妊娠期母体叶酸水平与母儿结局的研究进展

张婷，李光辉

叶酸与正常发育、健康维持以及多种疾病的风险有关，是细胞增殖、组织生长与机体发育不可缺少的微量营养素。叶酸摄入不足和低叶酸水平会造成不良的妊娠结局，其不仅在神经管畸形（NTDs）发生的易感性中扮演着重要的角色，在降低儿童肥胖发生率方面可能也有不错的效果，同时妊娠前膳食摄入叶酸以及叶酸的增补与降低自闭症（ASD）的风险、严重的语言迟缓、情绪问题有关。但高剂量补充叶酸潜在的风险也必须引起关注。因此，对体内叶酸水平进行恰当评价，合理补充叶酸显得尤为重要。

1 叶酸的生理作用

叶酸，又被称为蝶酚谷氨酸，由蝶呤啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸等组成。1941年，MITCHELL等［1］首次从菠菜中分离并命名。人体自身细胞不能合成叶酸，需要从食物中摄取。膳食叶酸的来源可分为两类，一类是天然来源的膳食叶酸盐：多聚谷氨酰（四氢）叶酸，以下食物含叶酸相对丰富：动物肝脏、花生和豆类，如黑豆和腰豆，深绿色叶类蔬菜、芦笋、草莓、橙汁［2］等。此类食物中的叶酸盐需要在小肠内转变为单谷氨酸盐形式方可利用，故其生物利用率约为标准叶酸的50%。葡萄糖、半乳糖可促进叶酸吸收，相反，磺胺类药物、酒精等抑制叶酸的吸收。另一类是化学合成品，即补充剂或强化食品中的叶酸，为完全氧化形式的单谷氨酸盐，在天然食品中几乎不存在，此类叶酸性质稳定，可直接被吸收利用，生物利用率约为85%，常被作为参考标准［3］。由于二者的生物利用度不同，美国食物营养委员会（FNB）提出叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量（DFE）表示（DFE=食物中的叶酸+1.7×合成叶酸）。

为在体内发挥作用，叶酸必须首先转化为二氢叶酸，随后在小肠黏膜上皮细胞二氢叶酸还原酶的作用下，生成5，6，7，8-四氢叶酸（FH4），四氢叶酸在体内转化为5，10-亚甲基四氢叶酸，在亚甲基四氢叶酸还原酶的作用下转化成具有生物活性的5-甲基四氢叶酸，可以提供一碳转移反应（甲基转移），因此叶酸具有重要的生理功能：为嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸提供一碳单位；为同型半胱氨酸提供甲基，使之再甲基化为蛋氨酸，后者可转化成S-腺苷蛋氨酸（SAM），SAM作为体内唯一的甲基供体，为重要的生化反应提供甲基（如DNA的甲基化，蛋白质和脂类的甲基化）［3］。

2 母体叶酸水平的评价及影响因素

叶酸水平的检测方法最早出现在1950年，是现有很多检测方法的基础［4］。通过使用微生物法、同位素放射免疫法、酶联免疫吸附试验法和化学发光法检测血清/血浆叶酸或红细胞叶酸水平来反映母体叶酸水平。循证证据支持使用微生物法检测叶酸水平，是因为在检测过程中可避免亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因多态性对检测性能的影响［5-6］。由于使用不同的微生物可能会得到不同的检测结果，所以自1968年以来世界卫生组织（WHO）一直建议用干酪乳杆菌进行微生物鉴定来检测叶酸水平，且其对多种形式的叶酸均较敏感［7-8］。

自20世纪70年代末以来，商业化的蛋白结合测定在自动临床分析仪上经常使用，但其通常低估叶酸水平，特别是在MTHFR C677T基因型流行地区的群体中。如果要检测血清游离叶酸，或检测红细胞中的甲基或去甲基叶酸，需要联用基于色谱法的分离技术，因为质谱法〔高压液相色谱法（HPLC）-MS/MS〕相对于荧光或电化学检测有更好的灵敏度、特异度和分离性［9］。

由于血清/血浆叶酸水平被认为是评价近期叶酸摄入量的指标［10］，所以不能准确区分暂时性的低叶酸摄入量和叶酸的慢性缺乏，但1个月内反复的低血清/血浆叶酸水平可反映低叶酸状态。2015年WHO建议首选红细胞叶酸水平来反映机体叶酸水平，因为有更少的生物变异且红细胞叶酸水平对叶酸摄入量的反应比较缓慢，所以可以作为反映叶酸长期状态的指标［10］。然而，检测红细胞叶酸水平比检测血清/血浆叶酸水平面临更大的挑战，部分原因是红细胞首先需要溶解并释放叶酰多聚谷氨酸，然后脱甲基变成叶酰单谷氨酸［11］。

