孟加拉农村哺乳队列中母乳宏量营养素与儿童生长及神经发育的关联研究

《Current Developments in Nutrition》：Breast milk macronutrients and child growth and neurodevelopment in a lactation cohort in rural Bangladesh.

　　

背景：在孕产妇营养不良高发的地区，关于母乳宏量营养素/能量浓度与儿童结局之间关系的数据十分有限。 目的：确定母乳宏量营养素（蛋白质、脂肪、碳水化合物）及能量浓度与儿童生长和神经发育的关联。 方法：本研究为一项观察性哺乳队列研究，纳入了来自孟加拉国Sylhet地区的99对母婴。研究人员在产后2个月和5个月时采集了母亲手挤的母乳样本。婴儿人体测量数据在出生、3、6、12和24个月时获得；神经发育在24个月时采用Bayley婴幼儿发育量表第三版（Bayley Scales of Infant and Toddler Development-III）进行评估。宏量营养素浓度采用中红外光谱法（mid-infrared spectroscopy）测定。研究人员采用混合模型和线性回归，调整预先确定的混杂因素，估计宏量营养素浓度与生长及神经发育z评分之间的关联。主要结局为12个月时身长-for-age z评分（length-for-age z-score）和24个月时认知z评分（cognitive z-score）与2个月时蛋白质浓度的关系。 结果：母乳样本在2个月（n=98）和5个月（n=87）时提供。研究人员未发现2个月时蛋白质浓度与12个月时身长-for-age z评分或24个月时认知z评分之间存在显著关联。2个月时较高的脂肪浓度（g/dL）与3个月时较低的体重-for-age z评分（b: -0.12 [95% CI -0.24, -0.005]）以及3个月（-0.20 [–0.32, -0.09]）、6个月（-0.19 [-0.31, -0.08]）和12个月（-0.17 [-0.29, -0.06]）时较低的头围-for-age z评分相关。同样，2个月时能量浓度（kcal/dL）与3个月时体重-for-age z评分（-0.01 [-0.03, -0.001]）以及3个月（-0.02 [-0.04, -0.01]）、6个月（-0.02 [-0.03, -0.01]）和12个月（-0.02 [-0.03, -0.01]）时头围-for-age z评分呈负相关。2个月时较高的碳水化合物浓度（g/dL）与较高的运动z评分相关（1.08 [0.06, 2.09]），5个月时较高的碳水化合物浓度与较高的认知z评分相关（1.10 [0.15, 2.05]）。 结论：在该队列中，蛋白质浓度与线性生长或认知结局无关联。研究结果提示，未来针对婴儿结局的研究应最优地设计为考虑宏量营养素浓度以外的因素，如每日母乳摄入量，这些因素可能影响婴儿生长和发育。 导语：孟加拉母亲母乳中较高的早期脂肪和能量浓度与婴儿较低的头围相关，而较高的碳水化合物浓度与较高的神经发育评分相关。

母乳宏量营养素与婴儿生长及神经发育的关联：来自孟加拉农村哺乳队列的实证研究解读

一、研究背景与科学问题

世界卫生组织（WHO）推荐纯母乳喂养至婴儿6月龄，并建议持续母乳喂养至2岁或以上。在多个低收入和中等收入国家（LMICs），纯母乳喂养率较高，纯母乳喂养的婴儿几乎完全依赖母乳满足其生长和大脑发育的营养需求。母乳是一种复杂的基质，含有蛋白质、脂肪和碳水化合物等宏量营养素，这些成分支持婴儿的代谢需求并促进组织生长。然而，母乳宏量营养素和能量浓度在个体之间以及整个哺乳期内存在差异，可能影响婴儿结局。

既往关于母乳成分与婴儿结局关系的研究大多在高收入国家开展。一项系统综述识别了57项关于母乳宏量营养素成分与婴儿生长的研究，其中仅15项在LMICs开展，且只有3项LMIC研究测量了超过单一母乳宏量营养素。在LMICs出生的婴儿中，母乳成分与后续生长之间关联的数据严重缺乏，这是理解早期母乳营养与婴儿生长关系的关键空白。

