叶酸代谢基因多态性及血浆同型半胱氨酸水平与新生儿早产、出生体重的关系
王 瑞 吴淑贞 陈 娟 李艺英
广东省佛山市妇幼保健院产科,广东佛山 528000
[摘要] 目的 探讨叶酸代谢基因多态性及血浆同型半胱氨酸(Hcy)水平与新生儿早产、出生体重的关系。方法 选取2016年1月~2017年12月在我院产检并最终在我院分娩的孕妇344例作为研究对象,于孕早期采集口腔黏膜标本进行检测,根据基因检测结果,对叶酸代谢障碍遗传风险进行分级,将其分为中/高风险组182例,无/低风险组162例,同时采血检测其Hcy水平。分析Hcy水平与新生儿早产、出生体重的相关性,比较两组的早产发生率等。结果 Hcy水平与新生儿出生体重成正相关(r=0.143,P=0.008);MTRR A66G基因型与新生儿早产成正相关(r=0.126,P=0.019);基因型总风险与新生儿早产成正相关(r=0.120,P=0.026)。 中/高风险组的早产率高于无/低风险组,差异有统计学意义(P=0.027)。分娩巨大儿的孕妇Hcy水平高于分娩正常出生体重儿及低出生体重儿的孕妇,差异有统计学意义(P<0.05);叶酸代谢障碍不同风险程度出生体重分布比较,差异无统计学意义(P=0.483)。结论 叶酸利用能力与早产具有相关性,叶酸代谢障碍中/高风险组的早产发生率显著升高;新生儿出生体重受孕母Hcy水平影响,孕母Hcy水平与新生儿出生体重成正相关。
[关键词] 叶酸代谢基因多态性;早产;同型半胱氨酸;出生体重
早产指妊娠满28周至不足37周(196~258 d)间分娩者。此时娩出的新生儿称为早产儿,体重为1000~2499 g。早产儿各器官发育尚不够健全,出生孕龄越小,体重越轻,其预后越差。早产儿容易在新生儿期发生严重疾病或死亡,我国出生1岁以内死亡的婴儿约2/3为早产儿[1]。早产儿如果得不到适当治疗,幸存下来的婴儿将面临更高的终身残疾和低生活质量风险。虽然世界卫生组织多次提出关于改善早产结果的干预措施建议,但目前有关早产的预防和改善的结果并不令人满意,调查显示发展中国家早产发生率约为15%,我国的早产发生率为5%~15%,发达国家控制较好,美国为12%~13%,其他发达国家为5%~9%,但近年来有呈上升趋势[2]。早产的病因、发病机制尚未阐明。随着分子医学的发展,发现早产可能通过遗传和环境的相互作用而发病[3-4],其中叶酸代谢障碍就是其中的一个研究热点。一些酶基因的突变可影响体内活性叶酸水平及同型半胱氨酸(Hcy)水平,造成叶酸代谢异常和叶酸利用能力下降[5]。一些研究表明,Hcy的积累成为各种发育障碍的危险因素[6]。基因多态性与叶酸、Hcy及早产发生、出生体重的关系成为近年产科及生化、遗传学等领域的研究热点。本研究旨在探讨叶酸代谢基因多态性及血浆Hcy水平与早产、出生体重的相关性,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2016年1月~2017年12月在我院产检并最终在我院分娩的单胎妊娠的孕妇344例作为研究对象。纳入标准:①汉族妇女;②年龄18~45岁。排除标准:①夫妻双方有遗传病史;②孕妇有宫颈手术史;③孕妇有吸烟史。本研究已经本院医学伦理委员会批准,入组女性均自愿参加并签署知情同意书。于孕早期(8~12周)采集口腔黏膜标本,同时采血检测其Hcy水平,根据3个DNA单核苷酸多态性位点(MTHFR C677T、A1298C和 MTRR A66G)的检测结果分为高度风险、中度风险、低风险和未发现风险4级,其中,中/高风险组182例;无/低风险组162例。中/高风险组中,年龄 21~43 岁,平均(29.36±3.88)岁;孕龄 30~41 周,平均(38.60±1.57)周;体重指数(BMI)17.90~36.59 kg/m2,平均(25.79±4.01)kg/m2;高血压 5 例,糖尿病22例。无/低风险组中,年龄22~43岁,平均(29.80±4.68)岁;孕龄31~41 周,平均(38.75±1.26)周;BMI 16.23~40.98 kg/m2,平均(25.83±4.27)kg/m2;高血压 7 例,糖尿病23例。两组的年龄、孕龄、BMI,高血压、糖尿病发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 叶酸代谢障碍遗传检测与风险评估 采集受检者的口腔黏膜上皮细胞,利用柱式抽提试剂盒抽提样本DNA,采用Taqman-MGB技术,检测MTHFR C677T、A1928C和MTRR A66G的基因多态性。
