·综述·
霍文华 李智文
【 摘要 】 中国女性遭受烟草危害的主要途径为被动吸烟,围孕期妇女存在较高的被动吸烟暴露率。多项研究证实主动吸烟可以导致体内叶酸水平降低,而被动吸烟对于叶酸水平的影响尚在探讨中。烟草烟雾中的毒性物质可能通过减少摄入和增加消耗、转化影响叶酸水平。目前国内尚缺乏对于被动吸烟影响叶酸水平的相关研究,国外人群研究多以血清或血浆中的可替宁作为短期暴露标志物评价被动吸烟对叶酸水平的影响,多数研究结果提示被动吸烟与叶酸水平存在弱关联,尚缺乏关联及影响机制方面的动物实验及以头发、指甲或血样、尿样连续监测可替宁作为被动吸烟长期暴露标志物的人群研究。
【 关键词 】 围孕期; 被动吸烟; 可替宁; 叶酸
被动吸烟又称“环境烟草烟雾暴露”或“吸二手烟”。2010年全球成人烟草调查中将被动吸烟定义为通常每周至少有1天曾暴露于环境烟草烟雾,结果显示中国15岁及以上成年女性的吸烟率仅为2.4%,而二手烟暴露率则达71.6% [1] 。因此,中国女性人群遭受烟草危害的主要途径为被动吸烟。围孕期妇女的被动吸烟暴露情况不容忽视,广州妇产医院对1 449名首次产前检查的妊娠期妇女进行问卷调查,60.2%的孕妇报告其丈夫是吸烟者 [2] 。叶酸(Folic acid)也称维生素B 9 ,是一种水溶性维生素,参与体内多种一碳转移反应 [3] ,对于胎儿生长和器官形成有重要作用。妊娠期叶酸缺乏与多种不良妊娠结局、妊娠并发症、先天畸形有关 [4,5] 。多项研究证实,主动吸烟可以导致体内叶酸水平降低,而被动吸烟对于叶酸水平的影响尚在探讨中,本文将就被动吸烟对于叶酸水平影响及可能的相关机制加以综述,以期为进一步的研究提供依据。
主动吸烟导致叶酸水平降低已经被国内外多项研究证实。国内的专项研究有两篇,周子逸等 [6] 针对中国农村地区8 384名男性高血压患者的横断面调查显示,与从不吸烟者相比,现在吸烟者的叶酸水平显著降低,而曾经吸烟者叶酸水平下降差异无统计学意义,提示有吸烟接触史的人应补充叶酸,提高体内叶酸水平,预防心脑血管事件。章斐然等 [7] 研究发现男性吸烟者血浆叶酸水平低于不吸烟者,并且随着吸烟数量增加血浆叶酸水平降低。国外对于吸烟影响叶酸水平的研究较早也较为广泛,有两项研究在评价了叶酸水平的同时也评价了叶酸摄入情况,1994年一项针对西班牙老年男性的横断面研究就指出吸烟者的叶酸摄入缺乏,血浆和红细胞叶酸水平低 [8] ;Vardavas等 [9] 针对502名农民的大样本量研究也得出了同样的结论。另有研究也指出,叶酸水平的降低程度与吸烟的时间和数量有关。Piyathilake等 [10] 针对健康成人的横断面调查研究显示采血前1小时内吸烟者的叶酸水平低于更早吸烟者。意大利的一项针对献血者的前瞻性调查结果显示,每天吸烟多于9支将使红细胞叶酸缺乏风险增加2.9倍 [11] 。
针对吸烟影响育龄妇女叶酸水平的研究主要集中在国外:Ortega等 [12] 对319名18~35岁育龄妇女进行膳食调查和血液采集,研究结果显示吸烟者的叶酸摄入显著低于不吸烟者,有烟草烟雾暴露者的叶酸水平显著降低。Ozerol等 [13] 、McDonald等 [14] 对妊娠期妇女的研究结果均显示吸烟组的叶酸显著降低。van Wersch等 [15] 提出吸烟妇女的叶酸浓度在妊娠期持续降低,且在孕中晚期显著低于不吸烟妇女。Coker等 [16] 调查了孕周大于37周的临产期妇女,结果显示吸烟者的全血叶酸水平显著低于不吸烟者,Oncel等 [17] 指出母亲吸烟导致新生儿血清叶酸显著降低,并认为可能与烟草烟雾导致的氧化应激、细胞叶酸代谢和存储能力改变、膳食习惯和叶酸增补依从性有关。上述研究均证实主动吸烟导致叶酸水平降低,且吸烟的时间、数量直接影响叶酸水平下降的程度,妊娠中晚期吸烟对于母体叶酸水平的影响更为显著,且有可能影响新生儿体内的叶酸水平。吸烟影响膳食习惯,烟草烟雾中的化学物质导致叶酸及其代谢酶活性改变,抗氧化消耗等是普遍认为的影响机制。