早期婴儿期是大脑发育的关键窗口，其轨迹影响成年后的健康结局。母乳喂养与儿童期神经发育改善相关，但其机制尚未完全阐明。然而，关于母乳成分与神经发育关系的研究大多集中于高收入环境中的早产儿，几乎没有LMIC足月婴儿研究严格评估特定母乳成分与神经发育之间的关联。

本研究旨在确定孟加拉农村母婴队列中，2个月和5个月时母乳宏量营养素和能量浓度与3、6、12和24个月生长指标以及24个月神经发育之间的关联。研究人员假设2个月时较高的母乳蛋白质浓度与12个月时较高的身长-for-age z评分和24个月时较高的认知z评分相关。

二、研究设计与关键技术方法

本研究是对孟加拉国Projahnmo研究点99对母婴纵向队列的二次分析。研究点位于Sylhet地区东北部，为农村和农业地区，人均日生产总值低于2美元。该地区母乳喂养普遍，88%的母亲持续母乳喂养至12-23月龄，34%的5岁以下儿童发育迟缓。

母乳样本在产后2个月和5个月访视时采集，采用清洁、手挤、喂奶中段样本方式，采集时间标准化为中午。母亲被要求在访视前2-3小时喂养婴儿，访视时先让婴儿直接哺乳3-5分钟，然后手挤15毫升母乳至无菌容器。样本经液氮运输至Sylhet中心实验室，-80°C冷冻后运至波士顿布莱根妇女医院分析。

母乳宏量营养素含量采用中红外光谱法（Miris母乳分析仪）测定，该方法已在此前发表的母乳成分研究中得到验证，并于2018年获美国食品药品监督管理局（FDA）批准。真蛋白质浓度由粗蛋白质乘以0.8计算，代谢能量浓度采用Atwater通用方程计算。

婴儿人体测量数据（体重、身长、头围）在出生、3、6、12和24个月时采用Intergrowth-21st标准化程序获取。出生时z评分采用Intergrowth-21st生长标准计算，3-24个月z评分采用WHO性别特异性生长曲线计算。神经发育在24个月时采用Bayley婴幼儿发育量表第三版（Bayley-III）评估，使用在孟加拉农村地区经过文化适应和验证的版本。

统计分析采用线性混合回归模型评估宏量营养素浓度与生长z评分的关联，采用线性回归评估与神经发育z评分的关联，均调整预先确定的混杂因素。

三、主要研究结果

队列特征与母乳成分变化

研究共纳入99名产后2个月的母亲，其中87名（87.9%）在5个月访视时提供了第二次母乳样本。近三分之一的母亲在妊娠开始时体重不足，纯母乳喂养中位持续时间为5个月。队列中婴儿出生时呈现头围保留表型，平均体重z评分为-1.25，而平均头围z评分为-0.46。母乳中蛋白质、脂肪和能量浓度从2个月到5个月显著下降（p<0.001），碳水化合物浓度无显著变化。

宏量营养素浓度与生长

研究未发现蛋白质浓度与12个月身长z评分（主要结局）或任何其他时间点之间存在关联。2个月时较高的脂肪浓度与3个月时较低的体重-for-age z评分（b: -0.12；95% CI -0.24, -0.005）以及3个月（b: -0.20；95% CI -0.32, -0.09）、6个月（b: -0.19；95% CI -0.31, -0.08）和12个月（b: -0.17；95% CI -0.29, -0.06）时较低的头围-for-age z评分相关。同样，2个月时较高的能量浓度与3个月时较低的体重-for-age z评分（b: -0.01；95% CI -0.03, -0.001）以及3个月（b: -0.02；95% CI -0.04, -0.01）、6个月（b: -0.02；95% CI -0.03, -0.01）和12个月（b: -0.02；95% CI -0.03, -0.01）时较低的头围-for-age z评分相关。调整混杂因素后，未发现其他显著关联。

