引用本文: 高云, 高杰, 羅鳳鳴. 孕期攝入維生素 E 對哮喘的影響. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(2): 214-218. doi: 10.7507/1671-6205.201802008 復制
哮喘屬于多種細胞和組織參與的多表型氣道炎性疾病。在哮喘急性發作時,激活的炎性細胞、相關的免疫刺激等均會使細胞釋放氧化劑,其過氧化所產生的代謝物質會引起支氣管黏膜充血、水腫,刺激支氣管平滑肌收縮,導致氣道狹窄,從而引發一系列哮喘癥狀。維生素 E(vitamin E,VE)作為抗氧化劑之一,在保護神經系統、肌肉組織和視網膜等組織器官免受氧化損傷方面有著一定效果,主要機制是維生素 E 的抗氧化特性可以保護組織和細胞免受由氧化脂肪和其他化學物質產生的自由基及其他炎性介質的破壞。近年來越來越多的研究發現出生前的一些因素可能對兒童變應性疾病有關,甚至會影響成年后疾病的發展[1]。如果孕期補充維生素 E 可以早期干預并防止哮喘的發生,那么就可以降低整體人群的哮喘發病率。
1 兒童哮喘的流行病學
哮喘是各種因素引起的一種慢性氣道炎癥和氣道高反應性的異質性疾病[2]。支氣管哮喘是兒童最常見的慢性呼吸道疾病之一,嚴重影響患兒身心健康,也給家庭和社會帶來沉重的精神壓力和經濟負擔[3]。近十余年來兒童哮喘的患病率有明顯上升趨勢,甚至在醫療條件較好的發達國家中也是如此[4]。我國兒童哮喘協作組分別在 1990 年到 2009 年間每十年組織 1 次全國城市兒童哮喘的流行病學調查,顯示總患病率分別為 0.91%、1.50% 和 3.02%[5],可以看到我國兒童哮喘的患病率呈現逐年大幅上升的趨勢。
在全球范圍看,近幾十年間哮喘的發病率同樣呈上升表現,在 20 世紀 70 年代人群中哮喘發病率約 3.5%,到 21 世紀初年發病率增長至 7.3%,2010 年哮喘的發病率已達到了 8.4%[6-7]。目前全球約有 3 億哮喘病例[8],全球哮喘防治創議(global initiative for asthma,GINA)2004 年依據全球報道的哮喘流行病學資料顯示的哮喘患病率預計在未來 20 年哮喘患者全球將新增 100 萬[3]。即便是哮喘防治工作走在前列的美國,雖然數據顯示近些年來哮喘發病率增長態勢趨于穩定,甚至有下滑[9],但是不能忽視的是美國仍有超過 700 萬的兒童患有哮喘,在全球兒童哮喘患者中占比高達 14%[10]。顯而易見,哮喘仍然是重要的公共健康問題。既往調查發現,15 歲以下兒童住院治療的疾病中哮喘排名第三,在美國每 1 000 人中有 26.2 人患有哮喘[11]。在醫療費用中,哮喘急性發作處于第三位[12]。由此可見,哮喘對人類健康的影響較大。
2 維生素 E 攝入與哮喘的風險相關
在過去 20 年,支氣管哮喘、過敏性鼻炎、濕疹等變應性疾病的發病率明顯上升。盡管遺傳因素與哮喘發生明確相關,但遺傳結構的改變在數十年來起的作用并不明顯,因此哮喘發病率明顯增加可能是環境等其他外在因素綜合作用互相影響的結果。尤其是越來越廣泛的西方生活模式影響哮喘的發生,如室內和交通的空氣污染、飼養寵物、室內塵螨、霉菌、內毒素和肥胖癥[13]。隨著社會和環境的發展,越來越多的研究認為哮喘與人類進食的營養素的缺乏或比例失調有關,其中脂溶性維生素 E 獲得了極大的關注[14-15],因此探討攝取膳食中維生素 E 等抗氧化劑對兒童哮喘的影響成為哮喘研究的新熱點。
