黄曲霉毒素对儿童生长迟缓的影响

董文亚

（山东大学公共卫生学院，山东济南 250012）

黄曲霉毒素（Aflatoxins，AFT）是由黄曲霉和寄生曲霉的某些菌株产生的一种双呋喃环类毒素，多在农作物中被检出，如花生、玉米等。黄曲霉毒素结构中含有二呋喃环和氧杂萘邻酮，具备很强的毒性、致畸性、致癌性和致突变性。大量研究发现，黄曲霉毒素会对人和动物的肝脏产生损伤，诱导其产生癌变，严重时甚至会导致死亡[1-2]。除了上述与肝癌的潜在关联外，黄曲霉毒素还与环境性肠病有关，在体内和体外实验中均发现了黄曲霉毒素会对肠道造成损伤[3-4]。

同时，越来越多的文献表明黄曲霉毒素与儿童生长迟缓之间存在关联。在肯尼亚东部进行的一项实验表明，黄曲霉毒素对儿童生长的影响可能随着年龄而变化，其影响在生命早期最为显著[5]。有研究表明黄曲霉毒素能够在妊娠期间穿过胎盘屏障，对胎儿的生长发育产生影响，导致不良的出生结局[6]。另外，在儿童断食母乳后，开始接触受污染的食物时，黄曲霉毒素暴露对儿童生长迟缓的影响更为显著。如今，我国的人口老龄化越来越严重，在这样的背景下，我国儿童的生长发育显得更为重要。因此，有必要研究调查导致生长迟缓的原因，制定正确有效的干预措施。

1 生长迟缓

营养不良会导致儿童早期身体发育不良和智力发育迟缓，全球近一半的儿童死亡是由营养不良造成的[7-8]。发育迟缓、体重低下和消瘦是衡量营养不良的3个指标，发育迟缓是指儿童身高-年龄Z值（Height for Age Z-score，HAZ）低于世界卫生组织儿童生长标准中位数的两个标准差，是衡量慢性营养不良最常用的指标，体重低下和消瘦分别指体重-年龄Z值（Weight for Age Z-score，WAZ）或体重-身长Z值（Weight for Length Z-score，WLZ）低于世界卫生组织参考值两个或两个以上标准差[9-11]。我国规定儿童生长迟缓是指儿童的身高（长）低于同年龄、同性别儿童正常参考值的第三百分位或2个标准 差值[12]。

儿童生长迟缓从侧面反映了该地区的经济发展状况以及儿童的生长环境，所以其可以作为衡量国家整体发展状况的一个指标。有经济学家估计，生长迟缓会使一个国家的国内生产总值减少3%，同时由于遗传和营养等原因，生长迟缓的现象极有可能遗传给下一代[13]。据联合国估计，2012年5岁以下儿童中有25%（1.62亿）发育不良，撒哈拉以南的非洲和南亚的患病率最高（约38%），而我国的儿童生长迟缓发生率在2014年高达9.9%，总数居全球第2[14]。因此应加强探究我国儿童生长迟缓的主要原因，以制定正确的预防措施。儿童生长迟缓的原因有很多，前期的研究发现儿童生长迟缓与营养不良、传染病以及卫生条件有关，但近20年来研究发现，儿童生长迟缓与黄曲霉毒素暴露有关的证据越来越多[15-16]。

2 黄曲霉毒素概述

1960年英国有10多万只火鸡突然患病，这些火鸡表现出中毒的迹象，并且在患病后几天或几周内死亡。尸检分析显示，火鸡有严重的肠道炎症和肝坏死现象。经调查发现，这些火鸡普遍食用来自巴西的花生粉，花生粉中含有黄曲霉的代谢物，即黄曲霉毒素[17]。黄曲霉毒素的理化性质非常稳定，是目前在自然界中已经发现的理化性质最稳定的一类真菌毒素。黄曲霉毒素易溶于氯仿、甲醇、乙腈、乙醇和二甲基甲酰胺等有机溶剂，难溶于水、己烷、乙醚和石油醚，熔点为200～300 ℃。AFT遇碱能迅速分解，pH值为9～10时迅速分解成几乎无毒的盐，但此反应可逆，即在酸性条件下又可以 复原[18]。

