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目的:1.通过孕前和孕期高脂喂养母鼠,子代给予博莱霉素诱导肺损伤,观察孕前和孕期暴露高脂环境对子代肺损伤修复的影响,并探索胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)和胰岛素样生长因子结合蛋白 3(Insulin-like growth factor binding protein3,IGFBP3)在其中的作用,为研究儿童呼吸系统疾病的发育起源提供实验支撑;2.通过前瞻性临床观察研究,评估孕期肥胖孕妇及其中医体质对子代呼吸系统疾病的影响,并探索肺表面活性蛋白B(surfactantproteinB,SPB)、肺表面活性蛋白C(surfactant protein C,SPC)、IGF-1和IGFBP3在其中的作用,为预防医学与优生优育政策提供临床依据;3.通过一项全面的荟萃分析,评估孕妇孕前肥胖、超重和高孕期增重(gestational weightgain,GWG)与儿童哮喘和喘息风险之间的关系,为研究母体营养过剩与儿童呼吸系统疾病关系提供循证医学证据。方法:1.80只3周龄C57BL/6雌性小鼠分两批饲养,第一批孕前高脂喂养,3周龄40只雌鼠随机分为孕前高脂组和孕前对照组,每组20只,孕前高脂组予40%高脂饲料,孕前对照组普通饲料喂养,喂养12周后,两组各取6只观察母鼠肝脏病理进行模型验证,其余雌鼠与正常雄鼠按雌雄比例2:1合笼交配,交配成功后,改用普通饲料喂养。第二批为孕期高脂喂养,3周龄40只雌鼠普通饲料喂养至8周龄,雌鼠随机分为高脂组和对照组,每组20只,按雌雄2:1的比例合笼交配,交配成功后,孕期高脂组予40%高脂饲料喂养,对照组予普通饲料喂养,孕期3周。两批出生的雄性子鼠3周断奶后用普通饲料喂养至6周龄,分为普通子鼠对照组、普通子鼠造模组、高脂子鼠对照组和高脂子鼠造模组,造模组均予以博莱霉素诱导肺损伤,分别在造模后3周和5周时取材,进行以下检测:(1)对子鼠的肺组织切片进行HE染色和Masson染色,评价肺泡炎和纤维化程度;(2)在取材前对子鼠进行肺功能检测;(3)对子鼠的肺组织切片进行免疫组织化学法(HIC)染色,观察平足蛋白(podoplanin,PDPN)和SPC的表达;(4)用酶联免疫吸附法(ELISA)检测子鼠的血清和肺泡灌洗液中IGF-1和IGFBP3的水平。2.收集中日友好医院2019年3月至2019年7月妇产科住院待产孕妇,纳入符合标准的30例孕期肥胖孕妇为肥胖组,匹配30例同期正常孕妇作为对照组,评估孕晚期孕妇的中医体质情况,用HIC和ELISA法检测SPB、SPC、IGF-1和IGFBP3在胎盘中的表达及脐带血中IGFBP3水平,并随访子代6个月时患呼吸系统疾病情况。3.从建库开始到 2019 年 7 月 30 日检索了 PubMed、Excerpt Medica Database(EMBASE)、Cochrane Central Register of Controlled Trials(CENTRAL)、Cochrane Database of Systematic Reviews和Google Scholar数据库中研究怀孕前母亲肥胖或超重和GWG与儿童哮喘或喘息的风险之间关系的观察性研究。文献检索、质量评价和数据提取均有两人独立完成,效果大小估计用比值比(OR)和95%置信区间(CI)表示。对提取的数据进行了整体分析、亚组分析、Meta回归分析及发表偏倚评估。结果:1.孕前和孕期高脂喂养得到相似的结果如下:(1)子代体重:高脂组和对照组子鼠的体重均未见明显差异(P>0.05);(2)肺泡炎和纤维化程度:造模后3周即损伤期,与普通子鼠对照组相比,普通子鼠造模组和高脂子鼠造模组的肺泡炎和肺纤维化积分显著升高,提示造模成功(P<0.01)。造模后5周即恢复期,与普通子鼠对照组相比,普通子鼠造模组的肺泡炎和肺纤维化积分轻度升高,提示恢复相对较好,与正常肺组织仍有差异(P<0.05),而高脂子鼠造模组的肺泡炎和肺纤维化积分仍显著升高,提示恢复不良(P<0.05);与普通子鼠造模组相比,高脂子鼠造模组的肺泡炎和肺纤维化积分明显升高,提示高脂子鼠造模组恢复较普通子鼠造模组差(P<0.05);(3)肺功能参数:造模后3周即损伤期,肺功能参数FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2和FVC在四组组间比较具有明显差异(P<0.001);与普通子鼠对照组比较,普通子鼠造模组和高脂子鼠造模