3 不同形式的維生素 E 在哮喘炎性反應中的作用機制
維生素 E 是一種具有多種形式的脂溶性維生素[16],其水解產物是生育酚,維生素 E 按甲基位置分為 α、β、γ、δ 生育酚和 α、β、γ、δ 生育三系酚。植物利用酪氨酸和葉綠素合成自然形式的生育酚,然后以植物油的形式在飲食中被攝取,而哺乳動物不能在體內實現各種生育酚的互相轉化,只能通過攝取天然形式或人工合成的維生素 E 維持營養。維生素 E 為非酶性抗氧化劑,其中 δ-生育酚生物活性最強。生育酚自由基氧化后能被維生素 C 還原,再作為還原型維生素 E 在細胞膜上發揮清除氧自由基保護細胞膜的作用[17]。在血液中 α-生育酚和 γ-生育酚是分布最多且是最便于測量的兩種異構形式[18]。不同維生素 E 的異構體作用也不同[19]。在體外實驗中發現,相同摩爾的濃度下 α-生育酚和 γ-生育酚在清除脂質過氧化反應中的活性氧自由基的能力是相近的,而且證明了二者抑制蛋白質激酶 B 激活的能力也是相似的[20-21]。然而在組織器官中,α-生育酚濃度比 γ-生育酚高將近 10 倍,因為在肝臟中 α-生育酚轉運蛋白可以優先轉運相關媒介,同時 γ-生育酚降解率要高于 α-生育酚[22-23] 。當然各個異構體的濃度也與多種因素有關,比如左旋肉堿可以提高 α-生育酚的吸收,而如果肝臟中生育酚的轉運酶發生突變,那么也會導致 α-生育酚的缺乏[24]。已有研究認為空氣中的內毒素 (脂多糖)是導致哮喘患者急性發作的重要原因之一[25],而且脂多糖在哮喘患者體內可誘導氣道中性粒細胞增加,升高促炎癥細胞因子水平,從而刺激多核細胞增多或巨噬細胞炎癥介質表達增加,增強氧化應激的程度[26]。Wiser 等[27]發現,在補充 γ-生育酚 1 周后,外周血中因脂多糖刺激而釋放的促炎性因子腫瘤壞死因子-α、白細胞介素(interleukin,IL)-6 及 IL-1β 等明顯減少。在補充 γ-生育酚后,健康志愿者痰中脂多糖刺激而釋放的中性粒細胞減少了一半。從動物實驗的數據來看,痰中的中性粒細胞減少可能與肺組織中 γ-生育酚抑制中性粒細胞的募集有關[28]。
維生素 E 的抗氧化特性可以保護組織和細胞免受氧化脂肪和自由基破壞。研究認為,γ-生育酚與哮喘的關系較為密切[29]。在人和小鼠的實驗中也證實了血漿中生育酚的濃度和肺組織的生育酚濃度有著明確的相關性[19, 30]。有研究認為 α-生育酚能夠中和脂質自由基并抑制環氧化酶和白細胞介素的合成,對氣道過敏炎癥具有治療作用[31] 。
4 維生素 E 在調節過敏反應中免疫功能的作用
通常意義上的過敏是指即刻發生的有害的免疫反應,也被稱為 I 型超敏反應。在工業化國家里有 40% 的人群曾受到過敏性疾病的困擾,并且在過去的 50 年里一直持續增長。現代社會不健康的飲食模式中,往往缺乏必要的維生素和其他抗氧化復合物,比如 n-3 多聚不飽和脂肪酸,這些都是發生哮喘、過敏及其他炎性反應疾病的高風險。在體外有實驗證明,維生素 E 可以促進脂質過氧化反應中的活性氧清理、抑制蛋白激酶 B 活性,在抗氧化和非抗氧化過程中發揮免疫調節作用[32]。有報道稱維生素 E 通過調節血管細胞黏附分子-1 和調控白細胞遷移來影響炎癥反應過程[33]。在過敏性疾病及炎性反應中,多種介質包括活性氧,可以誘導內皮細胞中的血管細胞黏附分子-1 的表達。維生素 E 可以通過影響血管細胞黏附分子-1 誘導氧化內皮分子 PKCα 從而調節血管內皮細胞功能,影響白細胞遷移過程,這可能就是維生素 E 調節免疫反應的重要機制。