宏量营养素浓度与神经发育

研究未发现蛋白质浓度与24个月时认知（主要结局）、语言或运动领域z评分之间存在显著关联。2个月时较高的母乳碳水化合物浓度与较高的运动z评分相关（b: 1.08；95% CI 0.06, 2.09），5个月时较高的碳水化合物浓度与较高的认知z评分相关（b: 1.10；95% CI 0.15, 2.05）。

补充喂养亚组分析

对于生长结局，5个月时纯母乳喂养与非纯母乳喂养婴儿之间无显著差异。对于神经发育，5个月碳水化合物浓度与24个月认知z评分之间的正相关在纯母乳喂养亚组中显著（b: 1.52；95% CI 0.46, 2.59），全样本模型中的交互项显著（b: 3.11；95% CI 0.37, 5.85；p = 0.027），表明碳水化合物浓度与认知评分之间的正相关在纯母乳喂养婴儿中显著强于非纯母乳喂养婴儿。

四、讨论与结论

宏量营养素与生长的关系讨论

研究未发现支持母乳蛋白质与婴儿生长关系的假设的证据。既往LMIC研究关于母乳蛋白质浓度与生长关系的结果不一。MILQ研究发现母乳蛋白质浓度与生长呈负相关，但每日蛋白质摄入量与生长呈正相关，提示蛋白质与婴儿生长参数的正相关可能更多与每日蛋白质摄入量相关，而非仅与浓度相关。本队列中2个月和5个月的蛋白质浓度与MILQ参考值接近。

2个月时较高脂肪和能量浓度与较低的3个月体重z评分和3-12个月头围z评分相关。这种负相关可能并非因果关系，因为摄入较高热量母乳的婴儿可能更早出现饱腹感并更快结束喂养。MILQ研究也发现脂肪和能量浓度与母乳量呈负相关，但母乳量与婴儿每日宏量营养素摄入量呈强正相关。母乳浓度单独并不能完整反映婴儿生长的贡献因素，结合母乳摄入量与成分才能更全面地理解母乳与婴儿生长的关系。

宏量营养素与神经发育的关系讨论

研究未发现蛋白质浓度与神经发育之间的关系。既往研究几乎全部集中于蛋白质需求较高的早产儿。2个月和5个月时较高的碳水化合物浓度分别与较高的运动和认知复合z评分相关。母乳总碳水化合物浓度代表乳糖（约80%）和人乳寡糖（HMOs，约20%）的组合。乳糖对葡萄糖调节至关重要，较高乳糖浓度可能降低低血糖发生率，而低血糖已知对神经发育产生负面影响。然而乳糖是母乳中最稳定的成分之一，个体间变异有限。HMOs是不可消化的益生元底物，浓度在个体间差异较大，母乳喂养最初几个月中较高的HMO浓度与18-24个月时改善的神经发育结局相关。鉴于本队列中碳水化合物的标准差较窄，HMO浓度的变异可能驱动了碳水化合物与Bayley-III认知和运动z评分之间的正相关。

研究局限与优势

研究存在一定局限性：采用喂奶中段样本而非全乳表达，受限于单次表达，样本量适中导致统计功效降低和置信区间较宽。研究结果应视为假设生成性的，可能不适用于其他人群。Sylhet农村地区具有独特的婴儿喂养特征，纯母乳喂养率高而配方奶使用率低，限制了向混合喂养人群推广结论的能力。

研究优势包括：在单一队列中两个哺乳时间点研究所有宏营养素和能量，采用超声确认的胎龄（在孟加拉农村地区不常见），对生长z评分分配至关重要；Bayley-III由经过严格培训的高技能研究心理学家使用文化相关且经过验证的版本进行严格管理。

研究结论

在这项孟加拉农村母婴前瞻性队列中，蛋白质浓度与婴儿期和幼儿期的身长或认知无关联。脂肪和能量浓度与生命第一年头围生长呈负相关。该研究是首批检验母乳宏量营养素浓度与儿童神经发育关系的研究之一，发现碳水化合物浓度与神经发育呈正相关。未来研究可聚焦于确认或复制这些发现，并考察母乳摄入量等额外因素，以进一步理解母乳喂养婴儿中观察到的生长和神经发育模式。