1.2.2 血浆Hcy测定 采集受检者口腔黏膜上皮细胞当天,采取受检者静脉血5 ml采用雅贝公司的IMX全自动快速免疫分析仪测定血浆Hcy水平。
1.3 观察指标
新生儿早产发生率和新生儿出生体重。根据测量的新生儿出生体重值,可分为低出生体重、正常体重和巨大儿,其中低出生体重是指出生体重<2500 g者,2500 g≤出生体重<4000 g者为正常体重,出生体重≥4000 g者则为巨大儿。
1.4 统计学方法
数据采用SPSS21.0软件进行统计分析,采用Pearson相关分析统计连续变量间的相关性;计量资料用均数±标准差(±s)表示,采用t检验或方差分析;计数资料采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同叶酸代谢基因型、Hcy与早产、出生体重的相关性
血浆Hcy水平与出生体重成正相关(r=0.143,P=0.008),MTRR A66G基因型及基因型总风险与早产呈成相关性(r=0.126,P=0.019;r=0.12,P=0.026)(表1)。
表1 不同叶酸代谢基因型、Hcy与早产、出生体重的相关性分析

2.2 不同基因型下血浆Hcy水平的比较
叶酸代谢不同基因型下血浆Hcy水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05),说明叶酸代谢不同基因型对血浆Hcy水平无影响。根据基因型推测出的叶酸代谢障碍总风险也同样对血浆Hcy水平无影响(表2)。
2.3 早产危险因素的单因素分析
早产者血浆Hcy水平低于足月产者,但差异无统计学意义(P=0.186)。叶酸代谢障碍中/高风险组的早产发生率为28.0%,高于无/低风险组的17.9%,差异有统计学意义(P=0.027),叶酸代谢高/中风险发生早产风险是低/无风险的 1.8 倍(OR=1.8)(表3)。
2.4 新生儿出生体重影响因素的单因素分析
分娩巨大儿的孕妇Hcy水平高于分娩正常出生体重儿及低出生体重儿的孕妇,差异均有统计学意义(P<0.05);叶酸代谢障碍不同风险程度出身体重分布比较,差异无统计学意义(P=0.483)(表4)。
表2 不同基因型下血浆Hcy水平的比较(μmol/L,±s)

表3 早产危险因素单因素分析

表4 新生儿出生体重影响因素单因素分析

3 讨论
叶酸是细胞生长和分裂的一种基本维生素,但不能在人体中合成,因此必须从外界获取。获取的叶酸在体内主要通过甲基化和转硫两种方式代谢,在叶酸代谢途径中涉及的一些酶的基因多态性与神经管缺陷、心血管疾病、唐氏综合征、自发性流产、淋巴细胞白血病、乳腺癌、胃癌、食管癌、阿尔茨海默病和其他疾病有关[7-9]。MTHFR是一种与叶酸代谢有关的速率限制酶,它催化5-亚甲基四氢叶酸及10-亚甲基四氢叶酸转化为5-甲基四氢叶酸,并继而转化为Hcy和甲硫氨酸[10]。目前已经确定了近20个基因突变,最常见的MTHFR突变包括C677T和A1298C,该基因突变将导致酶活性降低。由于个体遗传体质差异的存在,有一部分人由于MTHFR、MTRR基因发生风险突变而导致其对叶酸的利用能力降低,使不同的孕妇补充等量叶酸后,体内的叶酸活性产物浓度却存在差异[11]
多项研究表明,MTHFR、MTRR基因多态性是叶酸代谢障碍发生的遗传易感性因素。杜景云等[2]对440例孕妇MTHFR活性的检测及其等位基因与基因型频率分析,发现早产临产孕妇组MTHFR活性远低于健康孕妇组(P<0.001)。所有5个单核苷酸多态性(SNPs)(rs4846049、rs1476413、rs180131、rs180133、rs9651118)基因型分布都符合 Hardy-Weinberg平衡,其中rs1801131和rs180133在早产临产孕妇组与同孕周健康孕妇组的基因型分布有显著差异。但Wang等[12]的研究团队研究了11个涉及叶酸代谢和早产的基因中12个SNPs之间的联系,发现与叶酸代谢途径相关的12个SNPs基因型分布中没有一个显示出与早产具有显著差异,在这项研究中筛选的12个SNPs并不是早产的独立危险因素。
本研究通过研究叶酸代谢基因多态性与早产及出生体重的相关性,发现叶酸代谢障碍高风险者的早产发生率明显升高,差异有统计学意义且通过早产危险因素单因素分析发现,叶酸代谢障碍中/高风险组的早产发生率为28.0%,高于无/低风险组的17.9%,差异有统计学意义(P=0.027),叶酸代谢高/中风险发生早产风险是低/无风险的1.8倍(OR=1.8)。因此可通过孕早期检查叶酸代谢障碍,及早发现叶酸代谢障碍风险者,并为高风险及中风险孕妇提供补充叶酸方案预防早产,改善妊娠结局及新生儿预后。同时,发现MTRR A66G基因型与早产具有相关性。鉴于本研究纳入的样本数量有限、地域有限制,该结论仍需要扩大样本量、严控数据质量进行进一步的验证研究。
