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铁、碘、锌、维生素缺乏给儿童认知发展带来大麻烦
复旦大学附属儿科医院儿童保健科彭咏梅教授
来源：中国食品报 时间：2012-11-27 作者：彭咏梅
近年来，越来越多的证据表明，微量营养素在儿童认知功能的长期发育中扮演着至关重要的作用。微量营养素缺乏，尤其是铁、碘、锌和维生素B12等缺乏，除了与认知功能发育中的特殊生理过程相关，其在大脑皮层的形成、神经髓鞘化、神经递质的传导、膜及突触的变性及蛋白质的退行性变(β-淀粉样蛋白)、线粒体功能紊乱、过氧化、神经营养缺乏以及神经免疫机制等方面的影响也有分子水平、动物研究以及人群研究的报道。 研究现状 虽然研究已经逐步明确铁缺乏、碘缺乏、锌缺乏及维生素B12缺乏与儿童认知功能发育之间具有相关性，如孕期碘缺乏导致胎儿脑发育的损害及不可逆的改变;也有证据表明碘缺乏与认知缺陷相关，但学术界仍然有争议。比如，广泛认为铁缺乏与认知缺陷相关，但是预防性干预研究的结果存在不一致的结论;锌缺乏与儿童智力发育关键期的运动功能降低、抑郁等有关，但与神经心理发育之间的因果关系的结论仍然不明确，有待于检验;已知维生素B12缺乏与生命早期的认知问题相关，但影响机制仍不清楚。另外，关于微量营养素缺乏与儿童认知及运动功能发育之间的关系研究也尚存方法学上的问题。 通过研究和观察微量营养素缺乏，可以评估微量营养素的补充效果以及观察补充与否对认知发育的影响有没有明显差异，但很多研究并非是随机对照的设计，也没有考虑其他智力影响因素的存在，例如没有考虑带养人的行为模式等，可能影响发育评估的结果。随机对照研究可以分辨微量营养素研究中的差异是否可靠，但仍需要控制影响儿童认知发育的其他混杂因素，如带养人、家庭环境因素等。 研究进展 ●碘缺乏 胎儿期碘缺乏与认知发育有直接关系，通过公共卫生的干预方法来避免和减少碘缺乏造成的认知缺陷的危害，是目前最有效的智力迟缓预防方法之一。碘缺乏往往发生在碘元素贫瘠的地区，碘盐、碘油注射或口服碘制剂可以有效地预防先天性甲状腺功能减退。 碘元素是甲状腺激素合成中的主要元素，而甲状腺激素是体格生长和神经发育的重要激素之一。胎儿期发生碘缺乏，会造成低甲状腺素血症及不可逆转的神经损伤和认知障碍，如出生后表现为呆小症。神经型呆小症包括智力低下、出现原始反射、视觉障碍、面部表情僵化，身材矮小、身体两侧麻痹等症状，还伴有严重的生长迟缓、干皮症、心脏电生理障碍等。 在严重地方性甲状腺肿地区，胎儿期碘缺乏对胎儿运动神经元的发育有不良影响。随机对照试验提示，孕前及孕早期给予碘缺乏的母亲补充碘，能改善其后代的运动及认知功能。亚洲、非洲和南美洲的碘元素补充随机对照试验均有相似的结果。18个观察研究的荟萃分析(Meta分析)显示，生活在碘缺乏地区的儿童有明显的认知功能低下;孟加拉国的轻度甲状腺功能低下儿童，其拼读能力低于对照组儿童。近期纵向随访还发现，孕早期母亲补充碘制剂的儿童，其心理测试分数明显高于孕晚期或者两岁后补充者。 ●铁缺乏 铁缺乏是全世界最常见的营养缺乏性疾病，世卫组织估计全球有20亿人患有贫血、50亿人患有铁缺乏。如果铁缺乏发生在生长发育的快速增长时期，如6—24月的婴幼儿期、青春期和孕期，危险性最高。 铁在血红蛋白的合成、保障脑组织的氧化、神经系统能量产生、神经物质传导及髓鞘磷脂的合成中发挥了重要作用;铁缺乏则导致血红蛋白携氧能力降低。研究发现，脐带血铁浓度较低的胎儿在母体内具有铁缺乏的危险，其儿童期的智商也较低。 生命早期贫血儿童的观察研究显示，即使在贫血已经治愈的情况下，贫血儿童的学业成绩仍然低于不贫血者，10岁时有更多的学习问题;处于铁缺乏状态的儿童比不缺铁者数学测试分数较低。7项3岁以下儿童的预防性随机对照研究结果显示，3项补充试验对儿童的认知发育功能未见明显疗效，4项对儿童的行为和发育具有明显的改善作用。贫血儿童的铁剂补充有利于视觉功能的发育、婴儿情绪的控制及行为的矫治，但有争议性的结果也不乏其文。 简言之，贫血及铁缺乏对认知功能的影响是一个复杂的过程，机制可能与视听觉的形成、髓鞘的功能、神经递质(尤其是多巴胺)的上调或下调及对γ-氨基丁酸代谢的影响等有关。多巴胺的数量多少对注意力、知觉、记忆及大运动的控制均有明显的影响。