5 維生素 E 攝入減少哮喘的發生
關于膳食中抗氧化物的減少是哮喘高危因素最早在 1994 年由 Seaton 等[34]提出。與這一假說一致的研究發現,從 1950 年到 2000 年英國人群維生素 E 日攝入量(亞型不定)從 15 mg 降為 9 mg,相應的哮喘發病率增加了 1 倍[10]。在一項嵌入式病例對照研究中,Larkin 等在上海通過隨訪超過 65 000 位年齡 40~70 歲的婦女,發現在 8 年的時間里新發哮喘中,血中升高的 α-生育酚與哮喘風險的降低有密切聯系。α-生育酚濃度增高 2 倍,可以使哮喘風險降低 48%。其他研究顯示在提高通氣及肺功能有獲益效應的自我報告膳食中維生素 E 含量普遍偏高[35],哮喘的發生率也有所降低[36]。除了證實了 α-生育酚在氣道炎癥中的保護性作用,Hoskins 等[37]同樣證實了維生素 E 對氣道高反應中的影響。他們發現,經過補充 16 周的 α-生育酚,顯著地減少氣道對乙酰甲膽堿的高反應性。一項動物實驗結果顯示,γ-生育酚可以作為有潛力的治療藥物應用在過敏原誘導的炎性和支氣管上皮細胞炎性反應[38]。γ-生育酚可以減少炎性細胞的募集、炎癥細胞因子的表達、類花生酸的產物、上皮細胞的轉化以及粘液的過度分泌。實驗發現,其對整個呼吸道的保護是從鼻腔和鼻竇到肺部。該報告首次描述了 γ-生育酚對呼吸道過敏的廣泛而全面的抗炎作用,并提示它可能是一種有效的輔助或替代藥物用于過敏性鼻炎和哮喘患者治療。
6 孕期攝入維生素 E 對子代帶來的影響
國外有研究認為成人部分肺部疾病可能與胎兒期生長有關[39],最早是由 Barker[40]首先提出了一個發育生物學上的“發育編程”假說。該假說認為兒童生長的發育是利用各種信息的動態過程,即表達了遺傳信息,又包含了各種外在環境的影響,體現了遺傳和環境的表達系統化。在該假說之下關于孕期補充維生素對之后兒童疾病的發生會有如何影響成為了熱點話題。哮喘作為肺功能異常導致的常見疾病,在出生后很短時間就能確認并在之后的生活中都能出現,這個情況符合發育編程的假說[41-42]。對于孕期維生素 E 缺乏與子代哮喘發生的病因關聯,以及可能的發病機制進行了解,從而有助于預防哮喘的發生發展。
哮喘兒童多在嬰幼兒期即呈現一種特異質,常表現一種或幾種變應性疾病,如濕疹、過敏性結膜炎、過敏性鼻炎、嬰幼兒喘息等,有研究表明這與母親孕期環境暴露有密切關系[43-46]。嬰幼兒期反復喘息的兒童今后患哮喘的幾率很高[2]。如果能確定與哮喘兒童嬰幼兒期喘息相關的孕期危險因素,并盡早進行有效積極的早期預防,對降低兒童哮喘的發病將是十分有益的。研究顯示,維生素 E 的低攝入與呼吸系統通氣功能的降低有密切關系[35]。3 組出生隊列研究的 4 篇報道都一致的認為母親攝入維生素 E 對決定小兒哮喘轉歸有著積極有力的影響[47-48]。