出生前的不平等加剧成人健康不平等

改善新生儿健康比以往任何时候都更加重要

Mohd Fauzie Getty Images

编者注(2021年12月21日):本文在一个特别合集中展出,该合集关于医疗保健公平,由武田制药的支持得以实现。本文独立发表,未接受赞助。

COVID-19疫情对美国少数族裔社区成员的打击尤为严重。截至2022年4月,每10万黑人中有339人死于冠状病毒,而每10万白人中有322人。结构性种族主义是造成这种差距的主要原因。例如,黑人更有可能从事需要他们离家并在公共交通工具上通勤的工作,这两者都会增加感染的几率。他们也更有可能在感染病毒后病情危重。截至2022年3月,SARS-CoV-2感染检测呈阳性者的住院率,黑人是非西班牙裔白人的两倍多。

造成这种惊人比例的一个原因是,黑人患糖尿病、高血压和哮喘的比例更高——这些疾病与感染冠状病毒后更糟糕的结果有关。数十年的研究表明,这些通常在成年期确诊的健康状况,可能反映了子宫内经历的苦难。孩子们在出生时并没有站在同一起跑线上。与孕产妇贫困相关的风险因素——如营养不良、吸烟、接触污染、压力或怀孕期间缺乏医疗保健——可能会使婴儿易患未来的疾病。而来自少数族裔社区的母亲过去和现在都更有可能遭受这些风险。

今天的年长黑人——那些最受COVID威胁的人——很可能出生在贫困之中。1959年,美国55%的黑人收入低于贫困线,而白人则不到10%。如今,20%的美国黑人生活在贫困线以下,而美国白人的贫困率大致保持不变。尽管这些群体之间的收入不平等有所减少,但持续存在的种族主义通过迂回的途径,使少数族裔婴儿的处境更加恶化。例如,部分原因是由于红线政策的历史(金融和其他机构通过这些政策,使黑人家庭难以在白人占多数的地区购买房屋),即使是生活条件较好的黑人也比贫困白人更有可能居住在污染地区——这对胎儿健康产生相应的影响。令人担忧的是,子宫内处于劣势的人更有可能收入和教育程度较低,因此贫困和歧视的影响可能会跨越几代人。

研究人员现在有确凿的证据表明,有针对性的计划可以改善健康并减少不平等。医疗补助和儿童健康保险计划为妇女、婴儿和儿童提供的公共健康保险的扩大,产生了巨大的影响,改善了一代人的健康和福祉——对黑人儿童的影响最大。出生后的干预措施通常可以逆转大部分产前遭受的损害。与其他研究人员一起,我已经证明,为孕妇、婴儿和儿童提供的营养计划;孕期和产后护士的家庭访视;高质量的儿童保育;以及收入支持可以改善弱势儿童的结局。这些干预措施对于20世纪50年代或更早出生的人来说为时已晚,但它们缩小了随后几十年贫富儿童之间以及白人和黑人儿童之间的健康差距。

然而,健康和脆弱性方面的巨大差距仍然存在,并引发了令人不安的问题,即在当前疫情期间,以及伴随而来的所有社会和经济混乱中,出生于贫困母亲的孩子们将如何生存。令人不安的是,就在疫情爆发前,许多最必要的计划正在被削减。在2018年至2020年期间,由于新的工作要求和其他规定,超过一百万儿童失去了医疗补助覆盖,许多人变得没有保险。现在,COVID死亡人数已经暴露了健康状况及其相关风险方面的巨大不平等,美国人必须立即采取行动,扭转这些挫折,加强公共卫生系统和社会安全网,特别关注母亲、婴儿和儿童的护理。