黄曲霉毒素的衍生物有很多，黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1和黄曲霉毒素G2是4种主要的黄曲霉毒素，其中黄曲霉毒素B1毒性最大[19]。1993年，国际癌症研究机构经过多次评估，将黄曲霉毒素列为一级致癌物[20]。黄曲霉毒素有很强的急性毒性，也有显著的慢性毒性。高剂量的黄曲霉毒素会导致人和动物中毒，其症状为出血、急性肝损伤，严重时甚至死亡。长期慢性暴露于有黄曲霉毒素的环境中也会对人和动物产生不良影响，如儿童可能出现免疫功能障碍和生长障碍等。

3 黄曲霉毒素暴露及其对人类健康的相关影响

3.1 黄曲霉毒素暴露与肝癌

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是最常见的原发性肝癌。原发性肝癌的病因及确切分子机制尚不完全清楚，目前认为其发病是多因素、多步骤的复杂过程，受环境和饮食双重因素影响。肝癌是全球第四大癌症死亡原因，其发病率也在持续上升。2012年，全球约78.2万例新发肝癌癌症病例，其中83%的病例发生在欠发达地区，仅中国就占据50%[21]。国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，IARC）在人类和动物研究中已经证实黄曲霉毒素会导致癌症[22]。其原理是黄曲霉毒素B1被肝脏中的细胞色素P450氧化成AFB1-8,9-环氧化物，环氧化物与脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，DNA）反应形成鸟嘌呤加合物，或者与血清白蛋白反应生成赖氨酸加合物，产生诱变和致癌反应[23]。研究表明，饮食中黄曲霉毒素暴露与肝癌发生之间存在显著关联[24-25]。在对印度266例HCC患者和251例非HCC慢性肝病患者进行的对照实验中，筛查样本是否含有乙肝和丙肝感染的血清标志物以及食物和尿液样本中AFB1的水平，结果尿液中的AFB1-n7-鸟嘌呤加合物和膳食AFB1摄入量与HCC显著相关[26]。

此外，有研究发现黄曲霉毒素和乙型肝炎病毒（Hepatitis B Virus，HBV）之间具有协同作用。1996—1998年在苏丹进行了一项病例对照研究，研究包括114例实验病例和198例对照病例，调查了患者食用花生酱（黄曲霉毒素的主要来源）和乙肝病毒感染的状况，以及饮酒和吸烟习惯。通过分析发现约80%的HCC病例可归因于食用花生酱或HBV感染，其中7%～34%的HCC病例是由两种因素共同作用导致的[27]。

3.2 黄曲霉毒素暴露与环境性肠病

环境性肠病是一种以绒毛萎缩、隐窝增生、小肠通透性增加、炎症细胞浸润和轻度吸收不良为特征的亚临床症状，对机体最明显的影响是导致机体营养不良[28]。环境性肠病经常发生在环境和卫生较差的发展中国家，在印度韦洛尔进行的一项研究发现，死产的胎儿有正常的手指状肠绒毛，但健康婴儿在出生后8周时就会出现肠绒毛结构异常，这再次证明了不良的环境因素会导致环境性肠病的发生[29]。

有研究者认为黄曲霉毒素是通过损害小肠绒毛而影响肠道对于营养物质的消化和吸收，进而影响人体的健康和生长[30]。AKINRINMADE等[31]进行的一项研究证实了AFB1对大鼠肠道的损伤，通过对大鼠喂食AFB1，在肠道黏膜上观察到白细胞和淋巴细胞浸润以及十二指肠和回肠的绒毛变性。另外，在鸡身上也发现黄曲霉毒素暴露对肠道的损害。YUNUS等[32]选用7日龄的Ross 308雄性雏鸡，随机分为对照组（无AFB1）、低剂量AFB1组（0.07 mg/kg）和高剂量AFB1组（0.75 mg/kg）。结果在暴露第4周时，随着AFB1水平的升高，十二指肠和空肠的单位重量均呈线性下降趋势（P≤0.013）。

黄曲霉毒素进入小肠后使得小肠黏膜屏障被破坏，从而允许大分子转移到黏膜和血液中，触发局部和全身的免疫和炎症机制，进而导致生长迟缓[30]。为了验证这种机制是否成立，对冈比亚农村8～64周龄的婴儿进行了纵向研究，对每个儿童进行医学检查、人体测量及血样抽取，并进行肠道通透性测试。结果表明，白细胞、淋巴细胞和血小板计数异常升高，血浆C反应蛋白浓度异常升高，肠道通透性异常，并与生长迟缓有关（r=-0.41，P＜0.001）[33]。

3.3 黄曲霉毒素暴露与儿童生长迟缓

营养不良是导致儿童生长迟缓的一个关键因素，儿童发育迟缓、严重消瘦和宫内生长受限共同导致了200多万例5岁以下儿童死亡[34]。营养不良还会导致儿童认知能力受损和学业成绩下降，导致成年人生活生产力下降，进而造成国家经济损失[35]。

