回顾性分析2018年至2021年于广西新生儿疾病筛查中心进行遗传代谢病筛查且检测结果为阴性的37 037例新生儿，其中34 517例正常足月儿为对照组，2 520例早产儿为研究组。早产儿根据胎龄分为极早产组(n＝232)、中期早产组(n＝324)、晚期早产组(n＝1 964)；根据出生体重分为极低出生体重组(n＝188)、低出生体重组(n＝1 276)、正常出生体重组(n＝1 056)；根据出生后采血时间分为3~7 d日龄组(n＝1 990)、8~14 d日龄组(n＝342)、15~28 d日龄组(n＝188)。采用串联质谱法检测干血斑中31种肉碱水平并分析各组代谢指标水平差异。早产儿肉碱水平受胎龄影响最大。控制早产儿生理及病理状态等相关因素后，按胎龄分组，各组间31种肉碱水平均有差异(均P<0.05)，胎龄越小肉碱水平差异越大；按采血时间分组，早产儿不同采血日龄组间与足月3~7 d日龄组肉碱水平比较差异均有统计学意义(均P<0.05)，并且呈日龄相关性；按体重分组，31种肉碱在各组间比较差异均有统计学意义(均P<0.05)，体重越小，肉碱水平差异越大。联合胎龄、出生体重及采血日龄分析，筛选出游离肉碱(C0)、乙酰基肉碱(C2)、丙酰基肉碱(C3)、丁酰基肉碱(C4)、己二酰肉碱(C6DC)、葵酰肉碱(C10)、葵烯酰肉碱(C10∶1)、月桂酰肉碱(C12)、月桂烯酰肉碱(C12∶1)、肉豆蔻酰肉碱(C14)、肉豆蔻烯酰肉碱(C14∶1)、3-羟基肉豆蔻酰肉碱(C14OH)、棕榈酰肉碱(C16)、棕榈烯酰肉碱(C16∶1)、十八碳酰肉碱(C18)、十八碳烯酰肉碱(C18∶1)、3-羟基十八碳烯酰肉碱(C18∶1OH)17个指标为早产儿肉碱代谢的重要生物标志物。早产新生儿体内肉碱在不同胎龄、出生体重和采血日龄呈现不同的代谢差异，为建立该地区实验室早产儿参考标准和判读提供有力依据，为临床进行合理有效的早期诊断和治疗提供帮助，为及时发现肉碱缺乏并补充肉碱、改善早产儿营养提供优化方案。Study on blood carnitine metabolism and its influencing factors in premature infantsT explore the characteristics and influencing factors of blood carnitine metabolism in premature infants.A retrospective analysis of 37 037 neonates with negative results of genetic metabolic disease screening at Guangxi Newborn Disease Screening Center from 2018 to 2021, of which 34 517 normal full-term infants were the control group and 2 520 preterm infants were the research group.According to gestational age, the preterm infants were further divided into three groups: extremely preterm group(n=232), moderately preterm group(n=324)and late preterm group(n=1 964). According to birth weight, they were divided into three groups: very low birth weight group(n=188), low birth weight group(n=1 276)and normal birth weight group(n=1 056). According to blood collection time, they were divided into three groups: 3~7 days group(n=1 990), 8~14 days group(n=342) and 15~28 days group(n=188). Tandem mass spectrometry was used to detect the levels of 31 carnitines in dried blood spots and analyze the differences in the levels of metabolic indicators in each group.Carnitine levels in preterm infants are most affected by gestational age.Adjusting the physiological and pathological conditions of premature infants and other related factors, grouped by gestational age, there were differences in the levels of 31 carnitines among the groups(all P<0.05), the smaller the gestational age, the greater the difference in carnitine levels; grouped by blood collection time, there were statistically significant differences in carnitine levels between preterm infants with different blood collection age groups and full-term 3~7 days groups(all P<0.05), and showing age-related; there are differences among 31 carnitines grouped by body weight(all P<0.05), the smaller the body weight, the greater the difference in carnitine levels.Combined with the analysis of gestational age, birth weight and blood collection date, 17 indicators including C0, C2, C3, C4, C6DC, C10, C10∶1, C12, C12∶1, C14, C14∶1, C14OH, C16, C16∶1, C18, C18∶1 and C18∶1OH are important biomarkers of carnitine metabolism in premature infants.
