出生前的不平等导致成年人的健康不平等

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):本文在由武田制药支持的关于医疗保健公平性的特别合集中重点展示。该文章独立发表,未接受任何赞助。

COVID-19 大流行病对美国少数族裔社区成员的伤害尤其严重。截至 2022 年 4 月,每 10 万黑人中有 339 人死于冠状病毒,而每 10 万白人中则有 322 人死亡。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开家外出和乘坐公共交通工具的工作,这两种情况都会增加感染的几率。他们也更有可能在感染病毒后病情严重。截至 2022 年 3 月,SARS-CoV-2 感染检测呈阳性的人的住院率,黑人比非西班牙裔白人高出两倍多。

造成这种惊人比例的原因之一是,黑人患糖尿病、高血压和哮喘的比例较高,这些疾病与感染冠状病毒后不良后果有关。数十年的研究表明,这些通常在成年期被诊断出的健康状况,可以反映在子宫内经历的艰辛。儿童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)可能使婴儿更容易患上未来的疾病。而少数族裔社区的母亲过去和现在都更容易受到这些风险的影响。

今天的老年黑人——那些受 COVID 威胁最大的人——更有可能出生在贫困家庭。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相同。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”(通过这种政策,金融和其他机构使黑人家庭难以在以白人为主的地区购买房屋),即使是经济条件较好的黑人也比贫困的白人更有可能居住在受污染的地区,这对胎儿健康产生相应的影响。令人担忧的是,在子宫内处于不利地位的人更有可能收入较低和教育程度较低,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,有针对性的项目可以改善健康状况并减少不平等。扩大为妇女、婴儿和儿童提供的 Medicaid 和儿童健康保险计划下的公共健康保险产生了巨大的影响,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扭转产前遭受的大部分损害。我和其他研究人员已经表明,为孕妇、婴儿和儿童提供的营养计划;在怀孕期间和分娩后护士的家访;高质量的儿童保育;以及收入支持可以改善弱势儿童的状况。这些干预措施来得太晚,无法帮助那些在 20 世纪 50 年代或更早出生的孩子,但它们缩小了随后几十年中贫富儿童之间以及白人儿童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,即在当前的大流行病及其所有社会和经济混乱期间,出生在较贫困母亲的孩子将会如何。令人不安的是,就在大流行病爆发之前,许多最重要的计划都在被削减。在 2018 年至 2020 年间,由于新的工作要求和其他法规,超过一百万儿童失去了 Medicaid 保险,许多人变得没有保险。现在,COVID 的死亡人数暴露了健康状况和相关风险方面存在的巨大不平等,美国人必须立即采取行动,扭转这些挫折,并加强公共卫生系统和社会安全网,特别关注对母亲、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,但仍然存在许多神秘之处。进行实验来测量胎儿因营养不良或污染而造成的损失是不道德的。但我们可以寻找所谓的自然实验——导致这些因素发生变化(有时是可怕的)的事件,其方式模仿实际的实验。已故的流行病学家 David Barker 在 20 世纪 80 年代提出,怀孕期间的营养不良可能会在子宫内“编程”婴儿,使其在未来患上肥胖、心脏病和糖尿病等疾病。最初的证据来自对荷兰“饥饿的冬天”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,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患肥胖症的可能性是其他男性的两倍,并且更有可能患精神分裂症、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通过各种记录长期跟踪的群体的一部分。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些群体,从而梳理出在子宫内遭受的各种伤害的长期影响。我们也严重依赖最广泛使用的新生儿健康指标:出生体重。婴儿的出生体重可能“偏低”,定义为小于 2500 克(约 5.5 磅),或者“极低”出生体重,小于 1500 克(3.3 磅)。出生体重越低,婴儿死亡的风险就越高。我们在挽救早产儿方面取得了巨大的进步,但低出生体重的儿童仍然面临更高的并发症风险,如脑出血和呼吸问题,这些问题可能导致长期残疾。

近年来,对大规模电子记录进行计算机分析使得将婴儿健康(以出生体重衡量)与长期结果联系起来成为可能,不仅适用于群体,也适用于个人。对双胞胎或兄弟姐妹的研究表明,他们的基因和社会遗传相似,出生体重较低的人在长大后更容易患上哮喘或注意力缺陷多动障碍 (ADHD)。一些研究还表明,出生体重较低的双胞胎或兄弟姐妹在标准化测试中的得分更差。成年后,他们更有可能工资较低、居住在低收入地区或领取残疾援助计划。总之,群体和兄弟姐妹研究表明,低出生体重可以预测以后的几种不良健康结果,包括哮喘、心脏病、糖尿病、肥胖和某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,我还是在我的研究中使用该指标,因为它很重要并且很常用,已经记录了几千万婴儿的记录几十年了。

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的婴儿,而非西班牙裔白人母亲为 7.0%,西班牙裔母亲为 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的婴儿,而非西班牙裔白人母亲为 3.7%。出生时的这些健康不平等反映了暴露于影响胎儿健康的几个因素的巨大差异。

贫困联系

如前所述,母亲的营养质量对婴儿的健康有重大影响。1962 年,遗传学家 James V. Neel 假设,一种所谓的节俭基因已经“编程”了人类的狩猎采集祖先,让他们抓住他们能获得的每一卡路里,而在现代,这种倾向加上大量高热量食物,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遗传,而是表观遗传,改变了某些基因如何“表达”为蛋白质。例如,怀孕小鼠的长期卡路里剥夺会促使后代基因表达发生变化,从而使它们更容易患上糖尿病。更重要的是,这种影响可能会通过几代人传递。

