王天晶,陳丹青
B 族維生素為一大類水溶性輔酶,維生素B12 是其中之一。人體自身無法合成維生素B12,只能從食物中獲取,其除了參與DNA 合成、甲基化和線粒體代謝,也是促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和初始髓鞘形成并維持其正常功能的必需維生素[1]。妊娠期體內(nèi)缺乏維生素B12 會影響妊娠相關(guān)基因調(diào)控和母兒正常生理代謝途徑,可導(dǎo)致妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus,GDM)、早產(chǎn)、流產(chǎn)、低出生體質(zhì)量兒和神經(jīng)管畸形(neural tube defects,NTDs)等不良妊娠結(jié)局[2-3]?,F(xiàn)對近年來維生素B12 缺乏與妊娠期不良結(jié)局相關(guān)性的研究進展進行綜述。
維生素B12 的基本結(jié)構(gòu)為4 個還原吡咯環(huán)包圍中心的鈷元素,故又被稱為鈷胺素(cyanocobalamin),是唯一含有金屬元素的維生素。根據(jù)中心鈷元素上連接的不同配體,維生素B12 可有4 種不同的形式:甲基鈷胺素(methylcobalamin)、腺苷鈷胺素(adenosylcobalamin)、羥基鈷胺素(hydroxocobalamin)和氰鈷胺素(cyanocobalamin),其中甲基鈷胺素和腺苷鈷胺素是維生素B12 的2 種活性輔酶形式。羥基鈷胺素和氰鈷胺素作為維生素B12 的維生素原,可在細胞內(nèi)過氧化物酶的作用下經(jīng)脫烷基化、脫氰化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲基鈷胺素和腺苷鈷胺素[4-5]。
甲基鈷胺素存在于細胞質(zhì)中,作為甲硫氨酸合酶的輔酶,參與甲硫氨酸循環(huán)和葉酸循環(huán),見圖1。在此過程中,N5-甲基四氫葉酸去甲基成為四氫葉酸,該甲基則轉(zhuǎn)移給同型半胱氨酸形成甲硫氨酸。如果甲基鈷胺素減少,根據(jù)“甲基葉酸陷阱假說”和“甲酸饑餓假說”[6],會導(dǎo)致N5-甲基四氫葉酸無法正常去甲基,四氫葉酸生成障礙,葉酸循環(huán)受阻;同時甲硫氨酸合成障礙,由甲硫氨酸轉(zhuǎn)化而來的S-腺苷甲硫氨酸也相應(yīng)減少。四氫葉酸和S-腺苷甲硫氨酸是體內(nèi)重要的一碳單位供體,參與DNA 合成。因此體內(nèi)甲基鈷胺素減少會引起巨幼紅細胞性貧血、神經(jīng)元功能障礙等不良后果。此外,甲硫氨酸循環(huán)障礙還會導(dǎo)致同型半胱氨酸無法正常代謝而在體內(nèi)蓄積,形成高同型半胱氨酸血癥。同型半胱氨酸是一種含硫氨基酸,多項實驗和臨床研究表明外周血高同型半胱氨酸會破壞血管內(nèi)皮穩(wěn)態(tài),誘導(dǎo)血管內(nèi)皮損傷和血栓、斑塊形成:①正常情況下血管內(nèi)皮表面的促凝因子和抗凝因子處于平衡狀態(tài),高同型半胱氨酸可通過刺激血栓素A2 促進血小板聚集,使內(nèi)皮表面處于促凝狀態(tài);②同型半胱氨酸結(jié)合的自氧化硫基可促進活性氧的形成,外周血高同型半胱氨酸會破壞氧化-抗氧化平衡,造成氧化應(yīng)激狀態(tài),誘導(dǎo)血管內(nèi)皮損傷;③活性氧還會和血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的一氧化氮反應(yīng)并使其失活,而一氧化氮是一種血管擴張劑,也是抗血栓形成因子,一氧化氮減少可引起血栓性疾病的發(fā)生。因此,妊娠期高同型半胱氨酸血癥可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞損傷和高凝狀態(tài),造成胚胎著床失敗、流產(chǎn)、胎兒生長受限以及死胎等不良妊娠結(jié)局的發(fā)生[7]。
圖1 甲基鈷胺素參與葉酸和甲硫氨酸循環(huán)代謝圖
腺苷鈷胺素則是甲基丙二酰輔酶A 變位酶的輔酶,在線粒體內(nèi)參與將甲基丙二酰輔酶A 異構(gòu)化為琥珀酰輔酶A 的過程。琥珀酰輔酶A 是三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵組成部分,腺苷鈷胺素缺乏可導(dǎo)致甲基丙二酰輔酶A 異構(gòu)化障礙而在體內(nèi)蓄積,甲基丙二酰輔酶A 的前體甲基丙二酸也相應(yīng)增多,琥珀酰輔酶A減少,進而影響糖類、脂肪及氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的正常代謝[8]。