Carnitine in premature newborns has different metabolic differences at different gestational ages, birth weights and blood collection ages, which provides a strong basis for establishing reference standards and interpretation of preterm infants in the laboratory in this region, and provides reasonable and effective early diagnosis and treatment for clinical practice.Meanwhile, it provides an optimized program for timely detection of carnitine deficiency and carnitine supplementation to improve nutrition of premature infants.
2019年在柳叶刀全球健康杂志报道了我国早产儿的发生率为6.9%(5.8%~7.9%)[1]。早产儿器官发育或代谢途径不成熟，其血液中肉碱浓度的差异和机体的发育状况及器官成熟程度密切相关，应对早产儿进行遗传代谢性疾病的筛查，警惕遗传代谢性疾病的可能。串联质谱实现了一滴血检测多种疾病，已用于新生儿氨基酸代谢障碍、有机酸血症及脂肪酸氧化代谢障碍等遗传代谢病筛查[2,3,4]。胎龄、出生体重、母体疾病等因素均会对遗传代谢病筛查结果产生影响[5,6]。本研究针对早产儿进行回顾性研究，并联合代谢组学探讨在不同胎龄、采血日龄和出生体重条件下早产儿肉碱代谢动态变化的特点。选取2018年至2021年于广西新生儿疾病筛查中心进行遗传代谢病筛查结果为阴性的37 037例新生儿(足月儿34 517例、早产儿2 520例)。正常对照组纳入标准：37周≤胎龄≤42周、2 500 g≤出生体重≤4 000 g、出生后3~7 d采血的足月健康新生儿。早产儿不同条件分组标准：根据胎龄分为极早产组(胎龄<32周，n＝232)、中期早产组(32周≤胎龄<34周，n＝324)、晚期早产组(34周≤胎龄<37周，n＝1 964)；根据出生体重分为极低出生体重组(出生体重<1 500 g，n＝188)、低出生体重组(1 500 g≤出生体重<2 500 g，n＝1 276)、正常出生体重组(2 500 g≤出生体重≤4 000 g，n＝1 056)；根据出生后采血时间分为采血日龄3~7 d组(n＝1 990)、8~14 d组(n＝342)、15~28 d组(n＝188)。本研究获得广西壮族自治区妇幼保健院伦理委员会的批准[伦理号为(2020-1)59号]，且所有新生儿监护人均签署知情同意。按照《新生儿遗传代谢病筛查血片采集技术规范》采集出生后3~7 d充分哺乳的正常新生儿及出生3 d后早产儿足跟血，滴于S&S903专用采血滤纸片上，自然渗透、无污染、自然晾干后递送至广西新生儿疾病筛查中心实验室采用串联质谱法检测肉碱水平。共检测31种肉碱：游离肉碱(C0)、乙酰基肉碱(C2)、丙酰基肉碱(C3)、丙二酰肉碱+3-羟基丁酰肉碱(C3DC+C4OH)、丁酰基肉碱(C4)、甲基丙二酰基肉碱+3-羟基异戊酰基肉碱(C4DC+C5OH)、异戊酰基肉碱(C5)、异戊烯酰基肉碱(C5∶1)、戊二酰基肉碱+3-羟基己酰基肉碱(C5DC+C6OH)、己酰肉碱(C6)、己二酰肉碱(C6DC)、辛酰基肉碱(C8)、辛烯酰基肉碱(C8∶1)、葵酰肉碱(C10)、葵烯酰肉碱(C10∶1)、葵二烯酰肉碱(C10∶2)、月桂酰肉碱(C12)、月桂烯酰肉碱(C12∶1)、肉豆蔻酰肉碱(C14)、肉豆蔻烯酰肉碱(C14∶1)、肉豆蔻二烯酰肉碱(C14∶2)、3-羟基肉豆蔻酰肉碱(C14OH)、棕榈酰肉碱(C16)、棕榈烯酰肉碱(C16∶1)、3-羟基棕榈酰肉碱(C16OH)、3-羟基棕榈烯酰肉碱(C16∶1OH)、十八碳酰肉碱(C18)、十八碳烯酰肉碱(C18∶1)、十八碳二烯酰肉碱(C18∶2)、3-羟基十八碳酰肉碱(C18OH)、3-羟基十八碳烯酰肉碱(C18∶1OH)。采用SPSS19.0软件对检测数据进行分析。正态分布的计量资料用均数±标准差(
