,95%CI:1.15～2.84, P=0.010). Karen E等采用亲子配对分析的病例对照研究对MTHFR A1298C的基因型进行了检测和统计,发现MTHFR A1298C显示母亲1298AC杂合子能升高子代患主动脉狭窄的风险(OR=2.90,95% CI:1.22-6.86)。目前国内外针对MTHFR基因的研究主要集中于乳腺癌、自然流产、男性不育、唐氏综合征和先天性心脏病等方面。MTHFR基因研究较多的主要是MTHFRrs1801133 G677C和MTHFR rs1801131 A1298C两个位点,且因MTHFR基因位点的多态性存在地域和种族差异,并且母胎中MTHFR基因的多态性对胎儿CHD发生的影响仍不是很清楚。故有必要检测母胎MTHFR基因多态性,明确MTHFR基因多态性与CHD间的关系。望通过检测母血中MTHFR基因的多态性,筛查出胎儿发生CHD的高危人群,为CHD的风险评估和产前筛查提供帮助。1.2 研究目的本研究通过回顾性分析2010年1月-2014年12月深圳妇幼保健院建册产检的先天性心脏病胎婴儿及其母亲的资料,了解胎婴儿先天性心脏病的发病变化趋势及其基本流行病学特点；随机抽取2013年1月至2014年10月在我院监测的先天性心脏病胎婴儿的母亲和正常胎婴儿的母亲,了解该次妊娠的围孕期环境等情况,探讨围孕期环境等因素与先天性心脏病(CHD)发生风险之间的关系；了解深圳市正常孕妇不同孕期全血微量元素变化规律,为孕妇孕期合理的饮食及营养素的补充提供指导；检测在我院引产或分娩的先天性心脏病胎儿母体和正常胎儿母体全血铁、锌及甲硫氨酸合成酶含量和母胎MTHFR的基因多态性,分析母体全血铁、锌及甲硫氨酸合成酶含量和母胎MTHFR基因多态性与先天性心脏病的相关性,为先天性心脏病的预防及风险预测提供理论依据,希望通过检测母体全血铁、锌、甲硫氨酸合成酶母胎MTHFR基因多态性有助于筛查出胎儿先天性心脏病的高危人群。2.材料方法2.1 研究对象流行病学研究：对2010年1月至2014年12月在我院引产分娩的1131例先天性心脏病胎婴儿及其母亲的基本资料、缺陷类型等情况进行回顾性分析；用随机法随机抽取2013年1月至2014年10月在我院监测的先天性心脏病胎婴儿母亲为病例组,同期引产或分娩的正常胎婴儿母亲为对照组(这些孕妇在深圳居住时间均满1年),按照1：2匹配(匹配条件：孕妇年龄相差2岁以内；孕周相差2周以内；孕期生活在深圳同一城区)。用面对面问答或电话随访进行问卷调查,共收集问卷465份。用EpiData 3.1软件录入数据,用SPSS20.0软件进行单因素和多因素的条件logistic回归分析,两组孕妇的年龄、孕周差异均无统计学意义(P0.05),具有可比性。实验室研究：随机抽取2014年在我院进行产前检查的孕妇2000例为研究组,以同期在我院体检的正常育龄非孕妇女200例为对照组,比较实验组及对照组微量元素值。选取2014年1月～2015年7月在深圳市妇幼保健院引产或分娩的先天性心脏病胎儿及其母亲组成病例组,其中母体病例组60例,胎儿病例组60例；同期在我院引产或分娩的正常胎儿及其母亲组成对照组,按照1：1匹配,匹配条件：同前,共收集母体对照组60例,胎儿对照组60例。两组孕妇的年龄、孕周相比较,差异均无统计学意义(P0.05),具有可比性。2.2实验方法2.21从深圳市妇幼保健系统获取2010年1月至2014年12月在我院引产分娩的先天性心脏病患儿共1131例,收集先天性心脏病胎患儿及其母亲的资料,分析五年内我院监测的出生缺陷儿数、CHD胎婴儿数的变化趋势和CHD胎婴儿及其母亲的基本流行病学特征(包括孕妇的户籍类型、文化程度、年龄分布、孕次等；胎婴儿情况如胎龄、性别及转归等。将先天性心脏病分单纯先心组和复杂先心组。单纯先心是指仅有心血管系统的畸形,复杂先心是指不仅有心血管系统的畸形,同时合并有其他系统畸形。对两组基本情况进行统计分析。2.22采用1：2配比的病例对照研究。