李婭妮,劉中梅,彭云珠
(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,昆明650031)
先天性心臟病環(huán)境相關(guān)危險因素的研究進(jìn)展
李婭妮,劉中梅,彭云珠
(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,昆明650031)
先天性心臟病(CHD)是目前人類出生缺陷中最常見的畸形,是嬰幼兒非感染性疾病中最主要的死亡原因。以往認(rèn)為,CHD主要是由遺傳因素引起的。目前認(rèn)為, CHD是遺傳因素與環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。本文從生物、化學(xué)、物理、社會心理等環(huán)境相關(guān)危險因素對CHD的影響作一綜述,以期為CHD的預(yù)防提供幫助。
先天性心臟?。簧镆蛩?;化學(xué)因素;物理因素;社會心理因素
先天性心臟病(CHD)是指胚胎發(fā)育早期(孕8~12周)心臟及大血管形成障礙,或出生后應(yīng)關(guān)閉的通道未能閉合而引起的心臟及大血管局部解剖結(jié)構(gòu)異常,是5歲以下兒童死亡的首要原因。關(guān)于CHD的病因和發(fā)病機(jī)制至今尚未明確,以往認(rèn)為,CHD主要是由遺傳因素引起的。目前普遍認(rèn)為,CHD是遺傳因素與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,即在多基因遺傳的內(nèi)在基礎(chǔ)上,受到外界環(huán)境致畸原所觸發(fā)才可致病。妊娠早期是胎兒心臟發(fā)育的關(guān)鍵時期,此期若接觸環(huán)境相關(guān)危險因素,會增加新生兒患CHD的風(fēng)險。因此認(rèn)為,環(huán)境因素對CHD的發(fā)生起著重要作用。環(huán)境相關(guān)危險因素包括生物因素、化學(xué)因素、物理因素、社會心理因素等,但究竟哪些因素可導(dǎo)致CHD尚無一致結(jié)論。本文結(jié)合文獻(xiàn)就環(huán)境相關(guān)危險因素與CHD的關(guān)系作一綜述。
在活產(chǎn)新生兒中,CHD的發(fā)病率為4‰~50‰[1]。2014年全國婦幼衛(wèi)生監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,自2005年起CHD的發(fā)病率一直居全國出生缺陷首位,每年新增CHD患兒超過13萬例,且發(fā)病率呈上升趨勢。CHD的病種多,病理類型及病情輕重不一,大多數(shù)患兒不能自然轉(zhuǎn)歸,如不及時手術(shù)治療,很可能因出現(xiàn)并發(fā)癥而死亡。近二十年來雖然內(nèi)科介入治療及外科手術(shù)進(jìn)步使得CHD患兒的生存率大大提高,但各種手術(shù)并發(fā)癥及后續(xù)的治療費用等給患兒及其家庭帶來了沉重負(fù)擔(dān)。
目前認(rèn)為,CHD發(fā)病必須具備3個條件:①個體具有心血管發(fā)育障礙的遺傳易感性;②遺傳素質(zhì);③環(huán)境因素對遺傳易感性的作用,如在心血管易損期接觸有致畸作用的環(huán)境因素。由于遺傳因素的不可控性,故探索環(huán)境致畸因素對預(yù)防CHD的發(fā)生至關(guān)重要。環(huán)境因素可分為自然因素和社會心理因素,自然因素包括生物因素(如母孕期病原微生物感染)、化學(xué)因素(如工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)中的環(huán)境污染物,天然或人工合成的有機(jī)和無機(jī)化學(xué)物質(zhì))、物理因素(如噪聲、振動、輻射等)等;社會心理因素包括經(jīng)濟(jì)、文化、風(fēng)俗習(xí)慣、精神及心理狀態(tài)、心身疾病等。
2.1 自然因素
