脂聯素和瘦素在嬰兒1歲身體發育中的作用

背景

胎兒和新生兒的生長和營養狀況的控製是一個複雜的機製，其中也涉及脂肪組織產生的激素，如脂聯素和瘦素。本研究的目的是評估適合(AGA)和小胎齡(SGA)兒童1^聖年的生命，並聯係這些與發育參數。

方法

在33名AGA和29名SGA嬰兒出生後第2天，以及1個月、6個月和12個月時，對其體重、體長、頭圍、葡萄糖、胰島素、脂聯素和瘦素水平進行了評估，在此期間，部分SGA可能出現追趕生長(與胎齡相比出生較小的嬰兒快速生長)。

結果

AGA和SGA嬰兒在出生時和1歲前的總脂聯素和異構體脂聯素水平相當。在所有受試者中，這些水平從出生到出生第一個月顯著增加，然後在1歲時下降到較低的值。出生時AGA組的循環瘦素濃度(2.1±4.1 ng/ml)高於SGA組(0.88±1.03 ng/ml, p < 0.05)， 1^聖和6^th但從6個月到1歲SGA增加，這時它們表現出追趕生長。在任何研究時間點，AGA和SGA新生兒的循環胰島素水平沒有統計學差異。在研究期間，AGA和SGA嬰兒的胰島素水平都有所提高，與1個月、6個月和12個月時相比，出生時胰島素水平顯著降低。

結論

在出生的第一年，AGA和SGA嬰兒都觀察到脂聯素水平的進行性下降，而瘦素值的差異與營養狀況相關。

流行病學研究表明，出生時體型較小與成年後肥胖、胰島素抵抗、2型糖尿病、高血壓和心血管疾病的長期風險增加有關[1- - - - - -3.］．低出生體重與兩名兒童的高胰島素血症有關[4，5和成人[6]，這表明這種代謝異常可能是產前發育遲緩和成年後某些內分泌疾病之間的聯係。特別是，從相對較低的出生體重到較大的出生後體型的轉變與胰島素抵抗的風險增加有關[7- - - - - -9］．因此，嬰兒出生體積小，特別是出生體重低，似乎是大大增加成年後內分泌和代謝疾病風險的因素[9］．

在一些研究中，脂肪組織在胰島素抵抗的病理生理中起著一定的作用[10］．目前已知，它能分泌大量功能多樣的因子，如遊離脂肪酸，對葡萄糖穩態的生理和病理生理作用有很好的描述[11和蛋白質，稱為脂肪細胞因子，以自分泌、旁分泌或內分泌的方式來控製各種代謝功能。其中一些脂肪細胞因子，如脂聯素、瘦素、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)和白細胞介素-6 (IL-6)，可能在局部或遠端作用，改變胰島素靶向器官(如肌肉和肝髒)的胰島素敏感性，也可能通過神經內分泌、自主或免疫途徑發揮作用[12］．脂聯素和瘦素被認為是在調節代謝和能量穩態中與脂肪儲存有關的最重要的激素[12］．

在成年人中，血漿脂聯素是一種重要的胰島素增敏劑，因為它的循環水平與身體質量指數和胰島素抵抗指標呈負相關[13］．由於胎兒的生長在很大程度上受胰島素的作用控製，脂聯素也有望對胎兒的生長發育產生顯著的影響。在循環中，脂聯素以低、中、高分子量複合物的形式存在，對目標組織產生不同的作用[14］．特別是，高分子量的異構體與胰島素增敏活性有關[15］．

循環中的瘦素濃度主要由白色脂肪組織產生，與胎兒脂肪組織的發育相關，後來又與身體質量指數相關[16］．瘦素在控製胎兒生長的複雜因素網絡中的作用尚不完全清楚，盡管最近的研究已經證明臍帶血中的瘦素與胎兒出生體重之間存在很強的相關性[17，18］．