維生素 E 能以生育酚的形式通過胎盤膜和乳腺組織,因此對胎兒和新生兒的生長發育有著重要影響[49]。來自荷蘭烏得勒支大學的研究人員 Saskia Willers 稱,至少在 5 歲之前,母親的孕期飲食對孩子呼吸道健康的影響比孩子自身的飲食更為重要。Martindale 等[50]在 2005 年,Devereux 等[47]在 2006 年,Turner 等[15]在 2010 年,以及 Allan 等[51]在 2015 年一項蘇格蘭的縱向研究報告顯示,那些在懷孕期間招募的女性生的單個孩子,在 2,5,6,還有 10 歲的時候,如果母親的膳食中缺乏維生素 E 而且孕早期血漿中 α-生育酚較低,小孩更容易出現喘息、被診斷為哮喘然后進行治療(未區分具體哮喘表型)。維生素 E 除了作為潛在的免疫調節因子,同時也扮演了肺生長因子的角色。Islam 等[52]在早期的研究中發現維生素 E(α-生育酚)可以在體外加速小鼠的肺成熟。 Turner 等 [15]的研究進一步發現孕母的 α-生育酚濃度與孕早期超聲檢測出來的胎兒大小有關系。他們因此得出結論:α-生育酚在宮內扮演了生長因子的角色,其在孕母血漿中的濃度與胎兒大小有關,這個結論也與 Islam 等[52]的動物實驗結果一致。目前認為,母親在孕期攝入 γ-維生素 E 對子代有保護作用,并能有效減少子代幼年患哮喘的風險。Maslova 等[53]研究了來自超過 61 908 例產期在 1996 年至 2002 年之間的母親反饋資料,分析了她們的孩子在 18 個月和 7 歲時候的醫療記錄。母親需提供她們在孕期吃花生和堅果如杏仁和核桃的頻率。研究人員發現,在孩子 18 個月時,如他們的母親懷孕時吃花生,他們患哮喘的可能性較小。研究者得出結論:規律進食花生的母親,孩子患哮喘的風險下降 21%;這組孩子在 7 歲時,診斷為哮喘的概率較母親不吃花生的孩子低 34%。雖然研究未證實堅果可預防哮喘和過敏癥,但研究者認為堅果中的不飽和脂肪酸、維生素 E 或抗氧化劑可能起主要作用。
流行病學研究證明了天然飲食抗氧化劑維生素 C、維生素 E、胡蘿卜素、硒和富含抗氧化劑的食物中的抗氧化劑的有益作用,母體攝入較高的維生素 E 能降低子女早期生活中喘息的風險[50]。既往研究表明,在孕期服用維生素 E、D 及鋅劑,有助于降低兒童喘息及哮喘的風險。Devereux 等[54]研究了 223 例新生兒的臍血單核細胞輔助 T 細胞增殖反應,發現在應對貓尾草及室內塵螨等過敏原時,孕母攝入維生素 E 量的高低與臍血單核細胞增殖反應成反比。孕期高抗氧化物攝入同樣可以降低喘息風險和 2 歲以內兒童持續喘息的風險[55]。這些研究表明,富含抗氧化劑的孕婦飲食可能會影響胎兒的免疫系統,降低患哮喘和過敏的風險。
既往主要研究維生素 E 在呼吸道中的抗炎作用,孕期缺乏維生素 E 會如何影響免疫系統值得進一步研究。應建立多中心前瞻性的研究隊列,以此驗證孕期補充維生素 E 預防兒童哮喘的作用及機制。目前對維生素 D 預防哮喘的研究較多,維生素 D 對免疫系統影響的數據比維生素 E 的數據更豐富[56]。因此,隨著維生素 E 在免疫系統調節領域的基礎研究越來越多,之后的臨床分析也會更加完善。實驗應該更注重孕期補充維生素 E 對哮喘及過敏性疾病的影響,而不僅僅是評估產后補充維生素 E 所產生的效果。如果進一步證實孕期補充維生素 E 對哮喘的預防作用,我們就有了一個潛在的廉價、安全、簡單的哮喘預防的手段。