多种因素可影响体内叶酸水平，包括遗传、生物和社会经济因素。研究发现，MTHFR C677基因是育龄期妇女体内叶酸水平最有效的决定性因素，携带TT基因型的育龄期妇女较CC基因型有更低的叶酸水平［12］，不同的地区和民族携带TT基因型的频率也不尽相同［13］，其中最常见的是墨西哥（32%），其次是中国（26%）和意大利南部（20%）［12-13］。叶酸状态的生物预测因子包括维生素B6和B12共存状态、同型半胱氨酸水平、炎症或感染。B族维生素、叶酸、维生素B6和B12相互作用［14］，共同影响同型半胱氨酸水平。因此，同型半胱氨酸是反映体内叶酸状态的一种非特异性指标。而炎症和感染时，胃肠道可减少叶酸吸收，机体叶酸水平也相应降低，在感染疟疾时，机体可增加叶酸的利用率［15］。

3 母体叶酸水平对母儿妊娠结局的影响

3.1 叶酸缺乏与母儿结局

3.1.1 叶酸缺乏与NTDs 多项研究表明妊娠期体内叶酸缺乏（低血浆、红细胞、羊水叶酸水平）、富含叶酸的膳食和补充多种维生素分别与NTDs发生率的增加与降低相关［16-20］。NTDs是一种常见的先天畸形，主要表现为无脑儿、脑膨出、脑脊膜膨出、脊柱裂等，约占所有出生缺陷的30%，是遗传因素和环境因素共同作用的结果，每年大约有300 000或更多的孕妇受到 NTDs的影响［21］。LAURENCE等［22］于 1981年首次采用随机双盲对照试验，发现妊娠前补充叶酸2 mg/d能避免NTDs的再发。1991年英国医学研究委员会的一项大型多中心双盲随机试验表明单独使用叶酸4.0 mg/d可预防NTDs的再发（相比于安慰剂对照组降低了72%）［23］。1991—1992年北京大学医学部与美国疾病预防与控制中心（USCDCP）联合进行了一项名为“妇女在妊娠前后每日服用0.4 mg叶酸增补剂预防神经管畸形人群干预效果评价研究”的项目。该研究表明：1991—1992年北方与南方人口的叶酸缺乏率分别为54.9%（城市38.3%与农村72.2%）、7.8%（城市5.9%与农村9.7%）；服用0.4 mg叶酸4周后，可基本纠正血清或红细胞叶酸缺乏；南北方服药妇女NTDs预防率分别为85%与41%［24］。美国疾病预防控制中心（CDC）预测此项目若在全世界范围推广，每年可减少100万～150万例出生缺陷儿。叶酸在NTDs发生的易感性中扮演着重要的角色，其可能的机制为：在细胞水平上叶酸缺乏可能干扰叶酸的生物利用度［25］；叶酸缺乏可干扰核苷酸的合成［26］；叶酸缺乏可干扰甲基化进程，但具体机制尚未明确，仍有待进一步阐明。结合大量研究，目前0.4 mg叶酸是全球预防NTDs的应用标准［27］，全世界有79个国家和地区立法，要求采用叶酸强化至少1种谷物主食；研究表明叶酸强化食物的使用可降低NTDs的发生风险［28-29］。

3.1.2 叶酸缺乏与巨幼细胞性贫血 叶酸是体内重要的甲基供体，参与核苷酸的生物合成和DNA甲基化，是叶酸在体内的活性形式，甲硫氨酸合成酶将FH4所携带的甲基转移到同型半胱氨酸，重新生成甲硫氨酸，叶酸缺乏时，将影响甲硫氨酸循环，导致核苷酸循环的甲基化受阻，进而影响DNA的生物合成，影响细胞分裂，患者出现巨幼细胞贫血。研究表明妊娠期补充叶酸可以预防贫血［30］。

