Difference Analysis of First Liver Function Indexes of Newborns with Different Gestational Age and Birth Weight
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摘要:
目的 探讨不同胎龄、不同出生体重新生儿的首次肝功能指标的差异变化。 方法 回顾性分析204例不同胎龄早产儿、206例不同出生体重儿的首次肝功能指标总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、间接胆红素(IBIL)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰基转移酶(GGT)、总胆汁酸(TBA)、前白蛋白(PA)、胆碱酯酶(CHE)的变化。比较分析各组中和组间生化指标的差异。 结果 不同胎龄、不同出生体重新生儿的首次肝功能指标存在差异:(1)晚期早产儿、中期早产儿、极早产儿中TP、ALB依次递减(P < 0.05);CHE无统计学意义( P > 0.05)。晚期早产儿、中期早产儿的DBIL、GGT生成、排泄均比极早产儿好( P < 0.05)。(2)与正常出生体重儿比较,低出生体重儿仅TBA增高( P < 0.05);与极低出生体重儿比较,正常出生体重儿、低出生体重儿DBIL、CHE增高,但仅有低出生体重儿DBIL具有统计学意义( P < 0.05)。 结论 不同胎龄、不同出生体重新生儿随胎龄越小、体重越轻,肝脏功能越差。胎龄对肝脏功能的影响,远大于体重对肝脏功能的影响。 Abstract:Objective To study the difference in the first liver function indexes of newborns with different gestational ages and birth weights. Methods We retrospectively analyzed the the first liver function indexes including total bilirubin (TBIL), direct bilirubin (DBIL), indirect bilirubin (IBIL), total protein (TP) , albumin (ALB), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP), g-glutamyltransferase (GGT), total bile Changes in acid (TBA), prealbumin (PA), cholinesterase (CHE) of 204 premature infants with different gestational ages and 206 infants with different birth weights . Then we compared and analyzed the differences of each biochemical index in each group and between groups. Results There were differences in the first liver function indexes of newborns with different gestational ages and birth weights: (1) Late preterm infant group, mid-term preterm infant group and extremely preterm infant group, the levels of TP and ALB decreased sequentially with the decreasing gestational ages (P < 0.05); the levels of CHE had no statistically significant difference ( P > 0.05). The levels of DBIL and GGT in late preterm infants and mid-term preterm infants were better than extremely premature infants ( P < 0.05). (2) Compared with normal birth weight infants, only TBA increased in low birth weight infants ( P < 0.05); Compared with very low birth weight infants, DBIL and CHE increased in normal birth weight and low birth weight infants, however, only DBIL in low birth weight infants was statistically significant ( P < 0.05). Conclusions For newborns with different gestational ages and birth weights, the younger the gestational age, the lighter the weight, the worse the liver function. The influence of gestational age on liver function is far greater than the influence of body weight on liver function. -