哮喘屬于多種細胞和組織參與的多表型氣道炎性疾病。在哮喘急性發作時,激活的炎性細胞、相關的免疫刺激等均會使細胞釋放氧化劑,其過氧化所產生的代謝物質會引起支氣管黏膜充血、水腫,刺激支氣管平滑肌收縮,導致氣道狹窄,從而引發一系列哮喘癥狀。維生素 E(vitamin E,VE)作為抗氧化劑之一,在保護神經系統、肌肉組織和視網膜等組織器官免受氧化損傷方面有著一定效果,主要機制是維生素 E 的抗氧化特性可以保護組織和細胞免受由氧化脂肪和其他化學物質產生的自由基及其他炎性介質的破壞。近年來越來越多的研究發現出生前的一些因素可能對兒童變應性疾病有關,甚至會影響成年后疾病的發展[1]。如果孕期補充維生素 E 可以早期干預并防止哮喘的發生,那么就可以降低整體人群的哮喘發病率。
1 兒童哮喘的流行病學
哮喘是各種因素引起的一種慢性氣道炎癥和氣道高反應性的異質性疾病[2]。支氣管哮喘是兒童最常見的慢性呼吸道疾病之一,嚴重影響患兒身心健康,也給家庭和社會帶來沉重的精神壓力和經濟負擔[3]。近十余年來兒童哮喘的患病率有明顯上升趨勢,甚至在醫療條件較好的發達國家中也是如此[4]。我國兒童哮喘協作組分別在 1990 年到 2009 年間每十年組織 1 次全國城市兒童哮喘的流行病學調查,顯示總患病率分別為 0.91%、1.50% 和 3.02%[5],可以看到我國兒童哮喘的患病率呈現逐年大幅上升的趨勢。
在全球范圍看,近幾十年間哮喘的發病率同樣呈上升表現,在 20 世紀 70 年代人群中哮喘發病率約 3.5%,到 21 世紀初年發病率增長至 7.3%,2010 年哮喘的發病率已達到了 8.4%[6-7]。目前全球約有 3 億哮喘病例[8],全球哮喘防治創議(global initiative for asthma,GINA)2004 年依據全球報道的哮喘流行病學資料顯示的哮喘患病率預計在未來 20 年哮喘患者全球將新增 100 萬[3]。即便是哮喘防治工作走在前列的美國,雖然數據顯示近些年來哮喘發病率增長態勢趨于穩定,甚至有下滑[9],但是不能忽視的是美國仍有超過 700 萬的兒童患有哮喘,在全球兒童哮喘患者中占比高達 14%[10]。顯而易見,哮喘仍然是重要的公共健康問題。既往調查發現,15 歲以下兒童住院治療的疾病中哮喘排名第三,在美國每 1 000 人中有 26.2 人患有哮喘[11]。在醫療費用中,哮喘急性發作處于第三位[12]。由此可見,哮喘對人類健康的影響較大。
2 維生素 E 攝入與哮喘的風險相關
在過去 20 年,支氣管哮喘、過敏性鼻炎、濕疹等變應性疾病的發病率明顯上升。盡管遺傳因素與哮喘發生明確相關,但遺傳結構的改變在數十年來起的作用并不明顯,因此哮喘發病率明顯增加可能是環境等其他外在因素綜合作用互相影響的結果。尤其是越來越廣泛的西方生活模式影響哮喘的發生,如室內和交通的空氣污染、飼養寵物、室內塵螨、霉菌、內毒素和肥胖癥[13]。隨著社會和環境的發展,越來越多的研究認為哮喘與人類進食的營養素的缺乏或比例失調有關,其中脂溶性維生素 E 獲得了極大的關注[14-15],因此探討攝取膳食中維生素 E 等抗氧化劑對兒童哮喘的影響成為哮喘研究的新熱點。