饥饿的冬天

数十年的仔细观察和分析,已经揭示了胎儿环境影响儿童未来健康和前景的多种方式,但仍有许多奥秘。进行实验来测量胎儿因营养不良或污染而遭受的损害是不道德的。但我们可以寻找所谓的自然实验——(有时是可怕的)事件,这些事件以类似于实际实验的方式,导致这些因素发生变化。已故的流行病学家大卫·巴克在20世纪80年代提出,怀孕期间的营养不良可能会“编程”子宫中的婴儿,使其在未来患上肥胖、心脏病和糖尿病等疾病。这些观点的初步证据来自荷兰“饥饿冬天”的研究。1944年10月,纳粹占领者切断了对荷兰的食品供应,到1945年4月,大规模饥荒已经开始。几十年后的军事、医疗和就业记录显示,母亲在怀孕期间遭受饥荒的成年男性,其肥胖的可能性是其他男性的两倍,并且更有可能患上精神分裂症、糖尿病或心脏病。

任何在饥荒期间出生在荷兰的人,都是一个可以随着时间推移,通过各种记录进行追踪的队列的一部分。如今,包括我在内的许多研究人员,都在寻找自然实验来描绘这样的队列,从而梳理出子宫内经历的各种危害的长期影响。我们还严重依赖最广泛使用的新生儿健康指标:出生体重。婴儿可能“低”出生体重,定义为小于2500克(约5.5磅),或“极低”出生体重,小于1500克(3.3磅)。出生体重越低,婴儿死亡的风险越高。我们在拯救早产儿方面取得了巨大进步,但低出生体重儿童仍然面临更高的并发症风险,如脑出血和呼吸系统问题,这些问题可能导致长期残疾。

近年来,大规模电子记录的计算机分析,使得将婴儿健康(以出生体重衡量)与长期结局联系起来成为可能,不仅适用于队列,也适用于个体。对具有相似遗传和社会继承性的双胞胎或兄弟姐妹的研究表明,出生体重较低的人,在长大后更有可能患上哮喘或注意力缺陷多动障碍(ADHD)。几项研究还表明,出生体重较低的双胞胎或兄弟姐妹,在标准化考试中的得分更差。成年后,他们更有可能获得较低的工资,居住在低收入地区,或领取残疾援助计划。队列和兄弟姐妹研究相结合表明,低出生体重可以预测日后生活中的几种不良健康结局,包括哮喘、心脏病、糖尿病、肥胖症和一些精神健康状况的概率增加。

出生体重并不能捕捉到儿童健康的所有方面:例如,胎儿的大部分体重是在妊娠晚期增加的,但许多研究发现,妊娠早期的冲击尤其有害。尽管如此,我仍在研究中使用这个指标,因为它很重要且普遍可用,几十年来,数以千万计的婴儿都有记录。

值得注意的是,低出生体重在贫困和少数族裔母亲所生的婴儿中更为常见。2016年,13.5%的黑人母亲生下了低出生体重婴儿,而非西班牙裔白人母亲和西班牙裔母亲的这一比例分别为7.0%和7.3%。在受过大学教育的人中,9.6%的黑人母亲生下了低出生体重婴儿,而非西班牙裔白人母亲的这一比例为3.7%。出生时健康方面的不平等,反映了接触多种影响胎儿健康的因素的巨大差异。

贫困的联系

如前所述,母亲的营养质量对婴儿的健康有很大影响。1962年,遗传学家詹姆斯·V·尼尔假设,一种所谓的节俭基因,已经“编程”了人类狩猎采集祖先,使其尽可能多地储存卡路里,而在现代,这种倾向,加上高热量食物的丰富,导致了肥胖和糖尿病。然而,对实验动物的研究表明,饥饿和疾病之间的联系并非源于基因,而是表观遗传的,改变了某些基因“表达”为蛋白质的方式。例如,怀孕小鼠长期卡路里剥夺,会促使其后代的基因表达发生变化,使其易患糖尿病。更重要的是,这种影响可能会代代相传。

公开的饥饿在发达国家现在已经很少见,但美国较贫困的母亲往往缺乏富含水果和蔬菜的饮食,而水果和蔬菜中含有必需的微量营养素。例如,怀孕期间叶酸摄入不足与儿童神经管缺陷有关。