本研究的目的是評估適合胎齡(AGA)和小於胎齡(SGA)出生的嬰兒出生後第一年的血清瘦素、脂聯素和胰島素水平，並將這些變化與生長發育參數聯係起來。

33個AGA(出生體重> - 2sd，按胎齡和性別)[19]嬰兒(男21例，女12例)和29例SGA(出生體重< -2 SD，按胎齡和性別分類)嬰兒(男19例，女10例)參與研究。根據分娩時胎齡，所有新生兒均為足月(38±1周)。分娩時胎齡按末次月經計算，孕前三個月或孕中早期經超聲檢查確認。新生兒的母親確認了正常的妊娠過程，沒有任何並發症或給藥。順產新生兒35例(SGA 17例，AGA 18例)，剖宮產新生兒27例(SGA 12例，AGA 15例)。

從意大利布雷西亞斯佩達利平民醫院和帕維亞聖馬特奧醫院新生兒科隨機招募出生的新生兒。

有畸形或遺傳疾病證據的受試者被排除在研究之外。作為遺傳生長潛力的指標，雙親中間身高在AGA組(平均±標準差:0.31±0.82 SDS，標準差得分)和SGA組(-0.12±0.85 SDS)相似。

SGA患兒中，16例對稱，13例不對稱。我們將“對稱SGA”新生兒定義為出生體長和體重均小於2個SDS(校正胎齡)，而“不對稱SGA”新生兒定義為出生體重僅小於2個SDS(校正胎齡)。

這些嬰兒的飲食類似，在出生後的第一年，他們隻吃奶直到第四個月，然後在第六個月和第八個月分別吃一頓固體食物和兩頓固體食物。

所有嬰兒的體重、體長和頭圍在出生第二天、1個月、6個月和12個月時由訓練有素的兒科醫生進行評估，並轉換為SDS以適應年齡和性別[20.，21］．體重指數(BMI)作為衡量相對肥胖的指標，計算公式為體重(Kg)/體長²(m²) ［21］．

在定期的對照訪視中，從每個新生兒(空腹狀態)抽取血液樣本，用於測定葡萄糖、胰島素、脂聯素和瘦素。為了避免在評估出生時激素水平時可能的混雜因素，我們從2例新生兒中提取血液樣本^nd未使用臍帶血，臍帶血中的激素水平可能來自母體循環或其他母體組織，如胎盤[22，23］．

該研究方案得到了當地倫理委員會的批準。研究目的已向每位孕婦充分說明，並在登記前獲得書麵知情同意。

使用商業血糖儀(One touch Ultra, Lifescan, Johnson Johnson公司)立即測量血糖。然後將血液樣本離心，血清在-20°C冷凍，直到進行測量。

血清脂聯素和瘦素濃度通過市銷ELISA檢測(B-Bridge International, Inc, Sunnyvale CA, USA和R&D Systems, Minneapolis MN, USA)。在0.7 ~ 2.9 ng/ml的質量控製範圍內，脂聯素的最低檢出濃度為375 pg/ml，檢內變異係數為3.2 ~ 7.3%，檢間變異係數為4.6 ~ 5.8%。在65 ~ 600 ng/ml的質量控製範圍內，瘦素最低檢出濃度為15.6 pg/ml，檢內變異係數為3.2 ~ 3.3%，檢間變異係數為3.5 ~ 5.4%。

血清胰島素水平由自動化學發光分析法ADVIA centaur IRI(拜耳診斷歐洲，都柏林，愛爾蘭)測定。該法檢測的最低濃度為0.1 μU/ml。在0.6 ~ 4.0 μU/ml的質量控製範圍內、間變異係數分別為2.1 ~ 5.0%和4.2 ~ 6.3%。

胰島素抵抗指數(HOMA-IR)根據空腹胰島素和血糖水平估算胰島素抵抗，公式為:空腹血清胰島素(μU/ml) ×空腹血糖(mmol/L)/22.5。

雖然HOMA-IR的測量精度不如大型流行病學研究中使用的正糖鉗夾法，但對於需要連續靜脈注射胰島素和葡萄糖3h來計算胰島素敏感性的複雜鉗夾法，它是一個合理的選擇[24］．選擇HOMA-IR值> 3作為胰島素敏感性降低的指標[25］．