2.1.1 生物因素 ①發(fā)熱:有研究表明,孕早期發(fā)熱可能為胎兒心臟缺陷的危險因素[2]。引起發(fā)熱的最常見疾病為呼吸系統(tǒng)感染,其次為泌尿生殖系統(tǒng)感染[3]。Botto等[4]研究發(fā)現(xiàn),孕婦泌尿生殖系統(tǒng)感染引起的發(fā)熱與右側(cè)梗阻性缺陷有關(guān)。與CHD相關(guān)的呼吸系統(tǒng)及泌尿生殖系統(tǒng)感染多為病毒感染,如鼻病毒、柯薩奇病毒、呼吸道合胞病毒等。其致病機(jī)制與病毒影響細(xì)胞凋亡或經(jīng)胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)引起心血管畸形有關(guān)。由于引起發(fā)熱的病因多種多樣,各類研究結(jié)論亦不一致,其與CHD的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。②TORCH等病原體感染:T指弓形蟲(TOX),R指風(fēng)疹病毒(RV),C指巨細(xì)胞病毒(CMV),H指單純皰疹病毒Ⅰ型或Ⅱ型(HSV Ⅰ或HSV Ⅱ),O指其他病原體,如衣原體,這些病原體均可導(dǎo)致胎兒宮內(nèi)及圍產(chǎn)期感染,繼而引起CHD。國內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn),CHD患者心肌組織存在TORCH等病原體基因,表明孕期TORCH等病原體感染可誘發(fā)CHD。與CMV、RV、HSV IgM陽性相關(guān)的CHD為動脈導(dǎo)管未閉(PDA)、房間隔缺損(ASD)、室間隔缺損(VSD)、肺動脈狹窄及法樂四聯(lián)癥。van Beynum等[5]研究發(fā)現(xiàn),CHD的發(fā)生與孕早期感染TOX、RV有關(guān)。孕早期感染TORCH等病原體可通過胎盤或產(chǎn)道感染胎兒或新生兒,繼而造成多系統(tǒng)、多器官損害。③HIV與梅毒感染:近年來與HIV、梅毒螺旋體感染相關(guān)的出生缺陷受到越來越多的關(guān)注[6]。感染HIV的孕婦可通過胎盤垂直感染胎兒,其胎兒CHD的發(fā)病率比正常孕婦高5~10倍。梅毒螺旋體有嚴(yán)重的致畸作用及胚胎毒性,可引起流產(chǎn)、死胎、先天畸形及新生兒死亡。國外已有研究證實,梅毒可通過胎盤感染胎兒,產(chǎn)生心臟毒性及致畸作用。由于缺乏大樣本人群研究,其致畸機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
2.1.2 化學(xué)因素 ①職業(yè)化學(xué)污染:流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),母親孕早期暴露于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的除草劑、滅鼠劑或殺蟲劑,其胎兒發(fā)生大動脈轉(zhuǎn)位的風(fēng)險明顯增加。荷蘭的一項病例對照研究發(fā)現(xiàn),父親暴露于工業(yè)生產(chǎn)中的鄰苯二甲酸鹽或烷基酚酸類化合物亦可增加后代CHD的發(fā)病風(fēng)險,如VSD、房室隔缺損及主動脈縮窄[7]。目前已證實,有機(jī)氯農(nóng)藥(殺蟲劑、滅鼠劑)、有機(jī)溶劑(燃料、油漆、涂料)、房屋裝修有關(guān)的室內(nèi)空氣污染物(甲醛、氨氣、苯及其化合物)均與CHD的發(fā)生有關(guān)[8~10]。這些研究均表明,職業(yè)化學(xué)污染可增加CHD的發(fā)生風(fēng)險。②飲水污染:研究發(fā)現(xiàn),飲水中有機(jī)污染物與心臟畸形呈正相關(guān),如三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、苯等。Nieuwenhuijsen等[11]研究證實,飲水中的三氯乙酸、三鹵甲烷可增加VSD的發(fā)生風(fēng)險。二氯乙烯是合成聚氯乙烯和塑料的化學(xué)物質(zhì),其揮發(fā)性強(qiáng),極易污染地下水,并可持續(xù)存在多年,是水源性胎兒心血管畸形的主要原因。飲水中的化學(xué)物質(zhì)可影響分裂期的血管內(nèi)皮細(xì)胞代謝,使其功能改變,繼而導(dǎo)致心血管畸形。孕期飲用有化學(xué)污染的水源,其胎兒CHD的發(fā)生風(fēng)險明顯增加,進(jìn)一步說明水中化學(xué)污染物與CHD的發(fā)生有關(guān)。③大氣污染:孕期暴露于大氣污染中,可致其胎兒早產(chǎn)、胎兒生長受限、低出生體重兒等不良妊娠結(jié)局[12~14]。