图片来源:Amanda Montañez;资料来源:“是你还是你居住的地方?居住隔离和儿童哮喘中的种族差距”,作者:Diane Alexander 和 Janet Currie,发表于Journal of Health Economics,第55卷;2017年7月25日

目前,美国低出生体重的主要原因之一是怀孕期间吸烟。在20世纪50年代,孕妇被告知吸烟对婴儿是安全的。1960年,大约一半的新妈妈报告在怀孕期间吸烟。今天,由于公众教育宣传、室内禁烟令和更高的香烟税,只有约6%的孕妇说她们吸烟。在怀孕前三个月吸烟的妇女中,有54%的人在至少整个孕期戒烟。

可能因为上大学的经历使女性处于一个强烈不鼓励吸烟的环境中,所以受过高等教育的母亲不太可能吸烟。在高中以下学历的母亲中,有11.2%的人吸烟,而拥有学士学位的母亲中,这一比例不到1%。

香烟烟雾中的许多有害化学物质中,有一氧化碳(CO),它限制了血液输送到胎儿的氧气量。此外,尼古丁会影响子宫血管的发育,并扰乱发育中的神经递质系统,导致较差的心理结局。孕妇在怀孕期间吸烟也与胎儿的表观遗传变化有关,尽管这些改变在以后的几年里如何影响个体仍然是个谜。自2010年以来激增的电子烟,会输送高剂量的尼古丁,调查显示,近40%的高中高年级学生尝试过电子烟。这种流行的兴起极其令人担忧,因为它可能对胎儿和婴儿的健康产生长期影响。

对胎儿造成伤害的另一个重要来源是污染。孕妇可能会在家中和工作中接触到空气、水、土壤和各种产品中的数千种有毒化学物质。更复杂的是,每种污染物的作用方式都不同。大气中的颗粒物被认为会在全身引起炎症,这与早产有关,从而导致低出生体重。铅通过水或空气摄入,穿过胎盘在胎儿体内积聚,并损害大脑发育。2005年,阿默斯特学院的杰西卡·沃尔帕·雷耶斯表明,美国逐步淘汰含铅汽油导致婴儿死亡率和低出生体重下降高达4%。

如果母亲吸入汽车尾气中的一氧化碳,胎儿也可能获得较少的氧气。在2009年对居住在污染监测站附近的母亲进行的一项研究中,我的同事和我发现,高水平的环境一氧化碳与出生体重降低有关。令人担忧的是,空气污染中的一氧化碳对吸烟者的影响是非吸烟者的五倍。

减少污染可以为孕妇和新生儿带来立竿见影的好处。在2011年对新泽西州和宾夕法尼亚州出生的婴儿进行的一项研究中,加州大学伯克利分校的里德·沃克和我重点关注了在E-ZPass电子收费站开始运营之前和之后,居住在收费站附近的母亲。我们将她们与居住在离收费站稍远但沿同一繁忙道路的母亲进行了比较。两组母亲都暴露于交通,但在E-ZPass之前,收费站附近的母亲暴露于更多污染,因为汽车在等待缴费时怠速运转。E-ZPass通过允许汽车直接驶过,大大减少了收费站周围的污染。令人震惊的是,E-ZPass的引入使离收费站最近的社区的低出生体重发生率降低了10%以上。

在另一项研究中,我的合作者和我检查了五个州1100万新生儿的出生记录。我们发现,令人震惊的是,45%的母亲居住在离排放有毒化学物质(如重金属或有机致癌物)的地点约一英里的范围内——黑人母亲的这一比例上升到61%。我们重点关注居住在工厂一英里范围内的母亲所生的婴儿,比较了工厂运营期间的出生体重与工厂关闭期间的出生体重。为了提供额外的背景信息,我们还将工厂一英里范围内的婴儿与工厂周围一到两英里范围带内的婴儿进行了比较。两组母亲都可能受到工厂开工和停工的经济影响的相似影响,但居住较近的母亲更有可能在怀孕期间接触到污染。我们发现,对于母亲居住在工厂一英里范围内的婴儿来说,运营中的工厂使低出生体重的概率增加了3%。