即使測量兒童胰島素敏感性的黃金標準技術是伯格曼最小模型和高胰島素-正血糖鉗[26，27，從基礎胰島素水平開始評估胰島素敏感性已經在非糖尿病兒童和1歲兒童中得到驗證[28- - - - - -30.]和HOMA-IR的使用在以前的兒科研究中已有報道[31，32］．

混合血清樣品250 μl在HyPrep 16/60 Sephacryl-S-200高分辨率柱上凝膠過濾，0.05 M NaH平衡₂阿寶₄/0.15 M NaCl/0.02% NaN_3.洗脫緩衝。以0.8 ml/min流速洗脫1分鍾組分，用ELISA法檢測脂聯素含量。

使用統計分析軟件包Statistica 7.0 (Stasoft Inc)分析數據。描述性統計計算並報告為平均值和標準差。非參數檢驗用於統計分析。未配對樣本的Mann-Whitney U檢驗用於比較SGA和AGA嬰兒在研究的每個時間點的人體測量學和實驗室參數。配對樣本的非參數Wilcoxon檢驗用於比較不同時間的人體測量和實驗室參數。相關性分析采用Spearman秩相關檢驗。p值< 0.05為有統計學意義。

Auxology

如表所示1與AGA嬰兒相比，對稱的SGA嬰兒出生時體重較輕，且在1個月和12個月時較短。相反，與AGA嬰兒相比，不對稱SGA嬰兒僅在出生時和一個月時BMI較低。此外，對稱和不對稱SGA嬰兒出生至6個月時的頭圍都較小，但在1歲時與AGA嬰兒相當。對稱性SGA嬰兒出生時和1、6、12月齡時均顯著短於不對稱性SGA嬰兒(p < 0.05)。

脂聯素的循環水平

如圖所示1AGA和SGA空腹脂聯素水平隨時間變化均有統計學意義(Wilcoxon檢驗p < 0.0005)。特別是，在所有研究對象中，從出生到出生第一個月，它們的值顯著增加，然後在1歲時下降到較低的值。AGA和SGA受試者的脂聯素水平在所有研究時間點都具有可比性。

為了研究SGA和AGA受試者的脂聯素異構體分布是否不同，我們使用有效的快速蛋白液相色譜法將脂聯素混合血清樣本分離為三個主要的分子組分。如圖所示2在不同時間點，AGA組和SGA組的脂聯素相對於總脂聯素的分數水平沒有差異。

在任何新生兒中，在任何時間點脂聯素水平和發育參數之間均未發現統計學意義上的顯著相關性。

在出生時和出生後1年內，對稱和不對稱SGA嬰兒的脂聯素水平沒有統計學上的顯著差異(表)2)．兩組研究對象的脂聯素值在出生第一個月時顯著增加，然後在出生後一年內顯著下降。隻有在6個月大時，不對稱受試者的脂聯素水平才高於AGA受試者。

循環中的瘦素水平

如圖所示1 b在AGA和SGA嬰兒中，瘦素水平隨時間變化顯著(Wilcoxon檢驗p < 0.005)。事實上，從出生到第六個月，所有新生兒的瘦素水平都顯著上升，一年後有恢複到出生水平的趨勢;盡管此時SGA受試者的瘦素水平明顯高於出生時。出生時，AGA新生兒的循環瘦素濃度明顯高於SGA嬰兒。一開始是6^th和12^th瘦素水平恢複到兩組之間的可比性水平，即使在後一個時間點SGA水平略高於AGA值，差異不顯著。

不對稱和對稱SGA嬰兒瘦素水平的比較，在研究期間的任何時間都沒有顯示任何統計上的顯著差異2)．在這兩組中，出生時的水平都很低，但在六個月前顯著上升。

出生時瘦素濃度與所有嬰兒的BMI (r = 0.363, p < 0.05)、出生頭圍(r = 0.434, p < 0.05)和胰島素水平(r = 0.448, p < 0.05)呈正相關。出生後，瘦素水平與6個月時的BMI呈正相關(R = 0.406;p < 0.05)， AGA組和SGA組也一樣。

