黃曲霉毒素對兒童生長遲緩的影響

董文亞

摘 要：黃曲霉毒素是一種由黃曲霉和寄生曲霉代謝產(chǎn)生的有毒次級代謝物，易對糧食及其制品造成污染。長期食用受黃曲霉毒素污染的食物與兒童生長遲緩存在關(guān)聯(lián)，本文總結(jié)了大量的動物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)研究，分析了黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩的關(guān)系以及對人類健康的相關(guān)影響，為黃曲霉毒素的防控提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：黃曲霉毒素;兒童;生長遲緩

Effects of Aflatoxin on Growth Retardation in Children

DONG Wenya

（School of Public Health， Shandong University， Jinan 250012， China）

Abstract： Aflatoxin is a toxic secondary metabolite produced by the metabolism of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus Speare， which is easy to cause pollution to food and its products. A growing number of studies have shown that long-term consumption of food contaminated with aflatoxin in contact between children with growth retardation， this paper reviewed a large number of animal experiments and epidemiological studies， describes the aflatoxin exposure and evidence related to children’s growth retardation and the impact on human health， provide the basis for the prevention and control of aflatoxin.

Keywords： aflatoxin; children; growth retardation

黃曲霉毒素（Aflatoxins，AFT）是由黃曲霉和寄生曲霉的某些菌株產(chǎn)生的一種雙呋喃環(huán)類毒素，多在農(nóng)作物中被檢出，如花生、玉米等。黃曲霉毒素結(jié)構(gòu)中含有二呋喃環(huán)和氧雜萘鄰?fù)?，具備很?qiáng)的毒性、致畸性、致癌性和致突變性。大量研究發(fā)現(xiàn)，黃曲霉毒素會對人和動物的肝臟產(chǎn)生損傷，誘導(dǎo)其產(chǎn)生癌變，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致死亡[1-2]。除了上述與肝癌的潛在關(guān)聯(lián)外，黃曲霉毒素還與環(huán)境性腸病有關(guān)，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)了黃曲霉毒素會對腸道造成損傷[3-4]。

同時(shí)，越來越多的文獻(xiàn)表明黃曲霉毒素與兒童生長遲緩之間存在關(guān)聯(lián)。在肯尼亞東部進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，黃曲霉毒素對兒童生長的影響可能隨著年齡而變化，其影響在生命早期最為顯著[5]。有研究表明黃曲霉毒素能夠在妊娠期間穿過胎盤屏障，對胎兒的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，導(dǎo)致不良的出生結(jié)局[6]。另外，在兒童斷食母乳后，開始接觸受污染的食物時(shí)，黃曲霉毒素暴露對兒童生長遲緩的影響更為顯著。如今，我國的人口老齡化越來越嚴(yán)重，在這樣的背景下，我國兒童的生長發(fā)育顯得更為重要。因此，有必要研究調(diào)查導(dǎo)致生長遲緩的原因，制定正確有效的干預(yù)措施。

1 生長遲緩

營養(yǎng)不良會導(dǎo)致兒童早期身體發(fā)育不良和智力發(fā)育遲緩，全球近一半的兒童死亡是由營養(yǎng)不良造成的[7-8]。發(fā)育遲緩、體重低下和消瘦是衡量營養(yǎng)不良的3個(gè)指標(biāo)，發(fā)育遲緩是指兒童身高-年齡Z值（Height for Age Z-score，HAZ）低于世界衛(wèi)生組織兒童生長標(biāo)準(zhǔn)中位數(shù)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，是衡量慢性營養(yǎng)不良最常用的指標(biāo)，體重低下和消瘦分別指體重-年齡Z值（Weight for Age Z-score，WAZ）或體重-身長Z值（Weight for Length Z-score，WLZ）低于世界衛(wèi)生組織參考值兩個(gè)或兩個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)差[9-11]。我國規(guī)定兒童生長遲緩是指兒童的身高（長）低于同年齡、同性別兒童正常參考值的第三百分位或2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