污染暴露方面的种族鸿沟是深刻的,部分原因是由于住房方面持续存在的种族隔离,使得黑人家庭难以搬出历史悠久的黑人社区。弱势社区也可能缺乏政治力量来抵御有害的开发项目,例如在其附近的化工厂。在E-ZPass研究中,居住在收费站附近的母亲中,大约一半是西班牙裔或黑人,而居住在离收费站六英里以外的母亲中,这一比例仅为十分之一左右。在2020年发表的一篇论文中,美国人口普查局的约翰·沃海斯、沃克和我表明,在整个美国,黑人居民较多的社区的空气质量,系统性地比其他社区差。黑人居住在超级基金危险废物场地附近的几率也是其他人的两倍。由于这些原因,诸如清洁空气法案之类的污染控制措施,极大地惠及了黑人。

战斗或逃跑

压力对穷人的影响尤为严重——他们长期担心支付账单,例如——并且也会损害胎儿。压力情况会触发激素的释放,这些激素协调一系列与战斗或逃跑反应相关的身体变化。其中一些激素,包括皮质醇,与早产有关,而早产又会导致低出生体重。母亲在怀孕期间血液中循环的皮质醇水平过高,可能会损害胎儿的皮质醇调节系统,使其更容易受到压力的影响。压力会引发母亲的行为反应,如增加吸烟或饮酒,这对胎儿也是有害的。

一项具有启发性的研究表明,胎儿暴露于孕产妇压力,可能比儿童直接经历的压力对精神健康产生更大的负面长期影响。斯坦福大学的佩特拉·佩尔松和玛雅·罗辛-斯莱特研究了近亲去世的影响。死亡可能会给家庭带来许多不受欢迎的变化,例如收入减少,这也可能影响儿童的发育。为了解释这些复杂情况,研究人员使用了来自瑞典的行政数据,将母亲在产前期间受到死亡影响的儿童,与母亲在儿童早期受到死亡影响的儿童进行了比较。他们发现,与家庭在出生几年后经历死亡的儿童相比,产前受到死亡影响的儿童,在9岁至11岁时使用ADHD药物的可能性高出23%,成年后使用抗抑郁药的可能性高出9%。

另一项开创性研究测量了怀孕期间皮质醇(压力的指标)的水平。到七岁时,怀孕期间皮质醇水平较高的母亲所生的孩子,比他们自己的兄弟姐妹少接受了最多一年的教育,表明他们上学被推迟了。此外,对于母亲血液中任何给定的皮质醇水平,受教育程度较低的母亲所生孩子的负面影响更为明显。这一发现表明,尽管怀孕期间承受压力对胎儿有害,但受教育程度较高的母亲,更有能力缓冲对孩子的影响——考虑到COVID今天给家庭带来的严重压力,这是一项重要的发现。

疾病也会损害胎儿,这并不奇怪。哥伦比亚大学的道格拉斯·V·阿尔蒙德研究了在美国1918年流感大流行高峰期出生的人,发现他们成年后贫困的可能性是出生在他们之前的人的1.5倍。在我和阿尔蒙德以及Mathematica的玛丽莎·赫尔曼合作进行的工作中,我们研究了1960年至1990年间出生在美国的母亲,我们发现,在传染病肆虐地区出生的女性,几十年后在生育自己的孩子时,更有可能患上糖尿病——而且对黑人的影响是原来的两倍。

最近,西北大学的汉内斯·施万特检查了丹麦的数据,发现孕妇在妊娠晚期感染普通季节性流感,会使早产和低出生体重的发生率增加一倍,而在妊娠中期感染会导致儿童成年后收入减少9%,福利依赖性增加35%。