Key words:
- First /
- Bilirubin /
- Albumin /
- Alanine aminotransferase /
- γ-glutamyltransferase /
- Total bile acid /
- Cholinesterase /
- Gestational age /
- Birth weight
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砷是自然界分布非常广泛的一种非金属元素,其化合物可导致心血管疾病、糖尿病、癌症等多种疾病发病率增加[1-4]。无机砷(iAs)进入人体之后被人体代谢主要生成一甲基胂酸(monomethylarsenic acid,MMA)和二甲基胂酸(dimethylarsenic acid,DMA),代谢产物主要通过尿液排出,因此尿中的砷化物常常作为砷暴露的标志物,不同代谢产物所占的比例常常用来反映个体对砷的代谢能力,发现砷代谢的能力和砷暴露导致的疾病密切相关,无机砷容易代谢为一甲基胂酸,但一甲胂酸转化为二甲基胂酸受阻的群体砷暴露后DNA损伤更高,以及砷相关疾病的发病率更高[5-7]。
EGFR编码一种跨膜糖蛋白是蛋白激酶超家族的成员,该蛋白二聚化和酪氨酸自磷酸化,从而导致细胞增殖[8]。PTEN被鉴定为一种肿瘤抑制因子[9]。Kras编码一种小GTPase超家族成员的蛋白质[10]。PIK3CA基因编码的蛋白质是作为催化磷脂酰肌醇3-激酶一个亚基而发挥功能[11]。4个基因在癌症的发生、发展中均起重要作用,在多种肿瘤组织中就发现它们存在较高频率的突变[8-11]。
砷暴露会导致基因损伤从而导致基因突变,而上述的4个基因肿瘤中均存在突变,因此砷作为一种重要的环境致癌物,是否会导致EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤值得探讨,因此本研究探索了砒霜厂职业砷暴露工人EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤与尿砷及其代谢的关系。
1. 资料与方法
1.1 研究人群
本调查研究采用病例对照研究方式。砷暴露工人来自砒霜厂。砒霜厂主要生产纯度为99%的三氧化二砷(As2O3),因此职业暴露较为单纯。对照组的人群来源于居住在距离工厂约10~50 km的村庄的农民,没有职业砷暴露史,3个月内没有其他明显的砷暴露途径。所有受试者的生活和经济条件相似,且与周围神经系统的退行性疾病和癌症无关。访谈结束后,研究人员收集了劳动工人的流行病学资料、血样、尿样。血液样本通过EDTA管采集,尿液样本通过塑料瓶采集。样本采集过程参照文献[12]。本研究通过昆明医科大学伦理委员会批准(批号KMMU2020MEC000)。
1.2 尿中砷化物浓度检测
检测尿液样本中3种砷(DMA、iAs和MMA)的水平。本检测方法的最小阈值是2 μg。采用尿肌酐试剂盒(jaffe法)检测尿肌酐。计算DMA、iAs和MMA与总砷(tAs)的比值(DMA%、MMA%和iAs%)。通过SMI、DMA%、MMA%和iAs%评估砷甲基化的效率[12]。
1.3 DNA损伤评估
裂解外周血细胞并纯化基因组DNA。根据文卫华等[12-13]的实验方案,Q-PCR用于评估基因DNA损伤。预变性时间为10 min,其他PCR条件根据LC®96荧光定量系统的默认设置进行。在本实验方案中使用了以下寡核苷酸序列。Kras上游:GGCCTGCTGAAAATGACTGAATATAA,下游:AAAGAATGGTCCTGCACCAGTA; EGFR上游: CAACAGCACATTCGACAGCC,下游: GCATTTTCAGCTGTGGAGCC;PTEN 上游:AGACCATAACCCACCACAGC,下游: CACCAGTTCGTCCCTTTCCA;PIK3CA上游:GCTCAAAGCAATTTCTACACGAGA,下游: TCCATTTTAGCACTTACCTGTGAC;β-actin上游: CGGGAAATCGTGCGTGACAT, 下游:GAAGGAAGGCTGGAAGAGTG。-ΔCt值用于评估基因的损伤水平。
1.4 统计学处理
经检验尿砷及其代谢产物、甲基化指数均不符合正态分布,数据表示为M(P25,P75)。将各数据进行对数转换,对数转换后数据服从正态分布,数据表示为