组中FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2和FVC均明显降低(P均<0.05),而在高脂子鼠对照组中未见明显差异(P>0.05);与普通子鼠造模组相比,高脂子鼠造模组中FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2和FVC均未见明显变化(P均>0.05);造模后5周即恢复期,肺功能参数FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2和FVC在四组组间比较具有明显差异(P<0.001);与普通子鼠对照组相比,高脂子鼠造模组中FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2和FVC均明显降低(P均<0.05),而普通子鼠造模组中未见明显变化(P>0.05);与普通子鼠造模组相比,高脂子鼠造模组中 FEV0.05、FEV0.1、FEV0.2 和 FVC 均明显降低(P 均<0.05);(4)PDPN 和 SPC的表达:造模后3周即损伤期,与普通子鼠对照组相比,普通子鼠造模组和高脂子鼠造模组肺组织中PDPN的表达明显减少(P<0.05),两个造模组之间无明显差异(P>0.05);造模后5周即恢复期,与普通子鼠对照组相比,高脂子鼠造模组PDPN的表达明显减少(P<0.05),而普通子鼠造模组未见明显变化;与普通子鼠造模组相比,高脂子鼠造模组PDPN的表达仍明显减少(P<0.05);造模后3周即损伤期SPC的表达在两个造模组之间有减少趋势,造模后5周即恢复期,SPC的表达在两个造模组之间有增加趋势,均未达到统计学差异(P均>0.05);(5)IGF-1和IGFBP3的水平:在孕前高脂的研究喂养中,造模后3周和5周血清及肺泡灌洗液中IGFBP3在组间无统计学差异(P均>0.05);在孕期高脂喂养的研究中,造模后3周和5周血清中IGF-1和IGFBP3组间均未见明显差异(P均>0.05);造模后3周,普通子鼠造模组、高脂子鼠对照组和高脂子鼠造模组肺泡灌洗液中IGFBP3水平均出现显著上升(P均<0.05)。2.临床研究结果如下:(1)两组子代基线比较:在性别、生产方式、出生身长、出生体重、Apgar评分、是否有缺氧窒息、喂养方式、添加辅食时间、6个月的身长和体重均无统计学差异(P均>0.05);(2)两组子代患呼吸系统疾病情况:在上呼吸道感染和呼吸系统疾病总发生率方面肥胖组子代所占比例高于对照组子代,均未达到统计学差异(P均>0.05);(3)孕妇胎盘中 SPB、SPC、IGF-1 和 IGFBP3 的表达情况:SPB、SPC、IGF-1 和 IGFBP3 在两组胎盘中的表达均有减少趋势,其中IGFBP3的表达明显减少(P<0.05);(4)脐血中IGFBP3的水平:肥胖组孕妇脐血中IGFBP3明显低于对照组(P<0.05);(5)孕妇中晚期体质评估:与对照组相比,肥胖组偏颇体质比例明显升高(P<0.05),偏颇体质中以痰湿质和阳虚质为主。3.对涉及145574对母子的22项观察性研究进行了荟萃分析。在整体分析中,孕妇孕前肥胖或超重显著增加儿童哮喘和喘息的风险(调整OR:1.41和1.13,95%CI:1.26-1.59 和 1.07-1.20,P均<0.001)。孕妇孕前体重指数每增加1kg/m2,儿童期哮喘和喘息的风险显著增加(调整OR:1.03,95%CI:1.02-1.03,P<0.001)。与正常 GWG 相比,非常高的 GWG(调整 OR:1.24,95%CI:1.04-1.47,P:0.018)、中等高的 GWG(调整 OR:1.12,95%CI:1.04-1.21,P:0.004)和非常低的 GWG(调整OR:1.26,95%CI:1.08-1.47,P:0.004)增加了儿童哮喘和喘息的风险。研究显示发表偏倚的概率很低。结论:1.从形态学、组织学和肺功能等角度均证实了孕前和孕期高脂喂养未加重博莱霉素诱导的子代肺损伤,但影响子代肺损伤后的修复功能,IGFBP3可能在孕期高脂喂养的子代肺损伤中起着一定作用。2.孕期肥胖未增加子代6个月时患呼吸系统疾病的风险,而IGFBP3可能在孕期肥胖子女的高出生体重中起着相关作用,孕妇孕期肥胖更易出现偏颇体质,或对子代呼吸系统疾病的易感性有一定影响。3.无论是孕妇孕前肥胖或超重,还是GWG水平极高或极低的孕妇,其子代患哮喘和喘息的风险都显著增加。4.孕前和孕期肥胖对子代呼吸系统疾病存在一定的影响,控制孕前及孕期体重可能是预防未来儿童患呼吸系统疾病的重要措施。