差值[12]。

兒童生長遲緩從側(cè)面反映了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及兒童的生長環(huán)境，所以其可以作為衡量國家整體發(fā)展?fàn)顩r的一個(gè)指標(biāo)。有經(jīng)濟(jì)學(xué)家估計(jì)，生長遲緩會使一個(gè)國家的國內(nèi)生產(chǎn)總值減少3%，同時(shí)由于遺傳和營養(yǎng)等原因，生長遲緩的現(xiàn)象極有可能遺傳給下一代[13]。據(jù)聯(lián)合國估計(jì)，2012年5歲以下兒童中有25%（1.62億）發(fā)育不良，撒哈拉以南的非洲和南亞的患病率最高（約38%），而我國的兒童生長遲緩發(fā)生率在2014年高達(dá)9.9%，總數(shù)居全球第2[14]。因此應(yīng)加強(qiáng)探究我國兒童生長遲緩的主要原因，以制定正確的預(yù)防措施。兒童生長遲緩的原因有很多，前期的研究發(fā)現(xiàn)兒童生長遲緩與營養(yǎng)不良、傳染病以及衛(wèi)生條件有關(guān)，但近20年來研究發(fā)現(xiàn)，兒童生長遲緩與黃曲霉毒素暴露有關(guān)的證據(jù)越來越多[15-16]。

2 黃曲霉毒素概述

1960年英國有10多萬只火雞突然患病，這些火雞表現(xiàn)出中毒的跡象，并且在患病后幾天或幾周內(nèi)死亡。尸檢分析顯示，火雞有嚴(yán)重的腸道炎癥和肝壞死現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些火雞普遍食用來自巴西的花生粉，花生粉中含有黃曲霉的代謝物，即黃曲霉毒素[17]。黃曲霉毒素的理化性質(zhì)非常穩(wěn)定，是目前在自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的理化性質(zhì)最穩(wěn)定的一類真菌毒素。黃曲霉毒素易溶于氯仿、甲醇、乙腈、乙醇和二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑，難溶于水、己烷、乙醚和石油醚，熔點(diǎn)為200～300 ℃。AFT遇堿能迅速分解，pH值為9～10時(shí)迅速分解成幾乎無毒的鹽，但此反應(yīng)可逆，即在酸性條件下又可以

復(fù)原[18]。

黃曲霉毒素的衍生物有很多，黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素B2、黃曲霉毒素G1和黃曲霉毒素G2是4種主要的黃曲霉毒素，其中黃曲霉毒素B1毒性最大[19]。1993年，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)經(jīng)過多次評估，將黃曲霉毒素列為一級致癌物[20]。黃曲霉毒素有很強(qiáng)的急性毒性，也有顯著的慢性毒性。高劑量的黃曲霉毒素會導(dǎo)致人和動物中毒，其癥狀為出血、急性肝損傷，嚴(yán)重時(shí)甚至死亡。長期慢性暴露于有黃曲霉毒素的環(huán)境中也會對人和動物產(chǎn)生不良影響，如兒童可能出現(xiàn)免疫功能障礙和生長障礙等。

3 黃曲霉毒素暴露及其對人類健康的相關(guān)影響

3.1 黃曲霉毒素暴露與肝癌

肝細(xì)胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是最常見的原發(fā)性肝癌。原發(fā)性肝癌的病因及確切分子機(jī)制尚不完全清楚，目前認(rèn)為其發(fā)病是多因素、多步驟的復(fù)雜過程，受環(huán)境和飲食雙重因素影響。肝癌是全球第四大癌癥死亡原因，其發(fā)病率也在持續(xù)上升。2012年，全球約78.2萬例新發(fā)肝癌癌癥病例，其中83%的病例發(fā)生在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，僅中國就占據(jù)50%[21]。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（International Agency for Research on Cancer，IARC）在人類和動物研究中已經(jīng)證實(shí)黃曲霉毒素會導(dǎo)致癌癥[22]。其原理是黃曲霉毒素B1被肝臟中的細(xì)胞色素P450氧化成AFB1-8，9-環(huán)氧化物，環(huán)氧化物與脫氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，DNA）反應(yīng)形成鳥嘌呤加合物，或者與血清白蛋白反應(yīng)生成賴氨酸加合物，產(chǎn)生誘變和致癌反應(yīng)[23]。研究表明，飲食中黃曲霉毒素暴露與肝癌發(fā)生之間存在顯著關(guān)聯(lián)[24-25]。在對印度266例HCC患者和251例非HCC慢性肝病患者進(jìn)行的對照實(shí)驗(yàn)中，篩查樣本是否含有乙肝和丙肝感染的血清標(biāo)志物以及食物和尿液樣本中AFB1的水平，結(jié)果尿液中的AFB1-n7-鳥嘌呤加合物和膳食AFB1攝入量與HCC顯著相關(guān)[26]。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素和乙型肝炎病毒（Hepatitis B Virus，HBV）之間具有協(xié)同作用。1996—1998年在蘇丹進(jìn)行了一項(xiàng)病例對照研究，研究包括114例實(shí)驗(yàn)病例和198例對照病例，調(diào)查了患者食用花生醬（黃曲霉毒素的主要來源）和乙肝病毒感染的狀況，以及飲酒和吸煙習(xí)慣。通過分析發(fā)現(xiàn)約80%的HCC病例可歸因于食用花生醬或HBV感染，其中7%～34%的HCC病例是由兩種因素共同作用導(dǎo)致的[27]。