$\bar x \pm s $ ,以此开展分析。通过Pearson相关分析DNA损伤与尿液砷含量的相关性。对照组和暴露组之间采用Student’t检验。所有统计均使用R3.4.1软件包进行。检验水准为α = 0.05。2. 结果
2.1 一般情况
暴露组和对照组工人年龄、吸烟率、饮酒率的分布差异无统计学意义(P > 0.05)。而尿中iAs、MMA、DMA、MMA%、DMA%和 SMI在2组中差异具有统计学意义(P < 0.05),见表1。
表 1 受试人群的一般特征和尿砷水平($ \bar{x} \pm s $ )Table 1. General characteristics and urinary arsenic levels of the test population ($ \bar{x} \pm s $ )变量 对照组(n = 24) 暴露组(n = 78) t P 年龄(岁) 35.814 ± 3.241 36.531 ± 5.972 / / 吸烟(是/否) 14/10 46/32 / / 饮酒 (是/否) 11/13 38/40 / / iAs 0.439 ± 0.185 2.023 ± 0.464 16.291 < 0.001* MMA 0.379 ± 0.153 2.141 ± 0.489 17.355 < 0.001* DMA 1.124 ± 0.304 2.660 ± 0.516 13.824 < 0.001* iAs% 13.763 ± 11.392 17.457 ± 12.409 1.299 0.197 MMA% 8.531 ± 2.322 19.150 ± 5.071 9.921 < 0.001* DMA% 77.712 ± 12.001 63.393 ± 12.291 −5.019 < 0.001* PMI 1.166 ± 1.290 1.614 ± 1.289 1.488 0.140 SMI 10.010 ± 3.777 3.763 ± 2.126 −10.291 < 0.001* *P < 0.05。 2.2 暴露组与对照组基因损伤的比较
暴露组工人EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤高于对照组,4个基因的平均损伤也高于对照组(P < 0.05),见表2。
表 2 受试人群的4个基因的损伤和平均损伤的比较($ \bar{x} \pm s $ )Table 2. Comparison of damage and average damage of 4 genes in the test population ($ \bar{x} \pm s $ )变量 对照组
(n = 24)暴露组
(n = 78)损伤变化 t P EGFR 2.299 ± 0.118 2.514 ± 0.047 0.215 2.024 0.046* PTEN 2.432 ± 0.078 2.791 ± 0.065 0.359 2.884 0.005* Kras 2.468 ± 0.124 2.818 ± 0.060 0.350 2.718 0.008* PIK3CA 2.852 ± 0.061 3.225 ± 0.038 0.373 4.856 < 0.001* 平均损伤 2.512 ± 0.075 2.837 ± 0.036 0.325 4.181 < 0.001* *P < 0.05。 2.3 尿中代谢产物含量与基因损伤的关系
分析EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤与尿中代谢产物含量关系,发现PTEN损伤与尿中iAs和MMA含量呈正相关,Kras与尿中MMA含量呈正相关,PIK3CA和平均损伤与尿中iAs、MMA和DMA含量均呈正相关,且差异具有统计学意义(P < 0.05),见表3。
表 3 3种砷化物含量与所有受试者基因DNA损伤水平的相关性Table 3. Correlation between the levels of three arsenicals and the levels of genetic DNA damage in all subjectsDNA 损伤 iAs MMA DMA r P r P r P EGFR 0.160 0.109 0.157 0.116 0.112 0.263 PTEN 0.235 0.018* 0.237 0.016* 0.185 0.063 Kras 0.182 0.068 0.200 0.044* 0.137 0.170 PIK3CA 0.324 0.001* 0.319 0.001* 0.269 0.006* 平均损伤 0.296 0.003* 0.302 0.002* 0.230 0.020* 数据分析采用皮尔逊相关法,*P < 0.05。 2.4 尿中代谢产物含量与基因损伤的关系
分析EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤与尿中代谢产物百分比关系,发现iAs%与基因损伤不存在相关关系(P > 0.05),MMA%与4个基因DNA损伤和平均损伤均存在正相关,且差异具有统计学意义(P < 0.05),DMA%与Kras、PIK3CA、平均损伤存在负相关,且差异具有统计学意义(P < 0.05),见表4。