3.1.3 叶酸缺乏与ASD 在过去的10年中，ASD作为主要的公共卫生问题，愈来愈受到关注。其是一个复杂的神经发育障碍，以不正常的社会交往、沟通障碍、重复刻板行为为特点。据报道妊娠期叶酸缺乏是后代发生ASD的风险之一，其会通过各种机制影响正常的大脑发育［31］，既往研究证实，母亲在妊娠前两个月摄入维生素或叶酸补充剂可以降低40%的ASD发生率。妊娠前维生素的使用、膳食摄入叶酸以及叶酸的增补与降低ASD的风险、严重的语言迟缓、情绪问题有关［32］。2012年美国一项病例对照试验发现，妊娠第1个月每天摄入＞600 μg叶酸与降低ASD相关［33］。2013年挪威母亲和儿童的队列研究发现未摄入叶酸的母亲，其儿童患ASD的风险为0.21%（50/24 134）；相比在妊娠前4周及8周后，每天摄入400 μg叶酸的母亲，其儿童患ASD的风险为0.1%（64/61 042），二者差异有统计学意义〔OR校正值=0.61，95%CI（0.41，0.90）〕［34］。有研究显示，妊娠中期叶酸的摄入与ASD发生的风险并无明显相关性［35］。也有研究指出母体妊娠期摄入叶酸与子代ASD的发生无关［36］。目前由于研究方法及研究所进行的国家不同，母体妊娠期叶酸水平与子代ASD发病风险之间的关系尚无明确结论，仍需要进行更大样本及更为客观的研究。

3.1.4 叶酸缺乏与后代肥胖风险的相关性 目研究表明，超重儿童的数量在以130万/年的数量增长，肥胖儿童达30万以上［37］，而中国肥胖儿童数量是世界上最多的。一项由美国国立卫生研究院资助的研究发现显示，妊娠期母亲叶酸水平达标可降低未来儿童肥胖风险，尤其是出生时母亲肥胖的儿童［38］。且母亲叶酸水平和儿童肥胖呈“L”型关系。叶酸水平最低时，儿童肥胖风险最高。当叶酸水平达到约20 nmol/L，即成年人的正常叶酸水平时，叶酸水平的进一步升高不会带来更多的获益。此外，研究发现肥胖母亲的叶酸水平常低于正常体质量的母亲，然而，研究人员对肥胖母亲单独进行评估时发现，与叶酸水平低于20 nmol/L的肥胖母亲的后代相比，叶酸水平≥20 nmol/L的肥胖母亲的后代肥胖风险降低43%［38］。该研究提出了一个新的方向，即叶酸在降低儿童肥胖发生率方面可能也有不错的效果，有待更多的研究去进一步证实。

3.1.5 叶酸缺乏引起高同型半胱氨酸及相关妊娠结局同型半胱氨酸代谢依赖的酶缺陷和/或叶酸及维生素缺乏时，可引起高同型半胱氨酸血症［39］。其中，MTHFR是催化同型半胱氨酸重新甲基化生成蛋氨酸生物途径中的一个关键酶。负责编码该酶的基因出现一个“667 C→T”变异，会导致该酶特异性活性和稳定性降低［40-41］。同型半胱氨酸可直接抑制血管内皮细胞的增生，促进平滑肌细胞增殖，诱导单核细胞转变为泡沫细胞，并促使氧化修饰的低密度脂蛋白在泡沫细胞中堆积；此外，同型半胱氨酸还干扰内皮蛋白C的调节，降低抗血栓形成因子Ⅲ和因子Ⅶ的活性，增加因子Ⅴ的活性等，从而导致严重的母儿并发症。近年来研究表明，同型半胱氨酸与多发性流产、子痫前期、胎盘早剥、胎儿生长受限、胎儿畸形、死胎有关，并可能与早产、低体质量儿的发生密切相关［39，41-42］。因此，建议叶酸缺乏，尤其伴有高同型半胱氨酸血症的孕妇及时补充叶酸，纠正叶酸缺乏。

3.2 叶酸补充过量与相关风险 妊娠期叶酸的合理补充与妊娠期母儿相关疾病的预防密切相关。目前尚无任何报道显示膳食来源叶酸的不良反应，甚至常规叶酸强化食品也未见明显不良反应。