研究表明,母體可以通過胎盤將維生素B12 提供給胎兒,滿足其生長發(fā)育所需,因此妊娠期對維生素B12 的需求相應(yīng)增加,推薦攝入量由2.4 μg/d 增加至6.0 μg/d[3,9]。妊娠期血清維生素B12 水平可能會由于維生素B12 向胎兒轉(zhuǎn)運重新分布和血液稀釋等原因出現(xiàn)生理性下降,主要發(fā)生在妊娠早期末至妊娠中期末[10],這在多胎妊娠中表現(xiàn)更加明顯。如果妊娠期維生素B12 攝入不足,肝臟組織儲存的維生素B12 會被調(diào)用以維持一定的血清維生素B12 水平。而分娩后血清維生素B12 濃度則會恢復(fù)甚至高于健康未妊娠成年女性,這可能是一種生理性適應(yīng)以增加母乳中維生素B12 的含量[4]。妊娠期間胎兒的維生素B12 總需求量約為50 μg/d,而膳食均衡的女性體內(nèi)維生素B12 儲存量估計>1 000 μg,因此在營養(yǎng)良好的女性中,體內(nèi)儲存和妊娠期間通過飲食攝入的維生素B12 足以滿足胎兒需要,妊娠期維生素B12 缺乏比葉酸缺乏發(fā)生率低[2]。
雖然妊娠期維生素B12 缺乏并不常見,但是一旦出現(xiàn)也可能帶來嚴重的不良后果。既往文獻報道,妊娠期維生素B12 缺乏與妊娠并發(fā)癥和母兒不良結(jié)局相關(guān),如NTDs、胰島素抵抗和胎兒生長受限等[3]。造成妊娠期維生素B12 缺乏的原因主要有以下幾點。①攝入不足:維生素B12 僅存在于動物源性飲食中,如肉類、魚類、乳制品和蛋類等,長期純素飲食或攝入動物性飲食不足都可能導(dǎo)致維生素B12 缺乏。②吸收障礙:主要原因有消化道功能或結(jié)構(gòu)異常,如炎癥性腸病、腸道菌群失調(diào)及胃、腸切除術(shù)后,長期服用質(zhì)子泵抑制劑、H2 受體阻滯劑和二甲雙胍等藥物也會導(dǎo)致維生素B12 吸收異常[11]。③利用障礙:維生素B12 受體(CD320)和維生素B12 轉(zhuǎn)運體可以促進維生素B12 的攝取以及向肝臟和其他組織的轉(zhuǎn)運,CD320 和維生素B12 轉(zhuǎn)運體的表達異??蓪?dǎo)致維生素B12 在體內(nèi)無法正常循環(huán),進而對母胎造成負面影響[4]。
目前對于妊娠期維生素B12 缺乏尚無統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn),常用的維生素B12狀態(tài)分類為缺乏(<148pmol/L)、不足(148~221 pmol/L)和充足(>221 pmol/L)[12]。但這只能表示血清維生素B12 的整體水平,不能準(zhǔn)確提示維生素B12 的代謝利用情況,可以進一步檢測血清同型半胱氨酸和甲基丙二酸的水平,作為維生素B12 的功能性生物標(biāo)志物,兩者水平升高對維生素B12 缺乏也有一定的提示作用。維生素B12 不足或缺乏會影響同型半胱氨酸和糖類、脂肪、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的正常代謝,增加母兒不良圍生結(jié)局的發(fā)生風(fēng)險。
3.1 早產(chǎn)和低出生體質(zhì)量兒早產(chǎn)是指妊娠37 周以前的分娩,約占全球妊娠的11%,早產(chǎn)是造成新生兒疾病發(fā)病率和死亡率升高的重要原因之一,是嚴重的產(chǎn)科問題之一。低出生體質(zhì)量兒指出生時體質(zhì)量小于2 500 g 的嬰兒,造成出生體質(zhì)量低的原因有早產(chǎn)、胎兒生長受限。造成早產(chǎn)和胎兒生長受限的原因錯綜復(fù)雜,營養(yǎng)元素缺乏是其中之一。據(jù)報道妊娠期維生素B12 缺乏會影響胎盤和胎兒生長,但其導(dǎo)致早產(chǎn)和低出生體質(zhì)量的機制尚不明確,可能與葉酸特定轉(zhuǎn)運蛋白改變導(dǎo)致胎盤的葉酸轉(zhuǎn)運低有關(guān)[13]。Rogne 等[14]的Meta 分析納入了18 項隊列研究,發(fā)現(xiàn)孕婦維生素B12 水平與早產(chǎn)相關(guān)(RR=1.21,95%CI:0.99~1.49);維生素B12 缺乏也會增加低出生體質(zhì)量兒的發(fā)生風(fēng)險,但未觀察到孕婦維生素B12 水平與出生體質(zhì)量之間存在關(guān)聯(lián),推測維生素B12 缺乏導(dǎo)致的低出生體質(zhì)量高風(fēng)險更有可能是由于早產(chǎn)而非胎兒生長發(fā)育異常。
