作者:张可欣李光辉
单位:首都医科大学附属北京妇产医院围产内分泌代谢科
本文刊于:中华全科医师杂志, 2020,19(03): 261-265
摘要
碘是人体必需的基本元素之一,参与甲状腺素的合成。在世界范围内,人群碘营养的监测一直备受关注。妊娠期这一特殊时期,适当的碘营养对母儿的健康尤为重要,不当的碘摄入可能会造成母儿甲状腺功能障碍,甚至导致不良妊娠结局,造成胎儿永久性神经系统损伤。准确的检测方法,规范的诊断标准,密切监测妊娠期妇女碘营养情况并进行合理干预是预防碘摄入不当的重要措施。本文就此进行综述。
碘是合成甲状腺素的最基本原料之一。由肠道吸收的碘经过甲状腺上皮细胞摄取后,在滤泡腔内经甲状腺过氧化物酶(thyroid peroxidase,TPO)催化活化与甲状腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)结合,耦联后脱去Tg,以四碘甲腺原氨酸(tetraiodothyronine,T4 )和三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine,T3 )的形式释放入血。碘缺乏或者碘摄入过多均会影响甲状腺素的合成,从而对机体生长发育代谢造成不良影响。妊娠期妇女碘摄入不当不仅会对母亲甲状腺功能(甲功)、妊娠结局产生不良影响,还会对胎儿的甲功,甚至神经系统发育造成不利后果。因此,妊娠期合理的碘营养对母儿的健康至关重要。
一、流行病学现状(一)国内妊娠期妇女的碘摄入情况
1995年来中国实行强制食用加碘食盐,缺碘得到了很大改善。2015年单忠艳教授对中国东部10个城市的15 008人进行的横断面研究显示,6个城市碘摄入充足,4个城市(例如南京,武汉等)碘摄入超过足量,碘摄入超过足量地区的甲状腺疾病患病率高于碘摄入充足地区 [ 1] 。然而,对于妊娠期妇女碘营养的统计很少,一些邻近渤海的城市,饮用水中的碘含量达到96~228 μg/L,一部分妊娠期妇女碘摄入处于超过足量或过量状态;而上海虽然处于碘充足地区,一部分妊娠期妇女碘摄入仍处于缺乏状态 [ 2] 。
(二)国外妊娠期妇女的碘摄入情况
WHO在2014年收集的全球数据显示,碘摄入不足的有29个国家,摄入过量的有11个国家。在这些国家中,欧洲和非洲碘摄入不足的情况较多,亚洲和美洲基本上处于碘摄入充足状态;欧洲地区调查了妊娠期妇女的碘营养情况,2/3参与调查的国家妊娠期妇女处于碘摄入不足 [ 3] 。
二、碘营养水平的评价标准
1.尿碘中位数(median urinary iodine concentration,MUIC):
人体中的碘绝大部分(80%~85%)经过肾脏排出,摄入的碘在体内无储存,因此尿碘浓度(urinary iodine concentration)是代表前一天饮食碘摄入量的最好标志,WHO提出用尿碘的切点值——尿碘中位数来反映人群碘摄入情况 [ 4] 。具体分度见 表1。
表1 人群碘状况指标[ 4,5]
2.促甲状腺激素(TSH)水平:
WHO推荐TSH作为监测新生儿碘营养情况的方法 [ 4] 。但是对于妊娠期妇女,血清TSH和尿碘浓度变化不完全一致,所以不将TSH作为常规监测妊娠期碘摄入的指标。
3.血清Tg水平:
Tg是合成甲状腺素的重要物质。当碘摄入量不足时,低循环水平的T 4 刺激垂体释放促甲状腺激素释放激素,增加TSH,影响血清Tg的水平 [ 6] 。但由于作用于Tg的因素较多,目前Tg用于检测孕妇碘营养情况尚存在争议。
4.尿碘/尿肌酐值(UIC/UCr):
UIC/UCr可很好地反映24 h碘排泄量,并且反映碘循环情况 [ 7] ,是近年来科研工作用于测定碘营养水平的主要方法。但有资料显示,蛋白质摄入低者的肌酐排出量降低,若使用UIC/UCr判断会得到碘浓度偏高的结果 [ 8] 。因此,需设定更准确的参考范围以能更好地反映碘摄入情况。