±s)表示，多组间比较采用协方差分析，校正可能的混杂因素，估算不同分组间各指标的调整测量值的分布范围差异，组间两两比较采用LSD-t检验；非正态分布计量资料以中位数(四分位数)M(P25，P75)表示，采用Kruskal-Wallis H检验比较多组间差异；计数资料以例(%)表示，多组间比较采用卡方检验；非正态分布计量和计数资料的相关分析采用Spearman秩相关。以P<0.05为差异有统计学意义。将2 520例早产儿按胎龄分组，收集临床资料包括性别、胎龄、出生体重、采血日龄、新生儿黄疸、新生儿肺炎、静脉营养使用情况，入选2 520例早产儿均无左旋肉碱补充。结果显示胎龄、出生体重、采血日龄、新生儿肺炎、静脉营养在早产儿各组间分布比较差异有统计学意义(均P<0.05)，见表1。相关性分析发现，性别、胎龄、出生体重、采血日龄、新生儿肺炎及使用静脉营养与大部分肉碱指标均存在较强相关性(|r|>0.05，P<0.05)。其中胎龄、采血日龄分别与30个肉碱指标、29个肉碱指标呈强相关；出生体重和静脉营养均与27个肉碱指标呈较强相关性；新生儿肺炎与21个肉碱指标呈较强相关性；性别与16个肉碱指标呈较强相关性；而新生儿黄疸仅与小部分肉碱指标存在较强相关(|r|>0.05，P<0.05)，见表2。相关性分析发现肉碱水平受胎龄影响最大。采用协方差分析控制与代谢指标相关的影响因素后比较早产儿不同胎龄组与正常足月对照组的差异，31种肉碱水平差异均有统计学意义(均P<0.05)；早产不同胎龄组间进行比较，发现胎龄越小，肉碱水平差异越大，其中C2、C3、C4、C5DC+C6OH、C6DC、C8、C10、C10：1、C12、C12∶1、C14、C14∶1、C14∶2、C16、C16∶1、C16∶1OH、C18、C18∶1、C18∶1OH水平极早产组<中期早产组<晚期早产组(均P相关性分析发现肉碱水平受采血日龄影响仅次于胎龄。采用协方差分析控制与代谢指标相关的影响因素后比较早产儿出生后采血不同日龄组间与足月3~7 d日龄组肉碱水平差异均有统计学意义(均P<0.05)，呈日龄相关性。早产儿不同采血日龄组间C0、C2、C3、C4、C5DC+C6OH、C6DC、C10、C10∶1、C12、C12∶1、C14、C14∶1、C14∶2、C16、C16∶1、C16OH、C18、C18∶1、C18OH、C18∶1OH随日龄增加递减，C4DC+C5OH、C6、C14OH随日龄增加递增，早产3~7 d日龄组与8~14 d日龄组、15~28 d日龄组两两比较，大部分指标差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表4。相关性分析发现体重与肉碱水平亦呈强相关性，采用协方差分析控制与代谢指标相关的影响因素，比较早产儿不同体重组间与正常足月对照组肉碱的差异，均有统计学意义(均P<0.05)。早产儿不同体重组间比较，发现早产儿体重越小，肉碱水平差异越大，C2、C3、C3DC+C4OH、C4、C6DC、C8、C10、C10∶1、C12、C12∶1、C14、C14∶1、C16、C16∶1、C16OH、C16∶1OH、C18、C18∶1、C18OH、C18∶1OH水平极低出生体重组<低出生体重组<正常出生体重组(均P联合胎龄、采血日龄及出生体重分析，发现C0、C2、C3、C4、C6DC、C10、C10∶1、C12、C12∶1、C14、C14∶1、C14OH、C16、C16∶1、C18、C18∶1、C18∶1OH共17个指标同时受胎龄、采血日龄及出生体重的影响最大，为早产儿肉碱代谢的重要生物标志物。