主动吸烟导致叶酸水平降低已被广泛证实,而被动吸烟对于叶酸水平的影响尚不能明确定论 [18] 。目前被动吸烟与叶酸的专项人群研究有5篇,均来自国外研究。Mannino等 [19] 针对15岁及以上美国成人的一项大样本人群调查将血清可替宁浓度 <15 ng/mL定义为环境烟草烟雾暴露,环境烟草烟雾高水平暴露(0.4 ~ 15 ng/mL)人群发生叶酸缺乏的风险是低暴露(0.05 ~ 0.1 ng/mL)人群的1.5倍。2011年Wilson等 [20] 对2 218名6~18岁儿童的血清可替宁和叶酸水平进行了检测,回归分析显示血清可替宁浓度与叶酸水平存在显著负关联。Ortega等 [12] 研究者通过问卷调查方法对18~35岁妇女环境烟草烟雾暴露进行评价,同时评价了红细胞和血清叶酸,未发现被动吸烟者叶酸水平显著降低。针对围孕期妇女被动吸烟暴露的研究有两篇:2014年Prasodjo等 [21] 研究者综合评价了孕16周妇女的血清可替宁水平与全血叶酸,结果发现相对于无暴露者(低于检出限以下),被动吸烟者(检出限~ 3 ng/mL)的叶酸水平降低,但差异没有统计学意义;2016年Yila等 [22] 研究者对于日本孕早期妇女的调查发现,被动吸烟暴露者(血浆可替宁浓度为1.2 ~ 65.2 nmol/L)发生叶酸水平不足的风险是非暴露者(血浆可替宁浓度<1.2 nmol/L)的1.2倍。比较这5项研究(详见表1),未发现被动吸烟与叶酸水平显著关联的两项研究样本量相对较小,结果阳性的3项研究均为大样本量人群研究,均显示被动吸烟对叶酸水平的影响为弱关联。
此外,现有研究对于环境烟草烟雾暴露的评价方法并不一致。问卷法和访谈法是最常见的环境烟草烟雾暴露评价方法,问卷能够提供详细的暴露来源、回顾性的暴露信息和长期暴露情况,简单经济适合大样本量研究。但是,问卷调查不能获得环境烟草烟雾的浓度和时间对应关系的客观资料,且对于被动吸烟的评价目前缺乏标准化问卷,存在回忆偏倚 [23] 。标志物水平检测也是目前较常用的评价方法。人体内的尼古丁(Nicotine,NIC)主要来自于主动吸烟和环境烟草烟雾暴露,食物来源的尼古丁含量较低,对于烟草暴露的评价影响不显著 [24] 。尼古丁半衰期较短,在血液中为2小时,可替宁(Cotinine,COT)是尼古丁的主要代谢产物,能够在血浆、尿液、唾液和头发中检测到。可替宁的半衰期比尼古丁长,成人非吸烟者体内可替宁的半衰期为7~40 h,可以反映近几天内尼古丁的摄入水平,是最广泛应用的环境烟草烟雾暴露生物标志物 [23] 。相较于血液和尿液,头发具有无创采集、易于保存等优点。头发每个月的生长速度约为1 cm,随着头发生长可替宁在头发中累积,特定节段的头发反映了特定时间窗的累积暴露情况,头发中的可替宁水平反映了烟草烟雾的长期、累积暴露 [25] 。
现有研究中有1篇是通过问卷进行被动吸烟暴露评价,4篇通过血清或血浆中的可替宁进行暴露评价,但尚无统一的可替宁浓度界值来区分主动吸烟与被动吸烟。血清中可替宁半衰期仅为1~2天,容易受到近两天被动吸烟暴露情况的波动影响,不能反映长期被动吸烟暴露情况。相较于血液,头发中的可替宁能够反映长期的被动吸烟累积暴露情况,目前国内外尚无针对头发中的尼古丁和可替宁水平与叶酸代谢的关联研究。