胰島素循環水平

如圖所示1 cAGA和SGA患兒胰島素水平在研究期間均升高(Wilcoxon檢驗p < 0.05);與1、6、12月齡時相比，出生時顯著降低(p < 0.05)。出生時SGA循環胰島素水平低於AGA水平，但差異無統計學意義。在1個月、6個月和12個月時，兩組患者的胰島素濃度相當。

在任何研究時間點，對稱型和不對稱型SGA嬰兒的胰島素濃度沒有統計學差異(表)2)，盡管不對稱的受試者在出生後的第一個月後，它們的比例往往低於對稱的嬰兒。在兩組中，胰島素水平在出生時都很低，在出生一個月後趨於上升。

1歲時胰島素濃度與所有嬰兒的BMI (r = 0.408, p < 0.05)和頭圍(r = 0.436, p < 0.05)呈正相關。在其他時間點沒有發現其他相關性。

為了評估出生後第一年AGA和SGA受試者的胰島素抵抗，我們計算了HOMA-IR指數。與胰島素水平一樣，出生時AGA和SGA嬰兒的HOMA-IR指數在所有研究時間點都是可比較的(數據未顯示)。兩組HOMA-IR指數在出生時均較低(p < 0.01)，從1月齡到12月齡呈上升趨勢，均保持在正常範圍[25］．

非對稱和對稱SGA嬰兒在所有時間點的HOMA-IR指數也具有可比性。

為了進一步驗證身高SDS和BMI SDS的變化與脂聯素、瘦素和胰島素的變化之間的關係，我們計算了每個參數出生和出生後第一年之間的delta以及每個參數對之間的關係(數據未顯示)。我們沒有觀察到任何顯著的相關性。

本研究提供了一組AGA和SGA嬰兒(包括對稱和不對稱的新生兒)從出生到1歲的縱向數據，包括人體測量學發育和血清脂聯素、瘦素和胰島素水平。

據我們所知，脂聯素和瘦素的研究一直是在臍帶血上進行的，臍帶血並不是評估這些生長刺激因素的理想材料。正如我們先前指出的，臍帶血可能存在混雜因素[22- - - - - -25，33］．我們的研究首次報道了出生時的實際血液循環水平。

脂聯素與胎兒生長之間的關係尚未得到充分的研究。一些作者發現臍帶血脂聯素水平與出生體重之間存在正相關[33，34，而其他人則沒有[35］．在我們的研究中，出生時AGA和SGA嬰兒的脂聯素水平沒有顯著差異，盡管SGA新生兒的體重明顯低於AGA嬰兒。這一結果與文獻一致，尤其是Kamoda等人的研究[36］．

此外，脂聯素水平與出生體重無關，在成人中觀察到的與肥胖的生理關係在出生時也不存在。

在其他研究中，我們發現AGA和SGA新生兒的脂聯素水平都高於健康成人[35］．這可能是由於脂肪細胞缺乏肥厚、體脂百分比低或新生兒脂肪庫分布不同導致脂聯素產生缺乏負反饋[37］．對新生兒脂肪組織組織學的分析表明，存在不含脂肪的小細胞和含有脂肪但與成人脂肪細胞相比直徑較小的大細胞[37］．這些細胞負責增加脂聯素合成的新生兒。一歲時脂聯素水平的下降可能是肥胖增加的結果;在大一點的孩子中，脂聯素水平與體脂百分比呈負相關。也有報道稱，兒童血漿脂聯素濃度低與高胰島素血症密切相關[38，39］．因此，12個月大的兒童脂聯素水平較低也可能與此時胰島素濃度升高有關。1歲時，AGA和SGA嬰兒脂聯素水平無統計學差異，提示糖尿病的長期風險，有報道稱青春期前兒童脂聯素水平低與糖尿病相關[40，在這兩組中是相同的。事實上，最近的一項研究表明，高分子量脂聯素血症和空腹胰島素水平之間的負相關在2 - 6歲之間出現，隻有在這一時期才能證明胰島素抵抗的狀況[41］．