3 不同形式的維生素 E 在哮喘炎性反應中的作用機制
維生素 E 是一種具有多種形式的脂溶性維生素[16],其水解產物是生育酚,維生素 E 按甲基位置分為 α、β、γ、δ 生育酚和 α、β、γ、δ 生育三系酚。植物利用酪氨酸和葉綠素合成自然形式的生育酚,然后以植物油的形式在飲食中被攝取,而哺乳動物不能在體內實現各種生育酚的互相轉化,只能通過攝取天然形式或人工合成的維生素 E 維持營養。維生素 E 為非酶性抗氧化劑,其中 δ-生育酚生物活性最強。生育酚自由基氧化后能被維生素 C 還原,再作為還原型維生素 E 在細胞膜上發揮清除氧自由基保護細胞膜的作用[17]。在血液中 α-生育酚和 γ-生育酚是分布最多且是最便于測量的兩種異構形式[18]。不同維生素 E 的異構體作用也不同[19]。在體外實驗中發現,相同摩爾的濃度下 α-生育酚和 γ-生育酚在清除脂質過氧化反應中的活性氧自由基的能力是相近的,而且證明了二者抑制蛋白質激酶 B 激活的能力也是相似的[20-21]。然而在組織器官中,α-生育酚濃度比 γ-生育酚高將近 10 倍,因為在肝臟中 α-生育酚轉運蛋白可以優先轉運相關媒介,同時 γ-生育酚降解率要高于 α-生育酚[22-23] 。當然各個異構體的濃度也與多種因素有關,比如左旋肉堿可以提高 α-生育酚的吸收,而如果肝臟中生育酚的轉運酶發生突變,那么也會導致 α-生育酚的缺乏[24]。已有研究認為空氣中的內毒素 (脂多糖)是導致哮喘患者急性發作的重要原因之一[25],而且脂多糖在哮喘患者體內可誘導氣道中性粒細胞增加,升高促炎癥細胞因子水平,從而刺激多核細胞增多或巨噬細胞炎癥介質表達增加,增強氧化應激的程度[26]。Wiser 等[27]發現,在補充 γ-生育酚 1 周后,外周血中因脂多糖刺激而釋放的促炎性因子腫瘤壞死因子-α、白細胞介素(interleukin,IL)-6 及 IL-1β 等明顯減少。在補充 γ-生育酚后,健康志愿者痰中脂多糖刺激而釋放的中性粒細胞減少了一半。從動物實驗的數據來看,痰中的中性粒細胞減少可能與肺組織中 γ-生育酚抑制中性粒細胞的募集有關[28]。
維生素 E 的抗氧化特性可以保護組織和細胞免受氧化脂肪和自由基破壞。研究認為,γ-生育酚與哮喘的關系較為密切[29]。在人和小鼠的實驗中也證實了血漿中生育酚的濃度和肺組織的生育酚濃度有著明確的相關性[19, 30]。有研究認為 α-生育酚能夠中和脂質自由基并抑制環氧化酶和白細胞介素的合成,對氣道過敏炎癥具有治療作用[31] 。
4 維生素 E 在調節過敏反應中免疫功能的作用
通常意義上的過敏是指即刻發生的有害的免疫反應,也被稱為 I 型超敏反應。在工業化國家里有 40% 的人群曾受到過敏性疾病的困擾,并且在過去的 50 年里一直持續增長。現代社會不健康的飲食模式中,往往缺乏必要的維生素和其他抗氧化復合物,比如 n-3 多聚不飽和脂肪酸,這些都是發生哮喘、過敏及其他炎性反應疾病的高風險。在體外有實驗證明,維生素 E 可以促進脂質過氧化反應中的活性氧清理、抑制蛋白激酶 B 活性,在抗氧化和非抗氧化過程中發揮免疫調節作用[32]。有報道稱維生素 E 通過調節血管細胞黏附分子-1 和調控白細胞遷移來影響炎癥反應過程[33]。在過敏性疾病及炎性反應中,多種介質包括活性氧,可以誘導內皮細胞中的血管細胞黏附分子-1 的表達。維生素 E 可以通過影響血管細胞黏附分子-1 誘導氧化內皮分子 PKCα 從而調節血管內皮細胞功能,影響白細胞遷移過程,這可能就是維生素 E 調節免疫反應的重要機制。