●锌缺乏
二价锌离子分布于人体的所有组织、器官、体液及分泌物内。锌的生理功能主要是催化、结构和调节功能，机制主要是通过参与酶的活性中心、组成生物膜、构成遗传物质DNA和RNA的成分及参与大多数激素受体的结合物发挥作用。 低锌摄入目前仍然是主要的公共卫生问题，但锌的检测手段如血浆锌及发锌的检测难以表示锌缺乏的功能损害状态。因此，锌缺乏人群的补充试验结果可作为评估锌缺乏后果的重要手段。 已有研究证明，母亲微量营养素摄入与婴儿发育技能有关。母亲孕期锌强化摄入组的子代在婴幼儿期的活动及大运动(包括抬头、翻身、站立、独坐、爬行等)发育明显增加。来自巴西的报道也证实，锌补充组的婴儿比对照组的行为反应更活跃。但也有报道称，孕期锌强化摄入后，儿童在5岁时的智力和运动表现未见明显差异，与对照组比较，锌补充组的婴儿反而出现较低的认知评估分数，学习能力未见明显差异，但神经心理测试尤其是推理能力明显优于对照组。 锌缺乏可能导致儿童早期运动发育的损害，但锌缺乏与认知功能发育间的关系仍不确定。相互矛盾的研究结果可能与研究设计的差异、样本大小、混杂因素的影响、评估方法的不一致等有关，需要更多大样本、多中心的研究来确认锌缺乏与认知发育间的关系。 ●维生素B12缺乏 国内外越来越多的研究关注到维生素B12对人体的生理作用，维生素B12缺乏可导致神经系统的损害，机制是通过阻抑甲基化反应引起神经系统斑状、弥漫性脱髓鞘，由外周逐步累及中心的脊髓和大脑，造成神经的变性，出现抑郁、记忆力下降、四肢震颤等症状。 来自肯尼亚的研究显示，超过2/3的学龄期儿童存在维生素B12缺乏。老年人群由于对维生素B12的吸收率下降，导致退化性神经系统疾病的发生。 维生素B12缺乏与儿童认知功能关系的研究可来源于维生素B12吸收障碍的恶性贫血病人或者素食的母亲。荷兰维生素B12缺乏的母亲，其子代的运动发育和语言发育均落后于对照组，12岁时的甲基苯二酸水平明显高于对照组，而积木、拼图及计数等功能明显低于对照组，即使在测试时维生素B12的摄入水平符合推荐量水平，早期造成的损害仍然存在。 另一个著名研究来自危地马拉的学龄期儿童，维生素B12缺乏的儿童在神经心理测试中的知觉、记忆及推理能区的反应时间明显延迟;伴有更多的学业问题，如学习成绩较差、老师评分更低、注意力问题和不良行为更多。虽然有这些证据，但仍然需要干预研究的结果来证实。 研究结论 膳食营养在大脑结构和功能中的作用非常重要，大脑也像其他器官一样，从膳食中获得发育所需要的各种营养素，包括微量营养素如维生素和矿物质、必需氨基酸以及n-3类脂肪酸等必需脂肪酸。 儿童全部的生长发育和智力发育的遗传潜能，可能由于缺乏或者亚临床缺乏微量营养素而受到损害。通过膳食补充、配方奶粉或者强化食物提供多种微量营养素，在发达国家正成为同时解决多种微量营养素缺乏的主要策略。随机对照的研究设计和荟萃分析方法是营养干预研究的金标准和有效评估方法。过去数十年，大量的随机对照研究检测了复合微量营养素补充对于孕妇及小儿认知功能的效果评价。运用荟萃分析方法荟萃了这些随机对照研究中的补充效果，得到了较为翔实的研究依据，普遍认为多种微量营养素补充比单一微量营养素更有效;早补充比晚补充对认知发育的效果更佳。 资料链接 微量营养素缺乏的流行状况 全球有近30%的人口生活在碘缺乏地区。25%的3岁以下儿童患有缺铁性贫血;铁缺乏人数远多于缺铁性贫血患者。虽然锌缺乏和维生素B12缺乏率仍然不明确，但来自发展中国家的数据表明，婴幼儿有明显的锌摄入不足，发展中国家儿童中缺锌的发病率约在24.8%—67%之间，即使在美国中产阶级家庭的婴幼儿中也非常常见。维生素B12缺乏的发生率仍然很高，因为动物性食物是维生素B12的唯一来源，缺乏往往是由于少吃或不吃肉类及奶类引起。 责任编辑：刘悦 |
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