3.2 黃曲霉毒素暴露與環(huán)境性腸病

環(huán)境性腸病是一種以絨毛萎縮、隱窩增生、小腸通透性增加、炎癥細(xì)胞浸潤和輕度吸收不良為特征的亞臨床癥狀，對機(jī)體最明顯的影響是導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)不良[28]。環(huán)境性腸病經(jīng)常發(fā)生在環(huán)境和衛(wèi)生較差的發(fā)展中國家，在印度韋洛爾進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，死產(chǎn)的胎兒有正常的手指狀腸絨毛，但健康嬰兒在出生后8周時(shí)就會出現(xiàn)腸絨毛結(jié)構(gòu)異常，這再次證明了不良的環(huán)境因素會導(dǎo)致環(huán)境性腸病的發(fā)生[29]。

有研究者認(rèn)為黃曲霉毒素是通過損害小腸絨毛而影響腸道對于營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，進(jìn)而影響人體的健康和生長[30]。AKINRINMADE等[31]進(jìn)行的一項(xiàng)研究證實(shí)了AFB1對大鼠腸道的損傷，通過對大鼠喂食AFB1，在腸道黏膜上觀察到白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤以及十二指腸和回腸的絨毛變性。另外，在雞身上也發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素暴露對腸道的損害。YUNUS等[32]選用7日齡的Ross 308雄性雛雞，隨機(jī)分為對照組（無AFB1）、低劑量AFB1組（0.07 mg/kg）和高劑量AFB1組（0.75 mg/kg）。結(jié)果在暴露第4周時(shí)，隨著AFB1水平的升高，十二指腸和空腸的單位重量均呈線性下降趨勢（P≤0.013）。

黃曲霉毒素進(jìn)入小腸后使得小腸黏膜屏障被破壞，從而允許大分子轉(zhuǎn)移到黏膜和血液中，觸發(fā)局部和全身的免疫和炎癥機(jī)制，進(jìn)而導(dǎo)致生長遲緩[30]。為了驗(yàn)證這種機(jī)制是否成立，對岡比亞農(nóng)村8～64周齡的嬰兒進(jìn)行了縱向研究，對每個(gè)兒童進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢查、人體測量及血樣抽取，并進(jìn)行腸道通透性測試。結(jié)果表明，白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和血小板計(jì)數(shù)異常升高，血漿c反應(yīng)蛋白濃度異常升高，腸道通透性異常，并與生長遲緩有關(guān)（r=-0.41，P<0.001）[33]。

3.3 黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩

營養(yǎng)不良是導(dǎo)致兒童生長遲緩的一個(gè)關(guān)鍵因素，兒童發(fā)育遲緩、嚴(yán)重消瘦和宮內(nèi)生長受限共同導(dǎo)致了200多萬例5歲以下兒童死亡[34]。營養(yǎng)不良還會導(dǎo)致兒童認(rèn)知能力受損和學(xué)業(yè)成績下降，導(dǎo)致成年人生活生產(chǎn)力下降，進(jìn)而造成國家經(jīng)濟(jì)損失[35]。

近幾十年來，將黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩聯(lián)系起來的證據(jù)越來越多，在貝寧和多哥開展了一項(xiàng)橫斷面研究，研究對象為4個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的479名兒童（9個(gè)月至5歲）。對其血液樣本進(jìn)行了黃曲霉毒素賴氨酸加合物（lnAF-alb）檢測，結(jié)果在99%的樣品中檢測到黃曲霉毒素賴氨酸加合物（缺失1個(gè)樣品），其幾何平均濃度為32.8（5～1 064）pg/mg。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)兒童的發(fā)育遲緩率為33%（HAZ≤2），體重低下率為29%（WAZ≤2），消瘦率為6%（WLZ≤2）。發(fā)育遲緩或體重低下的兒童中l(wèi)nAF-alb平均濃度要高出30%～40%。在對年齡、性別、社會經(jīng)濟(jì)地位和農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域進(jìn)行調(diào)整后，黃曲霉毒素賴氨酸加合物與3個(gè)生長參數(shù)分別呈顯著負(fù)相關(guān)（HAZ，P=0.001;WAZ，P=0.005;WLZ，P=0.047）[36]。