预防伤害

尽管如此,通过针对孕妇、婴儿和儿童的有周到的干预措施,以及减少污染,可以改善出生时和出生后的健康状况。美国的食品安全网在预防弱势妇女婴儿的低出生体重方面,已经取得了巨大的成功。20世纪70年代中期,食品券计划(现在称为补充营养援助计划,或SNAP)在美国各地的推广,使低出生体重的发生率降低了5%至11%。此外,从推广中受益的儿童长大后,不太可能患上代谢综合征——一组包括肥胖症和糖尿病在内的疾病。值得注意的是,作为胎儿或幼年儿童受益的妇女,更有可能实现经济上的自给自足。

20世纪70年代也见证了妇女、婴儿和儿童特别补充营养计划(俗称WIC)的引入。在美国,大约一半符合条件的孕妇从WIC获得营养食品,以及营养咨询和改善的医疗保健服务。数十项研究表明,当妇女在怀孕期间参与WIC时,她们的婴儿不太可能出现低出生体重。在对南卡罗来纳州的母亲进行的研究中,西北大学的安娜·乔尼、苏斯克哈纳大学的柳德米拉·阿尔丹(松查克)和我能够证明,母亲在怀孕期间接受WIC的孩子,也不太可能患上ADHD和其他通常在儿童早期诊断出的精神健康状况。

2016年密歇根州弗林特的天际线,此前由于供水系统中铅污染而宣布进入联邦紧急状态。图片来源:Brett Carlsen Getty Images

在20世纪80年代末和90年代初,州政府和联邦政府共同努力,大大扩大了医疗补助计划下孕妇的公共健康保险。在与麻省理工学院的乔纳森·格鲁伯合作的工作中,我表明公共健康保险降低了婴儿死亡率,并改善了出生体重。今天,那些母亲在那段时间有资格获得孕期健康保险覆盖的儿童,比那些母亲没有获得保险的儿童,具有更高的大学入学率、就业率和收入水平。他们的慢性病发病率也较低,住院的可能性也较小。估计的影响对于黑人来说最强,因为黑人的平均收入较低,从扩张中获益最多。这些婴儿最终更有可能接受大学教育的事实,也增加了他们孩子的生命机会。在美国,母亲多接受一年大学教育,可以使她孩子的低出生体重发生率降低10%。

即便如此,仍然有太多儿童出生时体重过低,尤其是当他们的母亲是黑人时。值得注意的是,出生后的有针对性的干预措施可以改善他们的结局。诸如“护士-家庭伙伴关系”之类的计划,为第一次怀孕的低收入妇女提供护士的家庭访视,她们中的许多人是年轻且未婚的。护士在孕期和孩子出生的头两年每月进行一次访视,以提供关于健康行为的指导。这种帮助减少了虐待儿童和青少年犯罪,并提高了儿童的学业成绩。

向有幼儿的贫困家庭提供现金支付,也改善了孕产妇健康和儿童结局,这表明COVID救济金将产生重要的保护作用。在美国,此类最大的现有计划是劳动所得税抵免(EITC)。对EITC受益人的研究表明,在收入增加的家庭中,儿童在学校的考试成绩更高。随着经济压力的某种程度缓解,这些家庭中母亲的精神健康也得到了改善。此外,高质量的幼儿早期教育计划,可以提高未来的健康、教育和收入,并减少犯罪。“启蒙计划”是联邦政府资助的学前教育计划,从20世纪60年代开始推广,也对健康和教育结局产生了显著的积极影响,尤其是在获得替代性儿童保育中心机会较少的地方。

2018年的一项研究,在密歇根州弗林特市发生铅中毒悲剧的背景下尤其值得关注,该研究表明,即使是铅的一些负面影响也可以逆转。在北卡罗来纳州夏洛特市,接受铅治理、营养和医疗评估、WIC以及对其看护人进行特殊培训的铅中毒儿童,问题行为有所减少,学校表现也有所提高。