5.血清总碘与非蛋白结合碘水平:
血清碘水平与碘供应 [ 9] 更接近,但关于血清中碘的数据很少。碘监测最常用的方法是Sandell-Kolthoff反应(S-K)法,此方法存在的局限性在很长时间无法得到解决。近年来,电感藕合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)检测方法获得了更高的特异度和敏感度,但其对>20 μg/L即不可测量,且在酸性条件下有很强的记忆效应,成本昂贵,故在临床上使用较少。
三、妊娠期碘营养对母儿健康的影响
正常妊娠生理情况下,碘摄入有变化,机体随着碘摄入量的变化进行调节。如果膳食碘摄入量降低,甲功则通过增加利用循环碘来维持;如果膳食碘摄入增加,则肾脏排出碘增加。但如果超过了调节限度,就会影响母儿的健康。中国一项研究发现,妊娠期妇女碘摄入量与甲状腺疾病的患病率呈U形关系[10],说明碘摄入不足和过量都会损害甲功。
(一)碘缺乏对母儿健康的影响
1.造成碘缺乏的可能原因:
(1)摄入减少:妊娠期妇女所在碘缺乏地区或孕早期剧烈呕吐造成膳食流失,碘摄入减少。
(2)需求增加:在孕中期,甲状腺结合球蛋白水平升高,为了合成更多的结合型T 4 ,碘的需求量增加了50%;孕20周后,用于合成胎儿甲状腺激素所需要的碘增多;另一方面,胎盘脱碘酶的活性增强,T 4 的转化作用也随之增强,碘需求量升高 [ 11] 。
(3)排出增加:孕早期肾小球滤过率增加,碘排出过多,也可造成缺碘。
2.妊娠期缺碘的后果:
孕期缺碘会造成母亲和胎儿的甲功异常 [ 12] ,新生儿死亡率升高和胎儿神级系统发育不佳。
(1)甲功:临床上常用TSH来评价甲功。2017年美国甲状腺协会(American Thyroid Association,ATA)参考我国单忠艳教授的大型临床研究,更新了指南:如果能得到TSH妊娠期特异性参考范围,血清TSH>妊娠期特异性参考范围上限(97.5 th )诊断为亚临床甲状腺功能减退症(甲减);如果不能得到TSH妊娠期特异性参考范围,妊娠早期TSH上限的切点值可以通过以下两个方法得到:普通人群TSH参考范围上限下降22%得到的数值或者4.0 mU/L,而不是长期以来≥2.5 mU/L即诊断亚临床甲减 [ 13] ,说明各地区采用妊娠特异性TSH标准的必要性。①母亲甲功:缺碘可导致甲功减退,造成不良妊娠结局,影响胎儿甲功和胎儿神经系统发育 [ 14] 。研究显示,严重的甲减会增加流产、早产、胎儿宫内窘迫、低体重儿的风险,这表明甲减对胎儿和胎盘会产生不可逆转的影响,而且妊娠期甲减会造成胎儿甲减。研究表明,妊娠期甲减还会造成胎儿神经系统发育不良。②胎儿甲功:胎儿甲功是在妊娠第20周建立的,孕早期胎儿的甲状腺激素完全来自于母亲,中、晚期可自行产生。Meta分析表明,母亲妊娠期碘摄入会影响胎儿的甲功,且与其严重程度和发生的孕周相关 [ 15] 。在严重缺碘地区,胎儿的甲功减退通常发生在妊娠早期。因为相对于妊娠期妇女,新生儿甲状腺碘含量较低,碘流通量较高,所以在母亲碘不足的情况下,新生儿甲状腺激素的下降速度比母亲快得多 [ 16] 。
(2)胎儿神经系统发育:胎儿早期的神经系统的建立,来自于母体提供的甲状腺激素,此期甲状腺素水平过低会导致不可逆转的脑损伤,伴有智力发育迟缓和神经功能异常,有些胎儿的神经活动可能在妊娠后的前2个月即开始,这个时候一部分妇女还没有认识到自己妊娠,从而错过了碘的补充。
胎儿神经损伤的严重程度取决于母亲缺碘发生于胎儿发育的哪个时期和严重程度。很多智力受损的儿童表现为介于轻度智力迟钝至克汀症之间。重度缺碘的孕妇的胎儿发生克汀病的风险很高,目前世界上重度缺碘地区日趋减少,越来越多的人关注轻中度缺碘的危害。轻、中度缺碘时,甲状腺通过自身调节的机制,使T 3 的循环水平保持正常,循环TSH水平升高不明显。因此,轻、中度缺碘的孕妇不会被诊断为临床或亚临床甲减,但胎儿可获得的T 4 量不足,仍会影响胎儿神经系统发育。