由于維生素B12 參與葉酸循環(huán)及同型半胱氨酸代謝,與一碳單位代謝密切相關(guān),為探尋妊娠期維生素B12 水平與低出生體質(zhì)量的相關(guān)性,Jankovic-Karasoulos 等[15]前瞻性研究招募了3 198 名志愿者,發(fā)現(xiàn)妊娠期補充葉酸可以提高血清葉酸、維生素B12 水平,降低子宮動脈阻力指數(shù)并增加胎兒出生體質(zhì)量,而且發(fā)現(xiàn)妊娠早期血清同型半胱氨酸水平與葉酸、維生素B12 水平呈負相關(guān)(P<0.001);此外,與正常孕婦相比,分娩低出生體質(zhì)量兒的母親在妊娠14~16 周時血清同型半胱氨酸水平升高,但是校正潛在混雜因素(包括母親身高、體質(zhì)量、胎次、種族、分娩時胎齡和嬰兒性別)后差異消失。另一項前瞻性研究招募了498 例孕婦,觀察妊娠早期同型半胱氨酸水平與不良妊娠結(jié)局的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)小于胎齡兒的發(fā)生率為14%,通過多元線性回歸分析未發(fā)現(xiàn)妊娠早期同型半胱氨酸升高與出生體質(zhì)量降低有關(guān)[16]。因此,維生素B12 缺乏對早產(chǎn)和低出生體質(zhì)量的影響及機制還需要進一步探索。
3.2 流產(chǎn)流產(chǎn)指胚胎或胎兒尚未具有生存能力而妊娠終止,發(fā)生率約為12%~15%。Ahmadi 等[17]調(diào)查662 例妊娠早期婦女營養(yǎng)狀況與早期自然流產(chǎn)(<妊娠14 周)的相關(guān)性,其中觀察組為妊娠14 周前自然流產(chǎn)的331 例孕婦,對照組為妊娠14 周以上的331 例健康孕婦,結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組蔬菜、面包和谷物、肉類和豆類、乳制品、油脂和脂肪的攝入量均低于對照組(均P<0.05),根據(jù)Mosbys Nutria 微量營養(yǎng)分析軟件計算微量元素攝入量,發(fā)現(xiàn)觀察組葉酸(OR=0.986,95%CI:0.984~0.988)、維生素B6(OR=0.096,95%CI:0.064~0.144)和維生 素B12(OR=0.129,95%CI:0.076~0.218)的攝入量均低于對照組(均P<0.001),提示這3 種微量營養(yǎng)元素攝入不足可能增加早期流產(chǎn)風(fēng)險。Serapinas 等[18]研究納入16例亞甲基四氫葉酸還原酶基因突變的復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(有3 次或3 次以上流產(chǎn)史)患者,補充超生理性葉酸(5 mg/d)、維生素B6(50 mg/d)和維生素B12(1 mg/周)6 個月后,血清同型半胱氨酸水平降低[(6.9±2.2)μmol/L vs.(19.4±5.3)μmol/L,P<0.05],并且在隨后的1 年中有9 例女性妊娠(其中1 例接受輔助生殖助孕后妊娠,8 例自然妊娠)。提示對于該類患者,補充葉酸、維生素B6 和維生素B12 可以降低血清同型半胱氨酸水平并提高妊娠率。綜上,維生素B12缺乏與流產(chǎn)/復(fù)發(fā)性流產(chǎn)相關(guān),但目前各國的流產(chǎn)孕周定義以及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)有所不同,復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的流產(chǎn)次數(shù)、流產(chǎn)孕周、是否連續(xù)和妊娠界定等方面尚未達成共識[19]。因此,維生素B12 缺乏與流產(chǎn)/復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的關(guān)系需要進一步校正和研究。