调查对象知情同意后,由经过统一培训的调查员进行面对面问卷调查或电话随访,了解该次妊娠的围孕期环境饮食等情况,问卷内容包括询问孕妇及丈夫基本情况(年龄、文化程度、职业、家庭经济状况和居住环境等)、围孕期环境危险因素暴露情况(孕期烟草暴露、接触放射线、电离辐射、喂养动物或用药)、孕期情绪、负性生活事件和孕期营养等。病例组和对照组的调查均由同一名调查员完成。严格按照病例与对照筛选标准选择研究对象。2.23对随机抽取的2000例正常孕妇和200名体检正常的育龄期未孕妇女采血,常规消毒后抽静脉血3ml,置于专用的微量元素试管中,密封后4℃冰箱保存待测,3d内完成检测(采用原子吸收分光光度法)。在引产或分娩时采集所有病例组孕妇的肘静脉血6ml,注入干燥管、肝素钠抗凝管各3ml,轻轻摇匀肝素钠抗凝管,待干燥管血液自然凝固30min后,离心分离血清(3000转／分,10分钟),将全血和血清置于-80℃冰箱保存,以待检测全血铁、锌及甲硫氨酸合成酶的水平。对照组在同一妊娠月产前检查或引产时抽取静脉血,以同样的方法处理和保存标本。另静脉血采2ml用EDTA抗凝,-80℃冰箱保存,以待检测MTHFR基因多态性。对所有入选的研究对象,在引产或分娩时采集5ml羊水,注入BD管内,保存于-80℃冰箱,以待检测MTHFR基因的多态性。2.24应用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)测定母体全血铁、锌含量。2.25采用酶联免疫吸附试验检测甲硫氨酸合成酶的含量。2.26采用PCR测序技术检测母胎MTHFR基因2个位点的多态性(677、1298)。2.27核实整理数据后创建Excel数据文件库,均用SPSS20.0统计软件分析,计量资料进行正态性检验后,正态分布数据采用两独立样本t检验,采用均数±标准差表示,非正态分布数据采用两独立样本的非参数检验,用中位数(四分位数间距)[M(Q)]表示；计数资料用率表示,并进行卡方／Fisher检验；可能危险因素先采用单因素Logistic回归分析分析选出有意义的变量,再将有意义的变量引入多因素logistic回归分析(α入=0.05,α出=0.05),P0.05为差异有统计学意义。3.结果3.1 五年间我院先天性心脏病发病率整体呈上升趋势,平均为13.22‰,92.22%由超声波检查发现,产前诊断率为52.52%；；高龄孕妇(年龄≥35岁)占15.21%,户籍以暂住型居多,占总数的46.77%；学历以高中及中专以下学历为主,占52.75%。以单胎、男性、下半年出生者较多；最常见的心血管畸形是室间隔缺损(VSD)、动脉导管未闭(PDA)、房间隔缺损(ASD),发生率分别是5.6‰、2.32‰、1.17‰；并发心外系统畸形者占22.19%,以神经系统、骨骼四肢、染色体异常为主；单纯型先天性心脏病组与复杂型先天性心脏病组在文化程度、孕次、胎龄、转归、确诊时间、确诊依据均有差异(P0.05)。3.2共收集465份调查表,病例组155份,对照组310份。对38个主要研究因素进行单因素条件logistic回归分析。结果显示,母亲文化程度、父亲文化程度、母亲孕早期发热、孕前准备、孕前3个月用药、孕期牛奶摄入、孕期鸡蛋摄入、孕期豆类摄入、孕期海产品摄入、孕期补充复合维生素、孕期补钙、孕期放射线接触、孕期电离辐射接触、孕期负性生活事件、家庭经济条件、孕期贫血可能与子代CHD发生有一定关联；多因素条件logistic回归分析显示,孕期放射线接触(OR=5.42,95%CI: 1.53～19.24)、孕期电离辐射接触(OR=4.36,95%CI:1.46～18.09)、孕期贫血(OR=1.17,95%CI:1.06～1.47)是子代发生CHD的危险因素,而母亲文化程度(OR=0.17,95%CI:0.06～0.47)、孕前准备(OR=0.46,95%CI:0.26～0.82)、孕期牛奶摄入(OR=0.63,95%CI:0.48～0.83)、孕期补充复合维生素(OR=0.23,95%CI:0.12～0.43)、孕期补钙(OR=0.24,95%CI:0.12～0.48)、家庭经济条件(OR=0.24,95%CI: 1.33～2.36)则可降低CHD发生的风险。