近几十年来，将黄曲霉毒素暴露与儿童生长迟缓联系起来的证据越来越多，在贝宁和多哥开展了一项横断面研究，研究对象为4个农业生态区的479名儿童（9个月至5岁）。对其血液样本进行了黄曲霉毒素赖氨酸加合物（lnAF-alb）检测，结果在99%的样品中检测到黄曲霉毒素赖氨酸加合物（缺失1个样品），其几何平均浓度为32.8（5～1 064）pg/mg。通过调查发现，该地区儿童的发育迟缓率为33%（HAZ≤2），体重低下率为29%（WAZ≤2），消瘦率为6%（WLZ≤2）。发育迟缓或体重低下的儿童中lnAF-alb平均浓度要高出30%～40%。在对年龄、性别、社会经济地位和农业生态区域进行调整后，黄曲霉毒素赖氨酸加合物与3个生长参数分别呈显著负相关（HAZ，P=0.001；WAZ，P=0.005；WLZ，P=0.047）[36]。

此外，研究显示，黄曲霉毒素可以在妊娠期间穿过胎盘屏障，并且可能通过长期接触，对胎儿生长产生损害，导致不良的出生结果[37-38]。在动物实验中也发现了这一现象，WANGIKAR等[39]通过实验每天检测每只大鼠的身体状况，并于妊娠第20 d处死所有母鼠，随机选择2/3的胎儿进行骨骼检查，结果发现胎儿颅骨和小骨骨化不完全的现象。此外，儿童断奶后通过饮食长期接触黄曲霉毒素也会导致儿童生长迟缓。GONG等在西非贝宁进行的一项研究中，将16～37个月的200名儿童按照断奶状态进行划分，与那些仍接受母乳喂养的孩子们相比，断奶儿童的黄曲霉毒素赖氨酸水平更高（断奶后的饮食主要是玉米类食物），并且在8个月的随访中，lnAF-alb水平较高的儿童生长显著减少，平均减 少1.7 cm[40-41]。

WATSON等[42]于2018年在冈比亚进行了一项研究，研究对象为374名新生儿，在婴儿6、12和18个月大的时候，检测婴儿血液中黄曲霉毒素赖氨酸加合物的浓度。结果表明，在6、12和18月龄时，可用血浆样本中分别有48%（170/352）、98%（325/331）和99%（307/309）的婴儿中检测到lnAF-alb浓度（LOD＞3.0 pg/mg）。6个月时黄曲霉毒素含量低于LOD的样本数量较多，说明母乳喂养的婴儿接触黄曲霉毒素的量较低，而随着断奶后开始接触食物，黄曲霉毒素暴露水平增加。结果表明6月龄时测量的lnAFalb与6-12月龄WLZ的变化之间存在显著的负相关关 系（β=-0.01，95%CI：-0.02，-0.00；P=0.013）。12月龄测得的lnAF-alb与12—18月龄LAZ的变化及测得的长度变化呈负相关（β=-0.003，95%CI： -0.01，-0.00，P=0.02；β=-0.01，95%CI：-0.02，0.00，P=0.003）。由此可见，断奶是儿童接触黄曲霉毒素的一个关键点，应仔细监测断奶后的饮食，以防止儿童生长迟缓。

4 讨论

目前，越来越多的研究表明黄曲霉毒素暴露与儿童生长迟缓存在潜在联系。在动物实验和人类流行病学调查中都发现了黄曲霉毒素暴露对健康和生长的不良影响。在对儿童进行队列研究中发现，儿童断奶后通过饮食接触暴露于黄曲霉毒素，其生长迟缓率显著增加，这表明通过饮食暴露于黄曲霉毒素与儿童身高、体重生长存在一定的剂量-反应关系。这个过程中可能存在一个阈值浓度，如果超过这个阈值，可能会影响儿童生长发育。所以母乳喂养对儿童良好的早期营养摄取非常重要，对防止早期接触黄曲霉毒素也很重要。

黄曲霉毒素暴露在发展中国家非常普遍，西非儿童血液样本中AF-alb的检出率高达90%，而发达国家则不到1%，这说明黄曲霉毒素给发展中国家造成了巨大的公共卫生负担，建议进一步研究黄曲霉毒素导致儿童生长迟缓的机制，以便采取新的干预方法，减少黄曲霉毒素的暴露，降低儿童生长发育迟缓率。