表 4 3种砷化物尿中的百分比与所有受试者基因DNA损伤水平的相关性Table 4. 3 Correlation between percentages of arsenic compounds in urine and levels of genetic DNA damage in all subjectsDNA损伤 iAs% MMA% DMA% r P r P r P EGFR 0.086 0.388 0.249 0.012* −0.177 0.076 PTEN 0.059 0.554 0.319 0.001* −0.185 0.063 Kras 0.110 0.269 0.354 < 0.001* −0.241 0.015* PIK3CA 0.121 0.224 0.329 0.0001* −0.240 0.015* 平均损伤 0.125 0.210 0.427 < 0.001* −0.285 0.004* 数据分析采用皮尔逊相关法,*P < 0.05。 将样本按照二级甲基化指数的中位数分为2组,发现Kras、PIK3CA、平均损伤在高SMI组中较低(P < 0.05),见表5。
表 5 所有受试者按SMI水平分层的DNA损伤比较($ x \pm s $ )Table 5. Comparison of DNA damage stratified at SMI level for all subjects ($\bar x \pm s $ )变量 低SMI(n = 51) 高SMI(n = 51) t P SMI[中位数(范围)] 2.654 (1.064-3.800) 7.444 (3.848-21.840) / / EGFR 2.550 ± 0.065 2.377 ± 0.063 1.914 0.059 PTEN 2.811 ± 0.083 2.602 ± 0.070 1.932 0.056 Kras 2.874 ± 0.081 2.596 ± 0.074 2.537 0.013* PIK3CA 3.252 ± 0.055 3.022 ± 0.042 3.345 0.001* 平均损伤 2.872 ± 0.049 2.649 ± 0.047 3.282 0.001* *P < 0.05。 3. 讨论
砷暴露可以导致肺癌、膀胱癌等多种疾病发生率显著提高,因为砷进入人体可以产生多重的效应[4, 14],其中导致DNA损伤是重要的效应之一[12-13],DNA损伤可能导致基因突变最终导致细胞癌变[1-3]。有文献采用彗星实验和微核试验的方法研究砷暴露对DNA和染色体的损伤[15-16],发现砷暴露导致了损伤的增强[17]。文卫华等[12-13]利用PCR的检测方法发现砷暴露导致p53基因DNA的损伤增加,笔者的研究证实砷暴露会增加EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤,结果是一致的,也再次证实砷对与癌变相关基因的影响。
之前研究显示无机砷容易代谢为一甲基胂酸,但一甲胂酸转化为二甲基胂酸受阻的群体,其DNA损伤更为严重[12-13],基因表达变化更显著[12-13],而且砷相关疾病的发病率更高[5-7]。高SMI和DMA百分比较高均表示对砷代谢能力强,笔者的结果显示高SMI的群体DNA损伤较低,DMA百分比与DNA损伤呈负相关,与文献一致,结合文献说明代谢能力强的个体砷的有害效应较低[5-7, 18],对健康影响相对小。
综上所述砷暴露和代谢能力影响了EGFR、PTEN、Kras、PIK3CA 4个基因DNA损伤,可能是砷致癌机制之一。
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表 1 早产儿各胎龄组间性别比较(n)
Table 1. Gender comparison between groups of each gestational age groups of preterm infants (n)
组别 男 女 χ2 P 晚期早产儿 88 73 1.306 0.253 中期早产儿 21 11 晚期早产儿 88 73 0.335 0.562 极早产儿 7 4 中期早产儿 21 11 0.014 0.904 极早产儿 7 4 表 2 新生儿不同体重组间性别比较(n)
Table 2. Gender comparison between groups of different body weight of newborns (n)
组别 男 女 χ2 P 正常出生体重儿 30 19 0.425 0.514 低出生体重儿 85 67 正常出生体重儿 30 19 0.846 0.357 极低出生体重儿 2 3 低出生体重儿 85 67 0.496 0.480 极低出生体重儿 2 3 表 3 晚期早产儿、中期早产儿及极早产儿组间首次肝功能指标的比较[( $\bar x \pm s$)/M(P25,P75)]
Table 3. Comparison of first liver function indexes among late preterm infants, mid-term preterm infants and very preterm infants [( $\bar x \pm s$)/M(P25,P75)]