3.3深圳市妇女孕期微量元素铁的缺乏率最高,达8.25%,其次是锌,达7.4%。不同孕期微量元素缺乏情况不同,早孕期以锌元素缺乏为主,中、晚孕期以铁元素缺乏为主。铁的缺乏率随着孕周的增加,缺乏率呈上升趋势,3组孕妇铁缺乏构成比,经统计学处理差异有统计学意义(自由度3,X2=49.9,P0.000)。钙元素早孕组缺乏率最高,锌元素中孕组缺乏率例最高,铁元素晚孕组缺乏率最高。研究组中贫血率为7.05%；保胎率为30.2%；叶酸摄入率为91.75%。对先心组和正常组铁、锌及甲硫氨酸合成酶含量进行比较,发现先心组中各物质的含量均较正常组低,且差异均有统计学意义(P0.05)。病例组中铁缺乏率占首位,为41.679%(25/60),且与对照组比较差异有统计学意义(P=0.010)。3.4 羊水标本中,病例组MTHFR rs1801133出现纯合突变型(TT)的频率为41.67%(25/60),对照组为20.00%(12/60),两组间差异有统计学意义(卡方值=6.604,P=0.010),两组间位点多态性构成比差异有统计学意义(卡方值=6.604,P=0.037)；病例组MTHFR rs1801131出现纯合突变型(CC)的频率为5.00%(3/60),对照组为1.67%(1/60),两组间差异无统计学意义(卡方值=1.034,P=0.309),两组间位点多态性构成比差异无显著性统计学意义(卡方值=1.310,P=0.519)。血液标本中,病例组MTHFR rs1801133出现纯合(TT)的频率为20.00%(12/60),对照组为5.00%(3/60),两组间差异有统计学意义(卡方值=6.171,P=0.013),两组间位点多态性构成比差异有统计学意义(卡方值=6.176,P=0.046)；病例组MTHFR rs1801131出现纯合(CC)的频率为18.33.00%(11/60),对照组为5.00%(3/60),两组间差异有统计学意义(卡方值=5.175,P=0.023), 两组间位点多态性构成比差异有统计学意义(卡方值=10.139,P=0.006)。4.结论4.12010-2014年我院先天性心脏病发生率整体呈上升趋势。以超声波检查发现为主,户籍类型为暂住型、学历以高中及中专以下者居多；以单胎、男性、下半年出生者较多；最常见的心血管畸形是室间隔缺损(VSD)、动脉导管未闭(PDA)、房间隔缺损(ASD)；并发的心外系统畸形以神经系统、骨骼四肢、染色体异常为主；单纯型先天性心脏病组与复杂型先天性心脏病组在文化程度、孕次、胎龄、转归、确诊时间、确诊依据均有差异。了解其发病情况及特点,不断完善检查设备及技术,加强产前保健及产前诊断知识宣传力度,降低先心的发病率和出生率。4.2单因素分析显示,母亲文化程度、父亲文化程度、母亲孕早期发热、孕前准备、孕前3个月用药、孕期牛奶摄入、孕期鸡蛋摄入、孕期豆类摄入、孕期海产品摄入、孕期补充复合维生素、孕期补钙、孕期放射线接触、孕期电离辐射接触、孕期负性生活事件、家庭经济条件、孕期贫血可能与子代CHD发生有一定关联；多因素分析显示,孕期放射线接触、孕期电离辐射接触、孕期贫血是子代发生CHD的危险因素,而母亲文化程度、孕前准备、孕期牛奶摄入、孕期补充复合维生素、孕期补钙、家庭经济条件则可降低CHD发生的风险。4.3深圳市妇女孕期微量元素以铁和锌元素为主。在不同孕期,微量元素缺乏情况不同,早孕期以锌缺乏为主,中、晚孕期以铁缺乏为主。先心组中铁、锌及甲硫氨酸合成酶含量均较正常组低,先心组中铁缺乏率占首位。4.4MTHFR基因的突变可影响叶酸-甲硫氨酸代谢中的一个关键酶MTHFR,其可影响HCY的含量和代谢过程导致先天性心脏病的发生。先心组中MTHFR基因C677 T和A1298C 2个位点的纯合突变型的频率均较对照组高,提示该基因两个位点的TT和CC纯合突变可能是先天性心脏病的易感基因型。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R725.4

【相似文献】