Strickland等[15]研究發(fā)現(xiàn),生活在空氣質(zhì)量Ⅲ級及以上的妊娠3~7周孕婦,其胎兒CHD的發(fā)生風(fēng)險明顯升高,如ASD、VSD、圓錐動脈干畸形及流出道狹窄,并且CHD的發(fā)生風(fēng)險隨著空氣質(zhì)量指數(shù)增加而增加。大氣污染致畸機(jī)制可能與氧化應(yīng)激、毒素等直接作用有關(guān)。④環(huán)境重金屬污染:孕早期母體暴露于鉛、汞、鎘等重金屬污染物與胎兒心臟發(fā)育不全呈正相關(guān)[16]。嚴(yán)雙琴等[17]研究發(fā)現(xiàn),我國重要鋼鐵生產(chǎn)基地的CHD患兒發(fā)病率明顯升高,其父母孕前半年多有鉛暴露史。其他重金屬亦有致畸作用,如砷等。重金屬致畸的機(jī)制可能與影響精子數(shù)量和質(zhì)量有關(guān)。⑤吸煙與飲酒:Kuciene等[18]研究表明,母親孕期吸煙或被動吸煙可增加胎兒CHD的發(fā)生風(fēng)險。吸煙可引起孕婦血中碳氧血紅蛋白升高,血紅蛋白攜帶及運輸氧氣的能力下降,可導(dǎo)致胎兒缺氧。孕期每日吸煙>25支者,其子代右側(cè)梗阻性畸形的發(fā)生風(fēng)險明顯增加[19]。孕期定期飲酒可增加永存動脈干發(fā)生的風(fēng)險,且其發(fā)生風(fēng)險與飲酒頻率及飲酒量有關(guān)。Mateja等[20]研究發(fā)現(xiàn),懷孕前3個月酗酒者可明顯增加胎兒心臟出生缺陷的風(fēng)險,而當(dāng)孕早期酗酒與吸煙同時存在時,胎兒心臟畸形的風(fēng)險明顯增加[21]。
2.1.3 物理因素 ①噪聲:母親長期生活于嘈雜環(huán)境中,其胎兒CHD的發(fā)生風(fēng)險明顯增加[3]。工作或生活環(huán)境的噪聲多為低頻噪聲,其頻率與人體內(nèi)臟相近可引起內(nèi)臟的共振,長期可造成慢性損傷使整個機(jī)體的狀態(tài)下降,這可能是子代CHD發(fā)病的主要原因。②輻射:Galloway等[21]研究證實,CHD的發(fā)生與放射線接觸有關(guān)。郭彥孜等[22]研究亦發(fā)現(xiàn),孕早期接觸放射線為CHD發(fā)生的主要危險因素。③缺氧:國內(nèi)有學(xué)者發(fā)現(xiàn),隨著海拔升高,CHD的發(fā)病率明顯增加,以PDA為主。隨著海拔升高,孕婦低氧程度逐漸加重,動脈血氧含量降低,低氧肺動脈高壓持續(xù)存在,使得右心內(nèi)壓力增加,這可能是高海拔地區(qū)PDA高發(fā)的主要原因[23]。
2.2 社會心理因素 ①不良的經(jīng)濟(jì)生活條件:WHO估計,全球低收入國家、中等收入國家及高收入國家的出生缺陷發(fā)生率分別為6.42%、5.57%、4.72%。國內(nèi)有學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn),農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)CHD患者占69.57%,城市患者占30.43%。Patel等[24]研究表明,低收入母親的子代患CHD的風(fēng)險為高收入母親的3.4倍,父親或母親失業(yè)均可增加CHD的發(fā)生風(fēng)險。②文化程度:國外有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),母親受教育程度與CHD的發(fā)病呈正相關(guān),母親文化程度低者胎兒心臟出生缺陷的發(fā)生風(fēng)險較高[25]。曲艷吉等[14]研究發(fā)現(xiàn),孕婦教育程度低為左向右分流類CHD、肺動脈流出道梗阻類CHD及大動脈轉(zhuǎn)位發(fā)生的危險因素。而Patel等[24]研究認(rèn)為,父母任何一方教育水平低均可增加子代CHD的發(fā)生風(fēng)險。這與文化程度低的父母保健知識淡薄,很少進(jìn)行孕前檢查和圍產(chǎn)咨詢有關(guān)。③近親婚配:WHO估計,人群中每個人攜帶6種左右隱性遺傳病的致病基因。在近親婚配時,夫婦兩人攜帶相同隱性致病基因的可能性很大,故其后代遺傳病的發(fā)病率明顯升高。UI Haq等[26]研究顯示,近親結(jié)婚者子代CHD的發(fā)生風(fēng)險為非近親結(jié)婚者的2.3倍。Shieh等[27]等研究亦證實,親表兄妹結(jié)婚其CHD患兒的發(fā)病率明顯升高。④心理因素:Bolton等[28]研究表明,孕母精神心理狀況異常與后代心臟缺陷關(guān)系密切。孕期負(fù)性生活事件刺激對子代出生缺陷(如先天性唇、腭裂等)影響較大,且孕期負(fù)性生活事件數(shù)量越多,子代CHD的發(fā)生風(fēng)險越高[22]。孕期負(fù)性事件可導(dǎo)致孕母植物神經(jīng)和內(nèi)分泌功能紊亂,釋放出某些神經(jīng)介質(zhì)及內(nèi)分泌激素,影響胎兒某些組織和器官的發(fā)育,繼而影響胎兒的出生結(jié)局。