表1 被动吸烟与叶酸代谢相关研究
注:可替宁浓度单位为 a ng/ml, b nmol/L;吸烟组S,被动吸烟组ETS,非吸烟组NS;LOD为检出下限;OR为比值比。
多项研究指出吸烟者的叶酸水平显著低于不吸烟者,目前普遍认为的机制有三点:首先,吸烟影响膳食习惯、食欲和味觉,从而导致叶酸的营养摄入发生改变 [18] 。吸烟者倾向于低水平摄入纤维食物、多不饱和脂肪酸、蛋白、水果、蔬菜和抗氧化物质(例如胡萝卜素、维生素C) [15] ,因此导致叶酸摄入减少。第二,烟草烟雾中的有机亚硝酸盐、一氧化二氮和氰酸酯可以与血液循环中的叶酸和维生素B 12 反应,转化成灭活物质,导致消耗增加 [22] 。第三,烟草烟雾中含有大量的自由基和氧化物,引起机体氧化应激和炎症反应,导致DNA和细胞膜损伤,叶酸作为体内的抗氧化物质转化增加 [20] 。尽管环境烟草烟雾的暴露剂量低于主动吸烟,但是环境烟雾中的侧流烟雾是由于烟草不完全燃烧产生,毒性是主流烟雾的几倍 [26] 。此外,有研究指出,与吸烟者每天相处几个小时的被动吸烟者在饮食习惯和营养状态方面也会受到影响 [12] 。因此,被动吸烟与叶酸水平的关联在机制上存在生物学合理性,但目前尚缺乏机制和关联方面的动物实验研究。
综上所述,目前的研究证据表明围孕期被动吸烟与体内叶酸水平存在弱关联,其可能的生物机制为烟草烟雾中的毒性物质通过影响食物叶酸摄入、化学反应消耗和转化叶酸影响体内叶酸营养状态,这可能是被动吸烟影响妊娠结局的重要中间环节。但目前这一关联及其机制研究方面尚缺乏动物实验方面的验证。此外,吸烟或被动吸烟对叶酸影响的效应可能是慢性的累积效应,而血清或血浆可替宁水平仅能反映短期内的吸烟或被动吸烟暴露情况。目前大多数研究主要基于单次测定的标志物,很难反映一段时间的累积暴露情况,未来这一领域需要基于较大规模人群、选择反映长期暴露的标志物(如头发、指甲或血样、尿样连续监测可替宁),分析长期被动吸烟对于体内叶酸水平影响及其可能机制的研究。
参考文献
1 Yang G,Yang GH,Yang G,et al.Global Adult Tobacco Survey (GATS) China 2010 country report,2011:7,135.
2 Loke A Y,Lam T H,Pan S C,et al.Exposure to and actions against passive smoking in non-smoking pregnant women in Guangzhou,China.Acta Obstet Gynecol Scand,2000,79:947-952.
3 Tsunenobu T,Mary Frances P.Folate and human reproduction.Am J Clin Nutr,2006,83:993.
4 Scholl T,Johnson W.Folic acid:influence on the outcome of pregnancy.Am J Clin Nutr,2000,71:1295S.
5 Dyke DCV,Phyllis LD,Mary JBPD,et al.Folic acid and prevention of birth defects,Erratum.Dev Med Child Neurol,2002,44:426-429.
6 周子逸,李幼宝,秦献辉,等.华东地区45~75岁农村高血压人群吸烟与叶酸的相关性研究.中国预防医学杂志,2017,18:406-410.