流行病学研究显示,在轻、中度缺碘的母亲中,至少有50%的儿童心理运动发育迟缓,智商低于正常平均值 [ 17] 。这一现象在动物模型中得到解释,轻、中度缺碘的幼鼠在新皮质形成过程中,新皮质和皮质下白质的异位神经元结构不清 [ 18] 。一项系统综述显示,妊娠期缺碘可导致儿童心理发育不良,注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder)发生率增加 [ 19] 。
(3)新生儿死亡率:近期一项系统综述显示,严重缺碘地区新生儿死亡率明显高于经过碘补充的地区,并且补碘可降低新生儿死亡率 [ 19] 。
(二)碘过量对母儿健康的影响
1.造成碘过量的可能原因:
妊娠期妇女碘过量的主要原因是摄入过多,食用高碘食品或由于某些治疗导致碘摄入过多。
2.妊娠期碘过量的后果:
(1)甲功:根据U形曲线,碘摄入过多也会对母儿造成影响。
①母亲甲减:在正常人中,摄入碘过多可通过急性碘阻滞效应(Wolff-Chaikoff效应)短暂抑制甲状腺激素合成,Wolff-Chaikoff效应逃逸失败导致妊娠期妇女患碘诱导的甲减。我国一项横断面研究显示,相比碘充足的妊娠期妇女,碘摄入过量的妊娠期妇女血清TSH水平显著增高,FT 4 降低,患甲减的风险增加 [ 20] ;动物实验证明,过量的碘摄入抑制垂体2型去碘酶,使室旁核分泌促甲状腺激素释放激素的mRNA水平降低 [ 21] ,从而诱导血清TSH水平的升高。过量碘可使甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)的阳性率升高,TPOAb阳性与过量碘暴露相互作用,可在碘过量的人群中增加甲减的患病率。TPOAb阳性与流产、早产、产后甲功障碍甚至胎儿神经心理发育障碍等一系列胎儿期并发症有关。
②母亲甲状腺功能亢进症(甲亢):研究显示,轻、中度缺碘妇女孕早期每天摄入≥200 μg的碘补充剂,可增加患甲亢的风险,增加Graves病的发生率 [ 22] 。Graves病与严重甲亢导致的不良妊娠结局、甲亢危象和母亲发生充血性心力衰竭的风险增加有关。
③胎儿甲减:碘很容易穿过胎盘,妊娠期妇女碘摄入过量时,胎儿体内的碘含量会增高,胎儿完全摆脱急性Wolff-Chaikoff效应的能力直到妊娠第36周才成熟,即使维持母体甲功,在碘负荷较大的情况下也可能发生胎儿甲功减退。中国一项研究证明,妊娠期妇女碘摄入过量(主要来自食品和饮用水),可导致新生儿TSH水平一过性升高 [ 23] 。Meta分析证明,过量碘摄入抑制胎儿的甲状腺,说明胎儿甲状腺比成人更容易受到这种抑制,从而导致新生儿促甲状腺素血症 [ 15] 。
(2)胎儿生长发育:武汉的一项研究显示,碘摄入水平过高与妊娠期胎儿生长发育呈负相关,碘过量组的出生体重较碘充足组明显下降 [ 24] 。然而,也有研究称过量碘摄入有积极作用,一项前瞻性队列研究表明,母体尿碘浓度<1.0 mg/L时,碘摄入与胎儿出生体重身长之间呈线性正相关,受试妊娠期妇女尿碘浓度远远高于WHO认为适合妊娠期妇女的尿碘浓度(0.15~0.249 mg/L为碘充足,≥0.25 mg/L为碘摄入过量);而且这种影响对男性胎儿更显著,母体尿碘增加0.5 mg/L,胎儿出生时体重增加70 g [ 25] ,可能由于碘水平并没有用UIC/UCr值修正,还需要进一步研究 [ 24] 。
四、碘的干预