组别 晚期早产儿(n = 161) 中期早产儿(n = 32) 极早产儿(n = 11) F/Z P TBIL (μmol/L) 39.06 ± 22.69 47.03 ± 37.70 39.45 ± 9.48 −1.60 0.11 DBIL (μmol/L) 8.24 ± 3.33 7.26 ± 3.30 6.41 ± 2.67 1.52 0.13 IBIL (μmol/L) 28.70(20.80,36.50) 33.25(26.20,42.58)* 36.60(20.30,42.90) −2.24 0.013 TP (g/L) 49.80(46.45,53.00) 48.25(44.20,50.95)* 45.10(43.20,47.80)*△ 2.57 0.014 ALB (g/L) 34.65 ± 3.06 33.71 ± 3.11 30.99 ± 3.11*△ 1.58 0.12 ALT (IU/L) 6.65 ± 4.13 5.09 ± 2.20* 4.27 ± 1.56* 3.07 0.00 AST (IU/L) 45.27 ± 22.33 41.38 ± 16.01 52.18 ± 25.51 0.94 0.35 ALP (IU/L) 194.07 ± 153.54 198.21 ± 55.53 217.00 ± 73.90 −0.15 0.88 GGT (IU/L) 216.00(143.00,324.50) 226.00(125.25,325.75) 338.00(184.00,390.00)*△ −2.21 0.013 TBA (μmol/L 11.83 ± 6.65 10.38 ± 5.67 15.64 ± 10.14 1.15 0.25 PA (mg/L) 78.02 ± 26.93 81.91 ± 27.34 82.37 ± 36.18 −0.74 0.46 CHE (IU/L) 5895.93 ± 1201.03 5775.41 ± 1070.81 5204.00 ± 1259.10 −0.53 0.60 注:与晚期早产儿比较,*P < 0.05(方差分析), *P < 0.017(秩和检验);与中期早产儿比较, △P < 0.05(方差分析), △P < 0.017(秩和检验)。 表 4 正常出生体重、低出生体重与极低出生体重儿组间首次肝功能指标比较[( $\bar x \pm s$)/M(P25,P75)]
Table 4. Comparison of first liver function indexes between normal birth weight, low birth weight and very low birth weight infant groups [( $\bar x \pm s$)/M(P25,P75)]
组别 正常出生体重儿(n = 49) 低出生体重儿(n = 152) 极低出生体重儿(n = 5) F/Z P TBIL (µmol/L) 37.60(32.55,41.10) 37.90(29.93,44.48) 43.60(37.45,56.20) −0.39 0.69 DBIL (µmol/L) 8.50(5.35,11.25) 8.10(6.03,10.20) 4.30(1.95,8.25)△ −2.44 0.015 IBIL (µmol/L) 29.30(21.20,35.75) 29.25(20.73,37.08) 38.50(30.70,53.15) 0.34 0.73 TP (g/L) 50.05 ± 4.57 49.31 ± 4.66 48.74 ± 7.19 0.97 0.33 ALB (g/L) 34.77 ± 2.99 34.21 ± 3.16 32.86 ± 4.89 1.08 0.28 ALT (IU/L) 7.29 ± 4.89 5.96 ± 3.44 5.00 ± 1.87 1.76 0.08 AST (IU/L) 44.31 ± 25.56 44.24 ± 19.68 68.80 ± 28.36*△ −2.32 0.04 ALP (IU/L) 173.73 ± 45.78 202.87 ± 158.36 185.00 ± 62.00 1.27 0.21 GGT (IU/L) 223.00(144.50,364.00) 214.50(139.25,324.00) 332.00(153.00,880.00) 0.31 0.76 TBA (µmol/L 10.00 ± 4.54 12.39 ± 7.29* 12.08 ± 5.40 −2.72 0.01 PA (mg/L) 81.58 ± 32.95 78.13 ± 25.74 70.20 ± 6.76 0.76 0.45 CHE (IU/L) 6028.10 ± 1248.86 5810.41 ± 1255.84 5380.60 ± 795.79 1.06 0.29 注:与晚期早产儿比较,*P < 0.05(方差分析), *P < 0.017(秩和检验);与中期早产儿比较, △P < 0.05(方差分析), △P < 0.017(秩和检验)。 -
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