5 維生素 E 攝入減少哮喘的發生
關于膳食中抗氧化物的減少是哮喘高危因素最早在 1994 年由 Seaton 等[34]提出。與這一假說一致的研究發現,從 1950 年到 2000 年英國人群維生素 E 日攝入量(亞型不定)從 15 mg 降為 9 mg,相應的哮喘發病率增加了 1 倍[10]。在一項嵌入式病例對照研究中,Larkin 等在上海通過隨訪超過 65 000 位年齡 40~70 歲的婦女,發現在 8 年的時間里新發哮喘中,血中升高的 α-生育酚與哮喘風險的降低有密切聯系。α-生育酚濃度增高 2 倍,可以使哮喘風險降低 48%。其他研究顯示在提高通氣及肺功能有獲益效應的自我報告膳食中維生素 E 含量普遍偏高[35],哮喘的發生率也有所降低[36]。除了證實了 α-生育酚在氣道炎癥中的保護性作用,Hoskins 等[37]同樣證實了維生素 E 對氣道高反應中的影響。他們發現,經過補充 16 周的 α-生育酚,顯著地減少氣道對乙酰甲膽堿的高反應性。一項動物實驗結果顯示,γ-生育酚可以作為有潛力的治療藥物應用在過敏原誘導的炎性和支氣管上皮細胞炎性反應[38]。γ-生育酚可以減少炎性細胞的募集、炎癥細胞因子的表達、類花生酸的產物、上皮細胞的轉化以及粘液的過度分泌。實驗發現,其對整個呼吸道的保護是從鼻腔和鼻竇到肺部。該報告首次描述了 γ-生育酚對呼吸道過敏的廣泛而全面的抗炎作用,并提示它可能是一種有效的輔助或替代藥物用于過敏性鼻炎和哮喘患者治療。
6 孕期攝入維生素 E 對子代帶來的影響
國外有研究認為成人部分肺部疾病可能與胎兒期生長有關[39],最早是由 Barker[40]首先提出了一個發育生物學上的“發育編程”假說。該假說認為兒童生長的發育是利用各種信息的動態過程,即表達了遺傳信息,又包含了各種外在環境的影響,體現了遺傳和環境的表達系統化。在該假說之下關于孕期補充維生素對之后兒童疾病的發生會有如何影響成為了熱點話題。哮喘作為肺功能異常導致的常見疾病,在出生后很短時間就能確認并在之后的生活中都能出現,這個情況符合發育編程的假說[41-42]。對于孕期維生素 E 缺乏與子代哮喘發生的病因關聯,以及可能的發病機制進行了解,從而有助于預防哮喘的發生發展。
哮喘兒童多在嬰幼兒期即呈現一種特異質,常表現一種或幾種變應性疾病,如濕疹、過敏性結膜炎、過敏性鼻炎、嬰幼兒喘息等,有研究表明這與母親孕期環境暴露有密切關系[43-46]。嬰幼兒期反復喘息的兒童今后患哮喘的幾率很高[2]。如果能確定與哮喘兒童嬰幼兒期喘息相關的孕期危險因素,并盡早進行有效積極的早期預防,對降低兒童哮喘的發病將是十分有益的。研究顯示,維生素 E 的低攝入與呼吸系統通氣功能的降低有密切關系[35]。3 組出生隊列研究的 4 篇報道都一致的認為母親攝入維生素 E 對決定小兒哮喘轉歸有著積極有力的影響[47-48]。維生素 E 能以生育酚的形式通過胎盤膜和乳腺組織,因此對胎兒和新生兒的生長發育有著重要影響[49]。