3.3 GDMGDM 是目前最常見的妊娠期并發(fā)癥,全球孕婦的患病率約17%,在一些亞洲國家甚至超過20%。多項臨床研究發(fā)現(xiàn)GDM 與妊娠期維生素B12 缺乏相關(guān)。Saravanan 等[20]的多種族多中心前瞻性隊列研究納入4 746 例孕婦,其中妊娠早期[平均胎齡(12.5±1.4)周]維生素B12 不足(<220 pmol/L)者占42.3%,而妊娠24~28 周確診為GDM 的女性中妊娠早期維生素B12 不足者占48.3%,且較低的維生素B12 水平與較高的空腹和餐后2 h 血糖水平以及GDM 風(fēng)險相關(guān)(aRR=1.383,95%CI:1.157~1.652,P=0.000 4)。Lai 等[21]隊列研究納入913 例亞洲妊娠女性,在妊娠26 周時檢測血漿維生素B12、葉酸和血糖水平,發(fā)現(xiàn)較高的血漿維生素B12 水平與較低的空腹和餐后2h 血糖水平相關(guān)(β=-0.04,95%CI:-0.07~-0.01,P=0.016;β=-0.09,95%CI:-0.18~-0.003,P=0.044),且在維生素B12 不足伴葉酸水平升高的孕婦中GDM 發(fā)生風(fēng)險最高(OR=1.97,95%CI:1.05~3.68,P=0.034)。我國學(xué)者Li 等[22]納入406 例妊娠24~28 周女性的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)葉酸/維生素B12 比值與GDM 風(fēng)險相關(guān)(OR=3.08,95%CI:1.63~5.83,P<0.05)。高葉酸和低維生素B12 水平與GDM 風(fēng)險間的機制仍不清楚,可能是由于維生素B12 不足和葉酸堆積導(dǎo)致N5-甲基四氫葉酸向四氫葉酸的轉(zhuǎn)化受到抑制,一方面導(dǎo)致DNA 合成障礙,而線粒體DNA 的合成與胰島素抵抗相關(guān);另一方面還可導(dǎo)致甲硫氨酸合成障礙,細胞內(nèi)三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的積累增加,造成胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取減少,使得血糖進一步上升[21-22]。
也有研究報道維生素B12 可能通過調(diào)節(jié)同型半胱氨酸水平干擾葡萄糖代謝。Zheng 等[23]的Meta 分析納入12 項研究共712 例孕婦,發(fā)現(xiàn)GDM 孕婦同型半胱氨酸水平高于正常孕婦(SMD=0.55,95%CI:0.25~0.85,P=0.000 3)。其機制可能是血清高同型半胱氨酸水平可損害骨骼肌、脂肪組織和肝臟內(nèi)皮功能,導(dǎo)致胰島素對這些靶器官作用減弱[21];也有動物實驗發(fā)現(xiàn)同型半胱氨酸通過蛋白質(zhì)半胱氨酸-同型半胱氨酸化抑制胰島素原受體裂解引起胰島素抵抗[24]。但維生素B12 對GDM 影響的具體作用機制,以及維生素B12、葉酸、同型半胱氨酸相互作用對妊娠期血糖代謝的影響還需要進一步探索。
3.4 NTDsNTDs 是胚胎發(fā)育過程中神經(jīng)管未能完全閉合導(dǎo)致的嚴重出生缺陷,包括脊柱裂和無腦畸形。NTDs 是發(fā)病率僅次于先天性心臟病的第二大嚴重先天性疾病,大約每1 000 次妊娠就有1 例受累。
眾所周知,妊娠期補充葉酸可以減少NTDs 的發(fā)生,推測參與葉酸轉(zhuǎn)運代謝的維生素B12 若是不足也可能導(dǎo)致NTDs 發(fā)病。Ayaz 等[25]在土耳其開展的回顧性隊列研究共納入11 552 例孕婦,其中151例孕婦的胎兒經(jīng)超聲檢查診斷為NTDs(觀察組),同期隨機抽取151 例年齡、體質(zhì)量指數(shù)和孕周匹配的正常孕婦作為對照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組維生素B12和葉酸水平明顯降低(均P<0.001);42.3%的觀察組和15.2%的對照組處于低葉酸狀態(tài)(≤7 ng/mL),62.9%的觀察組和36.4%的對照組維生素B12 缺乏(<148 pmol/L),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。