我們還評估了SGA和AGA新生兒中不同分子量的脂聯素組分，以驗證脂聯素異構體是否存在特殊分布。我們發現AGA和SGA受試者在1歲時脂聯素組分的色譜模式相似，證實了總循環脂聯素沒有修飾。此外，在Ibanez等人最近的其他研究中[41，42]，作者發現兩歲的AGA和SGA兒童的HMW脂聯素水平相當;SGA患兒HMW脂聯素濃度下降，僅在4歲時顯著降低。

有趣的是，根據最近的研究，在這項研究中，我們發現AGA新生兒的瘦素水平高於SGA新生兒[43］．相反，一歲時SGA嬰兒的瘦素水平高於AGA受試者，盡管差異沒有統計學意義。對於胎齡較小的嬰兒來說，脂肪組織增加是營養不良一段時間後的典型現象。因此，我們可以推測瘦素水平的增加可能源於脂肪組織的增加，並可能與胰島素抵抗的早期發展有關[28］．

所有新生兒出生時瘦素水平與BMI、頭圍呈正相關。這可能反映了與脂肪組織的簡單關係，也可能反映了瘦素在胎兒生長中的積極作用，因為眾所周知，瘦素在胎兒和新生兒的發育中都發揮著作用，也影響頭圍。

在我們的報告中，我們證明了出生時和1、6和12個月時AGA和SGA嬰兒的胰島素水平和HOMA-IR指數相當。僅在出生時，SGA新生兒的胰島素水平低於AGA嬰兒，但差異無統計學意義，可能與本研究的受試者數量相對較少有關。然而，SGA受試者在1歲時胰島素水平和HOMA-IR指數仍保持在正常範圍內，這表明在這一時期沒有胰島素抵抗發生，胰島素本身不能解釋脂聯素水平的變化。

我們的結果與那些顯示AGA和SGA嬰兒出生時胰島素水平不同的結果之間的差異，以及出生體重與胰島素抵抗之間的關係[43- - - - - -47]可以反映胰島素敏感性和胰島素抵抗評估的方法學差異。

綜上所述，在出生後1年內，AGA和SGA患兒血清脂聯素、瘦素和胰島素水平均有微小變化。特別是脂聯素水平的遞進下降，而瘦素值根據營養狀況而變化。事實上，所有新生兒無論是出生時還是出生6個月時的瘦素水平都與BMI呈正相關(p < 0.05)，證實瘦素參與了體重的調節，其血漿水平反映了脂肪儲備。

我們感謝新生兒病房的護士安娜·格拉索女士收集血液樣本，感謝安東內拉·帕帕利亞女士和多納塔女士Frè提供優秀的技術援助。兩位作者非常感謝勞倫·凱利(Laurene Kelly)對論文進行了英文修改。

作者和聯係

1. 帕維亞大學兒科，聖馬特奧基金會IRCCS Policlinico, Piazzale Golgi 2，帕維亞，意大利

   Elena Bozzola, Cristina Meazza, Paola Travaglino, Sara Pagani, Carolina Bianco & Mauro Bozzola

2. 熱那亞大學內分泌與代謝科學係，意大利熱那亞

   Marica Arvigo

3. 新生兒重症監護室，聖馬特奧，帕維亞，意大利

   毛羅·Stronati

4. 新生兒重症監護室，Spedali civil，布雷西亞，意大利

   安東內拉·Gasparoni·拉斯泰利

相應的作者

對應到毛羅·Bozzola．

相互競爭的利益

作者聲明他們之間沒有利益衝突。

作者的貢獻

EB和AG參與了研究的設計、資料的收集和稿件的起草。CM對數據進行分析和解讀，進行統計分析，並起草稿件。MA進行了色譜分析。PT進行免疫測定。SP參與起草並嚴格修改稿件。MB協調研究，協助起草稿件。所有作者都已閱讀並通過了最終稿。

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再版和權限