胆碱与胎儿出生体重的关系尚不确切。荷兰 [7] 一项研究检测了 366 例孕晚期(30~34 周)母体外周血和 1 126 例脐血中的胆碱,甜菜碱,二甲基甘氨酸的浓度,结果显示母血中的胆碱,甜菜碱和二甲基甘氨酸浓度低于脐血,并且与出生体重无关,但脐血胆碱和甜菜碱浓度与出生体重负相关,研究者认为胎盘是利用胆碱的主要部位,当胎盘损伤(如缺氧)引起细胞降解时,会导致胆碱从胎盘释放到脐血循环,脐静脉血中较高的胆碱浓度可以反映胎盘功能紊乱,而胎盘功能障碍最终导致胎儿出生体重下降,从这个角度讲,脐血中胆碱可作为预测胎盘功能的一个标志物。这与西班牙 [14] 的一项研究结果相反,他们的研究提示低出生体重儿脐血的胆碱水平较低,可能的机制为胆碱作为甲基供体的来源,浓度下降可改变 DNA 甲基化影响基因表达,从而影响胎儿发育。另有 Du 等 [15] 研究显示母体血浆中胆碱与胎儿出生体重并无关系,高浓度的甜菜碱与出生体重降低有关,这与 Van Lee 等 [16] 的结果一致。需要注意的是,脐静脉血反映母体代谢物浓度,代表的是向胎儿供给,而脐动脉血反映的是胎儿的代谢物,脐动脉血和脐静脉血里的代谢物浓度高度相关。在将来的研究中测定母血,脐动脉和脐静脉血中总
胆碱和不同形态胆碱的含量,有助于探索胆碱影响胎儿生长 发育的机制。
五、胆碱与胎儿神经系统
动物实验表明在妊娠期和产后早期高胆碱摄入可改善 成年后的认知功能,防止与年龄相关的记忆衰退,并保护大脑免受与阿尔茨海默病相关的神经病变的影响,以及与 癫痫、遗传疾病(如唐氏综合征)相关的神经损伤 [17] 。且 胆碱和甜菜碱摄入与叶酸有着类似的作用,可以降低胎儿
神经管缺陷发生的风险 [18] 。 基础研究显示 DNA 甲基化对中枢神经系统的发育有 很重要的作用。低胆碱饮食孕鼠周期蛋白依赖性蛋白激酶 3 中的胞嘧啶甲基化减少,导致 cdkn3 基因表达增加而抑制细胞周期,从而影响胎儿大脑的海马区前体细胞增殖 [19] 。有研究也证实胆碱与大脑皮层发育关系密切 [20] 。海马区和大脑皮层对人类的记忆和信息处理至关重要,当这部分的细胞受到损害时,就会对记忆功能产生影响,而在孕期补充胆碱则会对改善大鼠的长期记忆 [21] 。一项研究将孕晚期的孕妇随机分配至胆碱摄入 480 mg/d 组(n=13)和 930 mg/d 组(n=13),孕妇需坚持摄入胆碱至分娩,并在婴儿第 4、7、 10、13 个月时进行信息处理速度和视觉空间记忆能力测试。 结果显示四个年龄段的平均反应速度在母体摄入胆碱 930 mg/d 组的婴儿中表现更好;而在 480 mg/d 组中的婴儿中摄 入胆碱时间越长的婴儿其反应速度越快 [22] 。除影响大脑神 经细胞的发育,同样也会引起神经系统血管生成减少,这 与前述胎盘血管生成机制类似 [23] 。
六、父亲胆碱水平与胎儿生长发育
前述研究讨论母体胆碱状态与胎儿生长发育的关系,研究显示父亲也可通过表观遗传对子代生长发育产生影响。 在配子发生发育过程中,表观遗传修饰的主要靶细胞是发育中的生殖细胞 [24] 。动物实验表明,饮食因素可以改变生殖细胞的表观遗传,而精子可以将改变后的表观遗传特征传递给子代 [25] 。一项比利时的研究 [26] 对 51 名父亲 7 d 的估计饮食记录进行计算,得出胆碱,甜菜碱,蛋氨酸和叶酸的摄入量,并分析其与胎儿脐血全基因组甲基化和胰岛素样生长因子Ⅱ(insulin-like growth factor, IGF2)差异性甲 基 化 区 域(differentially methylated region, DMR甲 基化情况,及胎儿出生体重的关系,结果发现父亲的甜菜碱摄入量与子代的整体 DNA 甲基化呈正相关,而与出生体重 - 孕龄 Z 分数呈负相关,父亲蛋氨酸摄入量和后代 IGF2DMR 甲基化呈正相关。但由于膳食记录的不确定性及样本量较小,后续研究需要采集父亲外周血并扩大样本量。综上所述,无论是女性孕期还是父亲的胆碱水平与胎儿的发育存在一定的关系,但机制仍需进一步探索。虽然增加母体胆碱摄入量对个体的影响可能很小,但在群体水平上可能很大。目前国内已经建立了一些大的出生队列,利用队列进行更全面的表观遗传学等相关研究可以对孕前和孕期胆碱等甲基供体的补充建立有效的孕期指导,应用于临床来改善出生结局。