其中觀察組中12.5%的患者僅處于低葉酸狀態(tài),33.7%僅維生素B12 缺乏,29.8%兩者均缺乏,對照組則分別為6.6%、27.8%和8.6%,2 組僅低葉酸狀態(tài)、僅維生素B12 缺乏及兩者均缺乏的發(fā)生率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.001),提示低葉酸狀態(tài)合并維生素B12 缺乏與NTDs 密切相關(guān),僅有維生素B12 缺乏可能也對NTDs 的發(fā)病有一定的獨立影響。Senousy 等[26]在埃及納入120 例孕婦也進行了相關(guān)研究,其中50 例在本次妊娠或既往妊娠中有NTDs病史的孕婦作為觀察組,70 例無NTDs 病史的孕婦為對照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組血清維生素B12 水平低于對照組(2.736 ng/mL vs.3.091 ng/mL,P=0.001 5),血清同型半胱氨酸和甲基丙二酸水平顯著高于對照組(18.39 μmol/L vs.13.95 μmol/L,P=0.000 8;263.0 μmol/L vs.229.7 μmol/L,P=0.003),提示血清維生素B12 水平可能與NTDs 的發(fā)病有關(guān)。但上述2 項研究都有一定局限性:2 項研究都未檢測妊娠前和妊娠早期血清維生素B12 水平,而神經(jīng)管發(fā)育和閉合時間為胚胎發(fā)育早期,結(jié)果無法體現(xiàn)妊娠早期維生素B12 水平對神經(jīng)管發(fā)育的影響;此外,2 項研究的取樣地均為經(jīng)濟稍落后的地區(qū),民眾生活水平較一般,研究結(jié)論有待多中心多種族的大樣本前瞻性臨床研究進行驗證,并進一步闡明維生素B12、葉酸以及同型半胱氨酸對NTDs 的共同作用及機制,以期更好地預(yù)防NTDs 的發(fā)生。
妊娠前的健康狀況與妊娠結(jié)局密切相關(guān),建議育齡女性在妊娠前和妊娠期均衡膳食,提高膳食中動物源性食物的比例以增加維生素B12 攝入。素食尤其是純素食女性可以通過調(diào)節(jié)飲食結(jié)構(gòu)或使用補充劑來維持適當(dāng)?shù)难寰S生素B12 水平,以滿足妊娠期母兒代謝需要[9]。維生素B12 補充劑中氰鈷胺素最為常用,其具有成本低、穩(wěn)定性高和安全性高的特點。對于已經(jīng)出現(xiàn)妊娠期維生素B12 缺乏的孕婦應(yīng)及時治療,首選口服給藥,如果患者存在導(dǎo)致消化道吸收維生素B12 障礙的疾病,可以考慮肌內(nèi)注射、舌下含服等方式進行補充。Bensky 等[27]回顧性隊列研究發(fā)現(xiàn)肌內(nèi)注射和舌下含服兩種方式都可以在短期內(nèi)有效提高血清B12 水平,而且舌下含服組血清維生素B12 水平比肌內(nèi)注射組增加更為明顯(OR=1.85,95%CI:1.5~2.3,P<0.001),提示舌下含服制劑的效果可能更優(yōu)于肌內(nèi)注射制劑,并且可以避免肌內(nèi)注射帶來的痛苦和麻煩。目前尚未發(fā)現(xiàn)大劑量補充維生素B12 導(dǎo)致毒性事件的報道,也缺乏人體可耐受的上限攝入量。已有研究報道超高劑量(25 mg/d 持續(xù)10 d,后每月25 mg 持續(xù)5 個月)靜脈注射甲基鈷胺素后未見明顯不良反應(yīng)[5],但是大劑量維生素B12 補充對孕婦和胎兒的安全性尚未得到驗證。
維生素B12 是人體必需的水溶性維生素之一,與葉酸、同型半胱氨酸代謝密切相關(guān),維生素B12 缺乏與多種不良妊娠結(jié)局相關(guān)。國際上尚未涉及妊娠期維生素B12 缺乏的治療指南,并且尚無統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn),且現(xiàn)有的研究包含大量回顧性數(shù)據(jù),缺少妊娠前和妊娠早期血清維生素B12 基礎(chǔ)水平,導(dǎo)致研究結(jié)果具有一定局限性。因此,仍需開展多中心前瞻性隨機對照研究,更清楚地了解維生素B12 缺乏對不良妊娠結(jié)局的影響,明確其與葉酸、同型半胱氨酸相互作用的機制,制定更加準(zhǔn)確的妊娠期B12 缺乏診斷標(biāo)準(zhǔn),尋找更加安全有效的治療措施,為不良妊娠結(jié)局的預(yù)防和治療提供幫助。