Cochrane的一项系统综述证实,妊娠期对碘营养情况的干预可以显著改善母儿甲功,降低胎儿神经系统发育畸形的风险[ 19] 。然而流行病学表明,严重缺碘人群碘摄入量的急剧增加可能导致甲亢。很多地区记录了补碘后甲功障碍发生率增加[ 26] 。所以,正确的干预方法对母儿健康非常重要。
(一)碘缺乏的干预
1.补碘方法:
(1)补碘量:WHO在2007年公布了碘的推荐摄入量:妊娠期和哺乳期妇女每天应摄入250 μg碘 [ 5] 。
(2)补碘时间:补碘时间对胎儿神经发育有重要影响。系统综述表明,早期补充碘比妊娠后期开始治疗更有效 [ 26] 。
(3)碘的形式:目前推荐以碘酸钾的形式添加到盐中,碘的浓度通常为20~40 mg/kg盐,摄入碘浓度取决于当地盐的摄入量 [ 5] 。自1995年以来,中国实行了食盐碘化,经过多次调整,我国家庭食盐中的碘含量为30.8 mg/kg盐 [ 27] 。欧洲美洲一些国家也多在食品中加碘。此外,根据国际缺碘症控制委员会(ICCIDD)批准的结论,对于中、重度碘缺乏的患者,或存在克汀症和新生儿甲功减退,或食盐碘化方案在1~2年内不会普及到的育龄妇女,可以实行碘油补碘,且妊娠期服用加碘油是安全的。
2.补碘过量的后果:
如前所述,妊娠期碘过量可影响母儿健康,在缺碘地区尤要注意。
3.膳食搭配:
甲状腺激素合成和代谢所需的关键酶依赖于一些营养素,这些营养不足会导致甲状腺激素分泌减少,并对甲状腺造成损害。
(1)铁:可以提高总T 4 、降低TSH水平;缺铁可通过对铁依赖的甲状腺过氧化物酶产生负面影响而降低甲状腺激素的合成。一项横断面研究显示,铁水平与妊娠早、中期血清游离T 4 水平呈正相关 [ 28] 。一项随机对照试验表明,在缺铁且碘量充足地区,补铁可以提高加碘盐的效果。然而,甲减可以导致贫血,补铁治疗贫血会影响左旋甲状腺素的吸收,从而影响甲减的治疗 [ 29] ,所以更好地应用铁来补碘还需要进一步研究。
(2)硒:一项队列研究表示,缺硒会进一步损害甲功 [ 30] 。近年来,许多研究报道称补充硒可以降低TPOAb的水平,临床中是否运用补硒来改善甲功尚存在争议。
(3)脂类:一项随机对照试验表明,脂类可以改善碘吸收 [ 31] 。然而另一项研究表明,每日服用含250 μg碘的脂质营养补充剂不增加妊娠期和哺乳期妇女的尿碘浓度,故需要进行更深一步的生物标志物研究 [ 32] 。
然而,一些食物中天然存在的化合物、污染物,会影响碘的代谢和甲功,这些物质可以与碘竞争甲状腺对碘的吸收,并损害产生甲状腺激素所需的关键酶的活性 [ 33] 。因此,合理的膳食搭配对补碘效果有着重要的影响。
(二)碘过量的干预
目前,碘过量的干预研究甚少,自1995年中国实行强制食用加碘食盐以来,一些地区出现碘摄入过量的情况,研究显示,一些碘摄入过量地区通过减少标准化加碘食盐的摄入率来控制人群碘水平 [ 34] ,但是具体每日应摄入多少尚无定论。碘摄入过量也会导致妊娠期妇女甲功受损从而影响母儿。目前抗甲状腺药物是治疗妊娠期甲亢的主流,丙硫氧嘧啶(propylthiouracil)和甲硫咪唑(methimazole)可透过胎盘进入胎儿血流,导致胎儿畸形,所以要用最小剂量,且在孕晚期症状好转时应逐渐停药 [ 35] ;对于由于摄入碘过多患妊娠期甲减的患者,临床上推荐用左甲状腺素钠治疗,而亚临床甲减的治疗根据血清TSH水平和TPOAb是否阳性来选择妊娠期亚临床甲减的不同治疗方案 [ 13] 。因此,监测甲状腺激素水平异常患者的临床表现,在碘摄入量充足的地区不进行补碘,在碘摄入量不足的地区根据缺碘的程度补碘,才能降低进一步损伤甲状腺的风险。
妊娠期的碘营养对母儿健康尤为重要,探索更准确的测量方法,制定更规范化的参考范围,定期检测母儿的碘摄入水平、甲功指标等,才能避免由于碘营养问题给母儿带来的危害。
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