串联质谱技术检测血中肉碱水平，使脂肪酸氧化代谢障碍性疾病的筛查和确诊率大大提高[7]。临床上早产儿的出现有多种原因，早产儿在出生早期机体代谢能力与足月儿不同，其酰基肉碱谱存在较大差异[8]。易芳等[9]研究发现与代谢指标相关的影响因素包括胎龄、出生体重、采血时年龄、性别、出生季节、采血前患黄疸、新生儿肺炎等。本研究通过相关性分析发现早产儿肉碱水平受胎龄、采血日龄和体重影响较大。C0又称左旋肉碱，是一种氨基酸衍生物，是长链脂肪酸进入线粒体的载体，在脂肪酸氧化代谢过程中起重要作用。本研究发现，早产儿不同胎龄组、不同出生体重组与正常足月儿组比较，C0浓度均有差异，C0在中、晚期早产组、低出生体重、正常出生体重组均高于足月对照组，但极早产组小于中期和晚期早产组、极低出生体重组小于低出生和正常出生体重组，与齐志业等[10]研究结论相悖，这可能与地域、人群及样本差异性等因素有关。C0在早产不同日龄分组中差异亦有统计学意义，呈现日龄相关性。酰基肉碱是肉碱与氨基酸或脂肪酸代谢物结合的一类酯质物质，是反映脂肪酸和有机酸代谢能力的重要指标。本研究通过相关性分析发现肉碱水平受胎龄影响最大。早产儿不同胎龄组与足月对照组比较，胎龄越小，肉碱水平差异越大，可能原因是早产导致肉碱转运过程的不平衡所致，小胎龄早产儿酰基肉碱水平升高还可能与器官功能障碍如肝功能损伤或组织对肉碱利用不足有关[11]。采血日龄是仅次于胎龄与肉碱水平呈强相关的影响因素之一。本研究早产儿采血不同日龄组与足月3~7 d日龄组比较肉碱水平均有差异且呈日龄相关性。将早产3~7 d日龄组与8~14 d日龄组、15~28 d日龄组两两比较，大部分指标均有差异，提示足月正常新生儿采血时间一般为出生3~7 d，早产儿根据具体情况推迟超出7 d采血可能与早产儿机体发育不平衡、营养不足等因素有关[12]。有研究认为，肉碱水平反映胎儿营养状况，若新生儿体重不足，则会增加肉碱水平异常风险[13]。本研究发现了早产儿体重越小，肉碱水平差异越大。有文献报道当早产合并低出生体重时与足月新生儿的差异进一步扩大[14]。也有研究证明肠外营养补充左旋肉碱可提升早产儿体内左旋肉碱水平并改善早产儿酰基肉碱谱，促进早产儿生后早期的脂肪酸代谢，并加快其恢复出生体重[15]。因此临床医生要密切观察早产儿体重对代谢产物的影响，便于及时诊断与治疗。综上，筛选出C0、C2、C3、C4、C6DC、C10、C10∶1、C12、C12∶1、C14、C14∶1、C14OH、C16、C16∶1、C18、C18∶1、C18∶1OH共17个指标同时受胎龄、采血日龄及出生体重的影响最大，为早产儿肉碱代谢的重要生物标志物，也是新生儿筛查有机酸及脂肪酸氧化代谢障碍性疾病的重要指标[16]。本研究结果大部分与吴鹰军等[17]报道生物标志物一致。早产儿属于新生儿筛查的特殊群体，需密切关注其生长发育和营养状况。本研究结果证实了早产儿血肉碱水平与足月儿有差异且随胎龄、日龄、出生体重等客观因素而波动，对于胎龄小、出生体重低的早产儿更应警惕遗传代谢性疾病的可能。因此，建议早产儿第一次血斑采集尽可能在出生7 d内、使用静脉营养或疾病治疗前进行以获取肉碱筛查指标的基础水平，再根据异常检测结果进行二次采血复查或者第一次采血后应根据对早产儿的治疗干预等具体情况适时二次采集进行对比监测。同时实验室参照《新生儿遗传代谢病筛查指标切值建立方法专家共识》[18]有针对性地建立本地区早产儿肉碱指标参考标准，尤其是当上述17个重要生物标志物达到阈值时应提示临床采血复查或干预，为临床进行合理有效的早期诊断和治疗提供帮助。通过监测肉碱水平为提高早产儿体重改善早产儿营养提供优化方案，达到促进早产儿生长发育、提高早产儿存活率、减少并发症的目的。