展望未来

对孕妇和婴儿的投资已经取得了回报,其成功反映在美国婴儿死亡率的急剧下降——尽管收入和财富不平等日益加剧。然而,令人震惊的是,许多成功的计划,如清洁空气法案、SNAP和医疗补助,正受到攻击。2020年3月通过的冠状病毒援助、救济和经济安全(CARES)法案提供了一些救济,至少在医疗补助方面是如此。CARES暂时中止了该计划的取消注册,在时间表和资格程序方面为州医疗补助计划提供了额外的灵活性。尽管如此,各州可能难以让许多因失业而新获得医疗补助资格的人注册。此外,根据《平价医疗法案》的允许,尚未扩大医疗补助计划以覆盖其他不符合条件的低收入成年人的州,可能会看到更多没有保险的人。

美国国家科学、工程和医学院2019年发布的一份报告,制定了在10年内将儿童贫困减少一半的路线图。该报告最令人震惊的发现之一是,通过扩大现有计划来实现这一目标是可行的。遵循这些方向将对健康和健康差距产生深远的影响。有针对性的方法,如更彻底地调查出生后一年内发生的孕产妇死亡,也是必要的。即使是简单的预防措施,如为孕妇接种流感疫苗,也可能对婴儿健康和儿童发育产生巨大的积极影响。诊断和治疗诸如先兆子痫(与妊娠相关的高血压)之类的疾病,对于保护婴儿和降低孕产妇死亡率至关重要。帮助孕妇戒烟,并开发与新一代电子烟成瘾相关的新的方法非常重要。还需要加强对面临家庭暴力风险的妇女的保护,家庭暴力直接导致慢性压力、早产和低出生体重。

一个突出的未决问题是,疫情将对受其影响的一代儿童(在子宫内和生命早期)产生什么影响。COVID本身可能对发育中的胎儿产生负面影响。最新数据表明,尽管总体风险较低,但孕妇面临重病风险增加(与流感或SARS一样)。然而,受影响的婴儿似乎没有明显的出生缺陷风险(与寨卡病毒一样)。尽管如此,鉴于COVID影响许多身体系统,它可能对发育中的胎儿产生更微妙的负面影响。疫情也是一个极其紧张的事件,并因大萧条以来最严重的经济衰退而加剧。2020年和2021年,家庭暴力、酒精消费和药物过量现象显著增加,所有这些都被认为对发育中的胎儿有害。因此,现在出生的这一代人将来可能会面临更高的风险,并且需要大量的社会投资,才能克服他们生命中较差的开端。

在2020年7月关于已故民权领袖约翰·罗伯特·刘易斯的布道中,詹姆斯·劳森牧师讲述了所有肤色的美国人,从那场运动中获得的重大进步。他接着要求美国政治领导人“坚定不移地为每一个男孩和每一个女孩工作,以便每一个在这个海岸出生的婴儿都能获得生命之树……让所有美国人民下定决心,只要美国有任何儿童在出生第一年内死亡,我们就不会保持沉默。只要我们国家最大的贫困群体是妇女和儿童,我们就不会保持沉默。”当我们重建我们被摧毁的安全网和公共卫生系统,以应对COVID的余波时,我们需要抓住时机,利用我们已经获得的关于如何保护母亲和婴儿的知识——让每个孩子都有机会茁壮成长。

来自我们的档案

健康-财富差距。罗伯特·M·萨波尔斯基;2018年11月。

珍妮特·柯里是普林斯顿大学亨利·普特南经济学和公共事务教授,也是健康与福祉中心的联合主任。她研究健康和社会保健方面的社会经济差异,以及对健康的環境威胁。

更多作者:珍妮特·柯里
大众科学杂志 第323卷 第4期本文最初以“天生不平等”为标题发表于大众科学杂志 第323卷 第4期(),第50页
doi:10.1038/scientificamerican1020-50
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