7 章斐然,郝玲,王建英,等.吸烟对血浆叶酸水平的影响.实用预防医学,2003,10:1017.
8 Ortega RM,Lopez-Sobaler AM,Gonzalez-Gross MM,et al.Influence of smoking on folate intake and blood folate concentrations in a group of elderly Spanish men.J Am Coll Nutr,1994,13:68-72.
9 Vardavas CI,Linardakis MK,Hatzis CM,et al.Smoking status in relation to serum folate and dietary vitamin intake.Tob Induc Dis,2008,4:8.
10 Piyathilake CJ,Macaluso M,Hine RJ,et al.Local and systemic effects of cigarette smoking on folate and vitamin B-12.Am J Clin Nutr,1994,60:559-566.
11 Cafolla A,Dragoni F,Girelli G,et al.Folate status in Italian blood donors:relation to gender and smoking.Haematologica,2000,85:694-698.
12 Ortega RM,Requejo AM,Lopez-Sobaler AM,et al.Smoking and Passive Smoking as Conditioners of Folate Status in Young Women.J Am Coll Nutr,2004,23:365-371.
13 Ozerol E,Ozerol I,Gokdeniz R,et al.Effect of smoking on serum concentrations of total homocysteine,folate,vitamin B12,and nitric oxide in pregnancy:a preliminary study.Fetal Diagn Ther,2004,19:145-148.
14 Mcdonald SD,Perkins SL,Jodouin CA,et al.Folate levels in pregnant women who smoke:An important gene/environment interaction.Am J Obstet Gynecol,2002,187:620-625.
15 Van Wersch JW,Janssens Y,Zandvoort JA.Folic acid,Vitamin B(12),and homocysteine in smoking and non-smoking pregnant women.Eur J Obstet Gyn R B,2002,103:18.
16 Coker I,Colak A,Gunaslan Hasturk A,et al.Maternal and cord blood homocysteine and folic acid levels in smoking and nonsmoking pregnant women.Gynecol Obstet Inves,2011,71:245-249.
17 Oncel MY,Ozdemir R,Erdeve O,et al.Influence of maternal cigarette smoking during pregnancy on neonatal serum folate levels.Eur J Nutr,2012,51:385-387.
18 Okumura K,Tsukamoto H.Folate in smokers.Clin Chim Acta,2011,412:521-526.
19 Mannino D,Mulinare J,Ford E,et al.Tobacco smoke exposure and decreased serum and red blood cell folate levels:Data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey.Nicotine Tob Res,2003,5:357-362.
20 Wilson KM,Finkelstein JN,Blumkin AK,et al.Micronutrient levels in children exposed to secondhand tobacco smoke.Nicotine Tob Res,2011,13:800-808.
21 Prasodjo A,Pfeiffer CM,Fazili Z,et al.Serum cotinine and whole blood folate concentrations in pregnancy.Ann Epidemiol,2014,24:498-503 e1.
22 Yila TA,Araki A,Sasaki S,et al.Predictors of folate status among pregnant Japanese women:the Hokkaido Study on Environment and Children′s Health,2002-2012.Brit J Nutr,2016,115:2227-2235.
23 Jaakkola MS,Jaakkola JJ.Assessment of exposure to environmental tobacco smoke.Eur Respir J,1997,10:2384-2397.
24 Seccareccia F,Zuccaro P,Pacifici R,et al.Serum cotinine as a marker of environmental tobacco smoke exposure in epidemiological studies:the experience of the MATISS project.Eur J Epidemiol,2003,18:487-492.
25 Florescu A,Ferrence R,T,Selby P,et al.Methods for quantification of exposure to cigarette smoking and environmental tobacco smoke:focus on developmental toxicology.Ther Drug Monit,2009,31:14-30.
26 Schick S,Glantz S.Philip Morris toxicological experiments with fresh sidestream smoke:more toxic than mainstream smoke.Tob Control,2005,14:396.
通讯作者: 李智文(lizw@bjmu.edu.cn)
基金项目: 国家自然科学基金(81373014)
作者单位:100191,北京大学公共卫生学院,北京大学生育健康研究所
(收稿日期: 2017-08-09)