微量营养素胎盘转运机制的研究进展2023.pdfVIP

微量营养素胎盘转运机制的研究进展2023

摘要

胎盘对于妊娠期胎儿的营养摄取至关重要。胎盘可调节、分配、转运及合

成胎儿发育和妊娠维持所需的重要营养物质、激素和生长因子，清除胎儿

循环中的代谢废物，并通过胎盘屏障阻止胎儿的有毒物质暴露。胎盘功能

与胎儿生长受限、妊娠期高血压疾病的发生密切相关。而胎盘转运的必需

微量营养素中，铁、钙、维生素D、叶酸等的胎盘转运机制虽然尚不明确，

但已有一定的研究基础。本文结合已有的研究策略进行综述，为胎盘转运

障碍的研究提供基础。

胎盘的正常功能对于维持正常的围产结局至关重要［1］。胎盘可调节、

分配、转运及合成胎儿发育和维持妊娠所需的重要营养物质、激素和生长

因子，清除胎儿循环中的代谢废物，并通过胎盘屏障阻止胎儿的有毒物质

暴露。研究表明，胎盘功能不全会导致胎儿营养素和氧供应不足，从而导

致胎儿生长受限的发生［2］。因此，物质的胎盘转运机制始终是研

究领域关注的热点。为了避免药物、感染及外源性暴露对于胎儿的不良影

响，防止必需营养素缺乏导致的胎儿生长受限［3-7］，大量研究使

用组织工程和微生理系统等，针对物质的胎盘转运机制开展研究。本文以

铁、钙、维生素D、叶酸等妊娠必需微量营养素［8,9］的转运机制

为基础，对于其胎盘转运机制的研究进行综述，以期为妊娠期胎儿的外源

性物质暴露提供线索。

一、胎盘转运的生理基础

母胎之间的界面为胎盘屏障，氧气等小分子物质可以通过简单扩散穿过胎

盘屏障，而大多数物质，包括生物小分子物质、抗体和药物等则需要通过

蛋白依赖性通道，以异化扩散或主动运输的形式，在母胎间双向穿过胎盘

屏障［10,11］。

为了促进必需营养素的吸收和潜在有毒物质的阻挡及排出，胎盘的母体面

和子体面在结构和生化方面具有一定的差异性，体现在：（1）胎盘母体面

富含转运蛋白，包括转入蛋白（增加必需营养素的转入）和转出蛋白（排

出非必需物质）［12］；（2）胎盘子体面虽然缺乏微绒毛，但也存在

较少的转运蛋白［12］，例如有机阴离子转运蛋白4（organicanion

transporter4，OAT4）等。不良外源性物质也可以通过必需营养素的转

运机制进入胎儿体内，从而导致胎儿的暴露，例如抗生素、抗抑郁药可以

与乳酸、叶酸、L-精氨酸等必需营养素竞争，通过肉碱/有机阳离子转运体

2（organiccation/carnitinetransporter2，OCTN2）通路进入胎盘屏

障。这一方面降低了胎儿必需营养素的摄取，另一方面也导致了胎盘及胎

儿暴露于不良外源性物质［13］。

综上所述，对于必需营养素，尤其是必需微量营养素的胎盘转运通道及转

运机制进行深入研究，可为减少外源性潜在有毒物质暴露、保证妊娠期母

胎正常营养素的摄取提供线索。

二、妊娠必需微量营养素的母胎转运

1.铁：铁是妊娠期最重要的营养素。Daru［14］的研究显示，产前

每日口服铁剂可显著降低孕妇缺铁性贫血和胎儿低出生体重的风险；其进

一步的剂量反应分析发现，当补铁剂量增加到66mg/d以上［与WHO

的治疗标准（60mg/d）接近］，孕妇贫血率呈线性下降，而孕妇产前血

红蛋白水平及新生儿出生体重呈线性升高。而当孕妇贫血时，则会导致一

系列不良妊娠结局的发生，瑞典一项出生队列研究（n=532232）显示，

妊娠30周内的孕妇贫血与子代自闭症谱系障碍、注意力缺陷或多动障碍、

智力障碍的发生风险升高存在相关性［15］。

为了维持正常的红细胞需求、胎盘功能及胎儿发育，孕妇对铁的需求量大

幅增加。研究表明，妊娠期母体需铁量约为1040mg［16］，其中，

胎儿所需约为270mg［17］，胎盘自身所需约90mg［18］。

见表1。铁的胎盘转运是单向的［19］，妊娠早期铁需求量约为1

mg/d，妊娠中期为4~5mg/d，妊娠晚期达到高峰，为6mg/d［18］。

研