來自荷蘭烏得勒支大學的研究人員 Saskia Willers 稱,至少在 5 歲之前,母親的孕期飲食對孩子呼吸道健康的影響比孩子自身的飲食更為重要。Martindale 等[50]在 2005 年,Devereux 等[47]在 2006 年,Turner 等[15]在 2010 年,以及 Allan 等[51]在 2015 年一項蘇格蘭的縱向研究報告顯示,那些在懷孕期間招募的女性生的單個孩子,在 2,5,6,還有 10 歲的時候,如果母親的膳食中缺乏維生素 E 而且孕早期血漿中 α-生育酚較低,小孩更容易出現喘息、被診斷為哮喘然后進行治療(未區分具體哮喘表型)。維生素 E 除了作為潛在的免疫調節因子,同時也扮演了肺生長因子的角色。Islam 等[52]在早期的研究中發現維生素 E(α-生育酚)可以在體外加速小鼠的肺成熟。 Turner 等 [15]的研究進一步發現孕母的 α-生育酚濃度與孕早期超聲檢測出來的胎兒大小有關系。他們因此得出結論:α-生育酚在宮內扮演了生長因子的角色,其在孕母血漿中的濃度與胎兒大小有關,這個結論也與 Islam 等[52]的動物實驗結果一致。目前認為,母親在孕期攝入 γ-維生素 E 對子代有保護作用,并能有效減少子代幼年患哮喘的風險。Maslova 等[53]研究了來自超過 61 908 例產期在 1996 年至 2002 年之間的母親反饋資料,分析了她們的孩子在 18 個月和 7 歲時候的醫療記錄。母親需提供她們在孕期吃花生和堅果如杏仁和核桃的頻率。研究人員發現,在孩子 18 個月時,如他們的母親懷孕時吃花生,他們患哮喘的可能性較小。研究者得出結論:規律進食花生的母親,孩子患哮喘的風險下降 21%;這組孩子在 7 歲時,診斷為哮喘的概率較母親不吃花生的孩子低 34%。雖然研究未證實堅果可預防哮喘和過敏癥,但研究者認為堅果中的不飽和脂肪酸、維生素 E 或抗氧化劑可能起主要作用。
流行病學研究證明了天然飲食抗氧化劑維生素 C、維生素 E、胡蘿卜素、硒和富含抗氧化劑的食物中的抗氧化劑的有益作用,母體攝入較高的維生素 E 能降低子女早期生活中喘息的風險[50]。既往研究表明,在孕期服用維生素 E、D 及鋅劑,有助于降低兒童喘息及哮喘的風險。Devereux 等[54]研究了 223 例新生兒的臍血單核細胞輔助 T 細胞增殖反應,發現在應對貓尾草及室內塵螨等過敏原時,孕母攝入維生素 E 量的高低與臍血單核細胞增殖反應成反比。孕期高抗氧化物攝入同樣可以降低喘息風險和 2 歲以內兒童持續喘息的風險[55]。這些研究表明,富含抗氧化劑的孕婦飲食可能會影響胎兒的免疫系統,降低患哮喘和過敏的風險。
既往主要研究維生素 E 在呼吸道中的抗炎作用,孕期缺乏維生素 E 會如何影響免疫系統值得進一步研究。應建立多中心前瞻性的研究隊列,以此驗證孕期補充維生素 E 預防兒童哮喘的作用及機制。目前對維生素 D 預防哮喘的研究較多,維生素 D 對免疫系統影響的數據比維生素 E 的數據更豐富[56]。因此,隨著維生素 E 在免疫系統調節領域的基礎研究越來越多,之后的臨床分析也會更加完善。實驗應該更注重孕期補充維生素 E 對哮喘及過敏性疾病的影響,而不僅僅是評估產后補充維生素 E 所產生的效果。如果進一步證實孕期補充維生素 E 對哮喘的預防作用,我們就有了一個潛在的廉價、安全、簡單的哮喘預防的手段。