2.3 其他相關(guān)因素 ①疾?。耗壳耙炎C實,與CHD相關(guān)的疾病有糖尿病、高同型半胱氨酸血癥、超重和肥胖等[24,29]。糖尿病增加CHD的發(fā)生風(fēng)險可能與糖尿病血管病變可影響胎盤血液循環(huán),也可能與代謝過程中產(chǎn)生自由基及氧化應(yīng)激有關(guān)。高同型半胱氨酸血癥對胚心有致畸作用,其機(jī)制可能為高濃度同型半胱氨酸使細(xì)胞處于高氧化應(yīng)激狀態(tài),損傷線粒體及核DNA,使基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)生改變、損害細(xì)胞膜、影響信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、抑制DNA甲基化及改變基因表達(dá)引起多器官畸形。超重和肥胖為妊娠期糖尿病最重要的原因之一,可增加ASD、主動脈瓣及肺動脈瓣狹窄、左心發(fā)育不良綜合征等CHD的發(fā)生風(fēng)險。此外,系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及苯丙酮尿癥等亦可能與CHD的發(fā)生有關(guān)。②藥物:抗生素(如紅霉素類、甲硝唑、磺胺類等)、神經(jīng)精神病類藥物(如帕羅西汀)、抗癲癇和驚厥藥(如丙戊酸、苯妥英鈉、苯巴比妥等)均有致心臟畸形的報道[30~32]。近年研究發(fā)現(xiàn),抗高血壓藥——β受體阻滯劑及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑可能與子代CHD發(fā)生有關(guān),但亦有研究認(rèn)為其風(fēng)險的增加與潛在的高血壓有關(guān)而非藥物,具體原因尚需進(jìn)一步研究[33]。此外,非甾體類抗炎藥、阿片類鎮(zhèn)痛藥、口服抗凝劑以及一些避孕藥均與子代CHD的發(fā)生相關(guān)。③年齡因素:Csermely等[34]研究發(fā)現(xiàn),孕母年齡<20歲或≥35歲均為CHD發(fā)生的危險因素,與母親高齡相關(guān)的心臟畸形為ASD、VSD、法樂四聯(lián)癥等,而三尖瓣閉鎖、完全性肺靜脈異位引流等與母親低齡有關(guān)。④不良生育史:主要指孕婦既往有自然流產(chǎn)、死胎、死產(chǎn)、生育出生缺陷兒等病史。與不良生育史相關(guān)的心臟畸形主要為左向右分流類CHD、先天性二尖瓣關(guān)閉不全或狹窄、單心室等[14]。⑤其他。如母親不孕癥史、運用輔助生殖技術(shù)等可能均與CHD的發(fā)病有關(guān)[35]。
綜上所述,CHD的病因錯綜復(fù)雜,涉及遺傳因素、環(huán)境因素及遺傳因素-環(huán)境因素相互作用,特別是環(huán)境相關(guān)因素眾多,并且隨著社會的發(fā)展,環(huán)境相關(guān)因素亦隨之變化。今后應(yīng)開展大規(guī)模人群前瞻性調(diào)查及民族文化背景、醫(yī)療保健差異下CHD的危險因素研究,對一些暴露指標(biāo)進(jìn)行量化及對體內(nèi)暴露水平進(jìn)行檢測分析,并對具體的某種類型CHD相關(guān)因素進(jìn)行研究,多學(xué)科不斷深入探討,從而發(fā)現(xiàn)新的病因及危險因素,提出針對性的預(yù)防措施。
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云南省衛(wèi)生科技計劃項目(2014NS135)。
彭云珠(E-mail: pengyunzhu0308@163.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2017.08.036
R541.1
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1002-266X(2017)08-0109-04
2016-10-12)