另外,本研究发现,叶酸代谢障碍不同风险程度下出生体重分布比较,差异无统计学意义(P>0.05),但孕期母血Hcy水平与新生儿体重成正相关。根据文献资料,孕期母血Hcy水平与胎儿生长的关系是有争议的[13-18]。最早研究Hcy与胎儿生长受限关系的团队是Burke等[14],他们的研究结论是高Hcy血症并不会导致胎儿生长受限发生率增高。加拿大学者Infante-Rivard等[15]提出了不同的观点,其用2年时间进行了一项病例对照研究,发现孕期母血Hcy水平与新生出生体重成负相关。然而,国内学者赖毓冕[16]的研究报道,新生儿出生体重受孕期母血Hcy水平影响,早产孕妇血浆Hcy水平升高会显著增加分娩小于胎龄儿的危险。国外学者Yeter等[17]的研究结果亦发现胎儿生长受限组的产妇血浆Hcy水平与对照组相比显著升高。但该两项研究前者是通过研究早产孕妇血浆Hcy水平,后者则是在产后24 h内检测的母血Hcy水平,与本研究方案均不一样。近期韩国学者Choi等[18]的一项关于孕妇血清Hcy的前瞻性研究,通过监测孕早中晚期的血浆Hcy水平,并追踪孕妇及新生儿结局,发现在孕期母血Hcy水平和孕产妇或新生儿结局之间未观察到显著的关联。以上各个研究结果的不一致可能与血浆Hcy水平受影响因素多、研究对象背景不同、检测方法不一致、孕期母血Hcy水平正常参考值不统一、高Hcy血症定义无法界定有关。基于这一点,本研究认为,Hcy水平与新生儿出生体重的关系还需要进一步大样本的研究来阐明。
通过本研究发现,叶酸代谢障碍中/高风险组的早产发生率高于无/低风险组,叶酸代谢高/中风险发生早产风险是低/无风险的1.8倍,且孕妇MTRR A66G基因型与早产存在显著相关性;孕期母血Hcy水平与新生儿体重成正相关。因此,对于有叶酸缺乏,尤其伴有编码MTRR的基因突变的孕妇建议及时补充叶酸,纠正叶酸缺乏,将有利于预防早产的发生,具有重要的优生学意义。
[参考文献]
[1]谢幸,苟文丽.妇产科学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013:58-61.
[2]杜景云,杨新颖,龚波,等.血浆同型半胱氨酸和叶酸及MTHFR基因多态性与早产的相关性[J].中山大学学报(医学科学版),2013,34(6):894-899.
[3]Govindaiah V,Naushad SM,Prabhakara K,et al.Association of parental hyperhomocysteinemia and C677T Methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR) polymorphism with recurrent pregnancy loss[J].Clin Biochem,2009,42(4-5):380-386.
[4]刘英华,刘敏娟,陈瑛.单核苷酸多态性关联分析在早产遗传易感性中的研究进展[J].中华实用儿科临床杂志,2013,28(20):1588-1591.
[5]劳海红,贺宪民,王洁,等.叶酸代谢相关基因多态性与自然流产的相关性研究[J].中国妇幼保健,2017,34(4):791-793.
[6]Refsum H,Smith AD,Ueland PM,et al.Facts and recomme ndations about total homocysteine determinations:an expert opinion[J].Clin Chem,2004,50(1):3-32.
[7]Imbard A,Benoist JF,Blom HJ.Neural tube defects,folic acid and methylation[J].Int J Environ Res Public Health,2013,10(9):4352-4389.
[8]SerapinasD,BoreikaiteE,BartkeviciuteA,etal.Theimportance of folate,vitamins B6and B12for the lowering of homocysteine concentrations for patients with recurrent pregnancy loss and MTHFR mutations[J].Reprod Toxicol,2017,72:159-163.