此外，研究顯示，黃曲霉毒素可以在妊娠期間穿過胎盤屏障，并且可能通過長期接觸，對胎兒生長產(chǎn)生損害，導(dǎo)致不良的出生結(jié)果[37-38]。在動物實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，WANGIKAR等[39]通過實(shí)驗(yàn)每天檢測每只大鼠的身體狀況，并于妊娠第20 d處死所有母鼠，隨機(jī)選擇2/3的胎兒進(jìn)行骨骼檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胎兒顱骨和小骨骨化不完全的現(xiàn)象。此外，兒童斷奶后通過飲食長期接觸黃曲霉毒素也會導(dǎo)致兒童生長遲緩。GONG等在西非貝寧進(jìn)行的一項(xiàng)研究中，將16～37個(gè)月的200名兒童按照斷奶狀態(tài)進(jìn)行劃分，與那些仍接受母乳喂養(yǎng)的孩子們相比，斷奶兒童的黃曲霉毒素賴氨酸水平更高（斷奶后的飲食主要是玉米類食物），并且在8個(gè)月的隨訪中，lnAF-alb水平較高的兒童生長顯著減少，平均減

少1.7 cm[40-41]。

WATSON等[42]于2018年在岡比亞進(jìn)行了一項(xiàng)研究，研究對象為374名新生兒，在嬰兒6、12和18個(gè)月大的時(shí)候，檢測嬰兒血液中黃曲霉毒素賴氨酸加合物的濃度。結(jié)果表明，在6、12和18月齡時(shí)，可用血漿樣本中分別有48%（170/352）、98%（325/331）和99%（307/309）的嬰兒中檢測到lnAF-alb濃度（LOD>3.0 pg/mg）。6個(gè)月時(shí)黃曲霉毒素含量低于LOD的樣本數(shù)量較多，說明母乳喂養(yǎng)的嬰兒接觸黃曲霉毒素的量較低，而隨著斷奶后開始接觸食物，黃曲霉毒素暴露水平增加。結(jié)果表明6月齡時(shí)測量的lnAF-alb與6-12月齡WLZ的變化之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（β=-0.01，95% CI：-0.02，-0.00;P=0.013）。12月齡測得的lnAF-alb與12—18月齡LAZ的變化及測得的長度變化呈負(fù)相關(guān)（β=?0.003，95% CI：

-0.01，?0.00，P=0.02;β=?0.01，95% CI：-0.02，0.00，P=0.003）。由此可見，斷奶是兒童接觸黃曲霉毒素的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，應(yīng)仔細(xì)監(jiān)測斷奶后的飲食，以防止兒童生長遲緩。

4 討論

目前，越來越多的研究表明黃曲霉毒素暴露與兒童生長遲緩存在潛在聯(lián)系。在動物實(shí)驗(yàn)和人類流行病學(xué)調(diào)查中都發(fā)現(xiàn)了黃曲霉毒素暴露對健康和生長的不良影響。在對兒童進(jìn)行隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)，兒童斷奶后通過飲食接觸暴露于黃曲霉毒素，其生長遲緩率顯著增加，這表明通過飲食暴露于黃曲霉毒素與兒童身高、體重生長存在一定的劑量-反應(yīng)關(guān)系。這個(gè)過程中可能存在一個(gè)閾值濃度，如果超過這個(gè)閾值，可能會影響兒童生長發(fā)育。所以母乳喂養(yǎng)對兒童良好的早期營養(yǎng)攝取非常重要，對防止早期接觸黃曲霉毒素也很重要。

黃曲霉毒素暴露在發(fā)展中國家非常普遍，西非兒童血液樣本中AF-alb的檢出率高達(dá)90%，而發(fā)達(dá)國家則不到1%，這說明黃曲霉毒素給發(fā)展中國家造成了巨大的公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)，建議進(jìn)一步研究黃曲霉毒素導(dǎo)致兒童生長遲緩的機(jī)制，以便采取新的干預(yù)方法，減少黃曲霉毒素的暴露，降低兒童生長發(fā)育遲緩率。

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