虽然充分补充叶酸已经被证实对孕妇及胎儿均有益处，但高剂量补充叶酸潜在的风险也必须引起关注。大量病例报道显示服用叶酸补充剂引发或促进维生素B12缺乏的神经表现，维生素B12缺乏的猴子［43］或大蝙蝠［44-45］补充大剂量叶酸比对照组更早出现神经损伤表现，叶酸与维生素B12之间存在着相互作用。截至目前，叶酸与神经损伤的关系尚不能确定，但过量补充叶酸加剧神经损伤的危险是确定的。在叶酸补充剂引起的神经损伤病例报道中，补充剂量在5 mg/d及以上者为100例，低于5 mg/d（0.33～2.50 mg/d）者只有8例，叶酸过量引起维生素B12缺乏性神经病变，是制定叶酸可耐受最高摄入量（UL）的可选指标。目前将UL水平确定为1 mg/d，需要注意的是UL指的是合成叶酸摄入量上限，不包括天然食物来源的叶酸量。此外，有研究报道，叶酸与某些药物存在相互作用（如用于肿瘤治疗的叶酸拮抗药，一旦食物强化叶酸则需要加大药物剂量；干扰抗惊厥药物的作用，诱发患者惊厥发作等）。

有研究表明叶酸摄入过多可增加恶性肿瘤的发生风险。COLE等［46］对1 021例结直肠腺瘤患者进行为期10年的临床研究，发现每天补充1 mg的叶酸并不能降低肿瘤发生率。MASON等［47］统计分析显示1996—1998年美国和加拿大强化叶酸摄入后结直肠癌发病率有所上升。然而1980年美国学者的一项干预性研究表明：长期摄入高水平叶酸，可有效降低结肠肿瘤发病率［48］。MAYNE等［49］关于饮食营养素摄入与食管癌及胃癌发病风险的研究发现，叶酸摄入量最低四分位人群患食管腺癌、食管鳞癌、门癌及胃癌的相对危险度比最高四分位人群高（分别为2.08、1.72、1.37、1.49倍）；一项来自我国上海的病例对照研究表明，膳食叶酸摄入量最低四分位人群患乳腺癌的风险比最高四分位人群高1.6倍［50］。亦有研究显示叶酸对胃肠道肿瘤的化学预防存在双向调节，对于正常的组织，叶酸缺乏可能会导致细胞恶性转化，中等剂量（4～10倍基础需要量）叶酸补充抑制恶性转化，大剂量叶酸反而促进转化［51-53］。对于已存在的肿瘤，叶酸缺乏对其抑制作用，补充叶酸则促进肿瘤生长。叶酸对癌症的作用取决于叶酸的剂量和作用时机［54］。叶酸的补充与肿瘤的关系尚需进一步研究明确。

4 叶酸补充的相关推荐

妊娠前和妊娠期补充小剂量叶酸（0.4 mg/d）对预防NTDs发生是有效的，也是安全的。首选膳食补充叶酸，包括：膳食中的天然叶酸、叶酸补充剂以及叶酸强化食物。目前美国的建议是：高危孕妇（如个人或家族中有NTDs史、前一个胎儿是NTDs、服用抗惊厥药物），建议补充4～5 mg/d叶酸；正常孕妇应在妊娠前2～3个月补充0.4～1.0 mg/d至产后。中国营养学会妇幼分会2016年制定的最新指南建议：妊娠前3个月及整个妊娠期应补充400 μg/d叶酸。需要注意的是，以预防心脑血管疾病、癌症、老年认知障碍为目的补充叶酸需谨慎，每日补充不超过1 mg，且需要在医生的指导下；叶酸最好和维生素B12同时补充，并需在平衡膳食的前提下进行。

综上所述，叶酸作为人体所需的必需维生素之一，对妊娠期母儿结局具有重要的影响。对于降低NTDs的发生率、贫血的改善、早产的预防、ASD的治疗具有不可或缺的作用。但叶酸补充过量也可引发相关问题，因此，对妊娠期叶酸的补充要有理、有据、适量。需要临床对于母体叶酸水平做出恰当的评价，叶酸体内水平的监测与评价方法仍需完善。叶酸的最佳补充剂量以及叶酸补充中是否存在明显的个体差异，如何实现叶酸精准的补充等均有待于进一步研究。

本文文献检索策略：

于PubMed数据库检索2017年6月前（叶酸、母儿妊娠结局）的相关文献，以及目前各国的叶酸摄入推荐指南、大会中的最新研究成果。

作者贡献：张婷、李光辉进行文章的构思与设计、对文章整体负责，监督管理；李光辉进行文章的可行性分析、论文的修订、负责文章的质量控制及审校；张婷进行文献/资料收集、整理，撰写论文。

本文无利益冲突。