[9]Sharp L,Little J.Polymorphisms in genes involved in folate metabolism and colorectal neoplasia:a HuGE review[J].Am J Epidemiol,2004,159(5):423-443.
[10]van der Put NM,Gabreёls F,Stevens EM,et al.A second common mutationinthe methylenetetrahydrofolate reductase gene:an additional risk factor for neural-tube defects?[J].Am J Hum Genet,1998,62(5):1044-1051.
[11]Dell′Edera D,L′Episcopia A,Simone F,et al.Methylenete trahydrofolate reductase gene C677T and A1298C polymor phisms and susceptibility to recurrent pregnancy loss[J].Biomed Rep,2018,8(2):172-175.
[12]Wang BJ,Liu MJ,Wang Y,et al.Association between SNPs in genes involved in folate metabolism and preterm birth risk[J].Genet Mol Res,2015,14(1):850-859.
[13]Seremak-Mrozikiewicz A,Bogacz A,Deka-Pawlik D,et al.The polymorphisms of methionine synthase(MTR)and meth ionine synthase reductase(MTRR)genes in pathogenesis of preeclampsia[J].J Matern Fetal Neonatal Med,2017,30(20):2498-2504.
[14]Burke G,Robinson K,Refsum H,et al.Intrauterine growth retardation,perinatal death,and maternal homocysteine levels[J].N Engl J Med,1992,326(1):69-70.
[15]Infante-Rivard C,Rivard GE,Gauthier R,et al.Unexpected relationship between plasma homocysteine and intrauterine growth restriction[J].Clin Chem,2003,49(9):1476-1482.
[16]赖毓冕.孕妇血浆同型半胱氨酸水平与新生儿出生体重的关系[J].中国优生与遗传杂志,2008,16(1):89-90,126.
[17]YeterA,Topcu HO,GuzelAI,etal.Maternalplasma homocysteine levels in intrauterine growth retardation[J].J Matern Fetal Neonatal Med,2015,28(6):709-712.
[18]Choi R,Choi S,Lim Y,et al.A prospective study on serum methylmalonic acid and homocysteine in pregnant women[J].Nutrients,2016,8(12):797-812.
The relationship between folic acid metabolism gene polymorphism,plasma homocysteine level and premature birth and birth weight of newborns
WANG RuiWU Shu-zhen CHEN Juan LI Yi-ying
Department of Obstetrics,Foshan Maternal and Child Health Care Hospital,Guangdong Province,Foshan 528000,China
[Abstract] Objective To discuss the relationship between folic acid metabolism gene polymorphism,plasma homocysteine (Hcy)level and premature birth and birth weight of newborns.Methods A total of 344 pregnant women having prenatal examinations and finally giving birth to their children in our hospital from January 2016 to December 2017 were selected as study objects and their oral mucosa specimens at the early pregnancy stage were collected.According to the results of genetic testing,the genetic risk of folic acid metabolic disorder was graded,and they were divided into the middle/high risk group(182 cases)and non/low risk group(162 cases).Blood samples were taken to detect the level of Hcy.The correlation between Hcy level and neonatal preterm birth and birth weight was analyzed,and the incidence of premature birth was compared between the two groups.Results Hcy level was positively correlated with neonatal birth weight(r=0.143,P=0.008);MTRR A66G genotype was positively correlated with neonatal preterm birth(r=0.126,P=0.019);total genotype risk was positively correlated with neonatal preterm birth (r=0.120,P=0.026).The preterm birth rate in the middle/high risk group was higher than that in the non/low risk group (P=0.027).The Hcy level of pregnant women with macrosomia was higher than that of pregnant women with normal birth weight and low birth weight(P<0.05).There was no significant difference in body redistribution among different risk level of folic acid metabolic disorder(P=0.483).Conclusion The utilization of folic acid was correlated with preterm birth.The incidence of preterm birth is significantly increased in the middle/high risk group of folic acid metabolic disorder.Neonatal birth weight is affected by maternal Hcy level,and maternal Hcy level is positively correlated with neonatal birth weight.
[Key words] Folic acid metabolism gene polymorphism;Premature birth;Homocysteine;Birth weight
[中图分类号] R714.1
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-4721(2019)2(b)-0004-04
[基金项目] 广东省佛山市卫生和计生局医学科研课题(2016 0057)。
[作者简介] 王瑞(1983-),女,宁夏中宁县人,本科,主治医师,主要研究方向:高危妊娠,胎儿医学
(收稿日期:2018-08-31
本文编辑:许俊琴)