在发达国家,彻底的饥饿现在很少见,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。

来源:Amanda Montañez;来源:“是你的人还是你的住处?居住隔离和儿童哮喘中的种族差距”,作者:Diane Alexander 和 Janet Currie,载于《健康经济学杂志》,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说在怀孕期间吸烟。如今,由于公共教育宣传活动、室内吸烟禁令和更高的香烟税,只有约 6% 的孕妇表示她们吸烟。而 54% 在怀孕前三个月吸烟的女性至少在怀孕期间戒烟了。

可能由于上大学使女性置身于一个强烈反对吸烟的环境中,因此受过高等教育的母亲吸烟的可能性较低。在受教育程度低于高中的母亲中,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包括一氧化碳 (CO),它会限制血液向胎儿输送的氧气量。此外,尼古丁会影响子宫中血管的发育,并扰乱正在发育的神经递质系统,导致心理结果较差。孕期母亲吸烟还与胎儿的表观遗传变化有关,尽管这些改变如何在日后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% 的高中生都尝试过电子烟。这种受欢迎程度的上升令人非常担忧,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,这与早产以及由此导致的低出生体重有关。铅通过水或空气摄入后,会穿过胎盘并在胎儿体内积聚,损害大脑发育。2005 年,阿默斯特学院的杰西卡·沃尔帕·雷耶斯 (Jessica Wolpaw Reyes) 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最多下降了 4%。

如果母亲吸入汽车尾气中的一氧化碳,胎儿也可能接收到较少的氧气。在我与同事 2009 年对居住在污染监测站附近的母亲进行的一项研究中,我们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直接的好处。在加州大学伯克利分校的里德·沃克和我 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,我们重点关注了在 E-ZPass 电子收费站开始运营前后居住在附近的母亲。我们将她们与居住在收费站稍远但沿着同一繁忙道路的母亲进行了比较。两组母亲都暴露在交通中,但在 E-ZPass 之前,收费站附近的母亲暴露在更多的污染中,因为汽车在等待缴费时会怠速行驶。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。令人惊讶的是,E-ZPass 的引入使收费站附近社区的低出生体重发生率降低了 10% 以上。

在另一项研究中,我和我的合作者检查了五个州的 1100 万新生儿的出生记录。我们发现,令人震惊的是,45% 的母亲居住在距离排放重金属或有机致癌物等有毒化学物质的场所约一英里的范围内,而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。为了提供更多的背景信息,我们还比较了居住在工厂一英里范围内的婴儿与居住在工厂周围一到两英里范围内的婴儿。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,但居住较近的母亲在怀孕期间更有可能暴露在污染中。我们发现,工厂的运营使居住在工厂不到一英里范围内的母亲所生婴儿的低出生体重概率增加了 3%。

污染暴露方面的种族差异非常明显,部分原因是住房方面的持续隔离,使得黑人家庭难以搬出历史上黑人居住的社区。弱势社区也可能缺乏政治力量来抵御其附近的有害开发项目,例如化工厂。在 E-ZPass 研究中,居住在收费站附近的母亲中约有一半是西班牙裔或黑人,而居住在距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 (John Voorheis)、沃克和我表明,在美国各地,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所附近的概率也是其他人的两倍。出于这些原因,清洁空气法等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其大,例如他们长期担心支付账单,压力也会伤害胎儿。压力环境会触发激素的释放,这些激素会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,而早产反过来会导致低出生体重。孕期母亲体内高浓度的皮质醇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。压力也会触发母亲的行为反应,例如吸烟或饮酒增加,这对胎儿也是有害的。

一项揭示性的研究表明,胎儿暴露于母亲压力对其心理健康造成的长期负面影响可能比儿童直接经历的压力更大。斯坦福大学的佩特拉·佩尔松 (Petra Persson) 和玛雅·罗辛-斯莱特 (Maya Rossin-Slater) 研究了近亲死亡的影响。死亡会给家庭带来许多不希望的变化,例如收入减少,这也可能会影响儿童的发育。为了解释这些复杂情况,研究人员使用了瑞典的行政数据,比较了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。他们发现,产前受到死亡影响的儿童在 9 至 11 岁时使用 ADHD 药物的可能性高出 23%,在成年后使用抗抑郁药的可能性高出 9%,高于家庭在他们出生几年后才经历死亡的儿童。

另一项开创性的研究测量了怀孕期间的皮质醇水平,这是压力的指标。到七岁时,怀孕期间母亲皮质醇水平较高的儿童比自己的兄弟姐妹少接受了最多一年的教育,这表明他们推迟了入学时间。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的孩子受到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会对胎儿造成损害,但受过更多教育的母亲能够更好地缓冲对其子女的影响——考虑到 COVID 对当今家庭造成的严重压力,这是一项重要的发现。

疾病也会伤害胎儿也就不足为奇了。哥伦比亚大学的道格拉斯·V·阿尔蒙德 (Douglas V. Almond) 对出生于 1918 年流感大流行高峰期在美国的人进行了研究,发现他们成年后成为穷人的可能性比出生在他们之前的人高 1.5 倍。在我与阿尔蒙德和 Mathematica 的玛丽萨·赫尔曼 (Mariesa Herrmann) 合作进行的研究中,我们研究了 1960 年至 1990 年间出生于美国的母亲,我们发现,在传染病肆虐地区出生的女性在几十年后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其他人的两倍。

最近,西北大学的汉内斯·施万特 (Hannes Schwandt) 检查了丹麦的数据,发现母亲在怀孕后期感染普通季节性流感会使早产和低出生体重的发生率翻倍,而在怀孕中期感染流感会导致儿童成年后收入减少 9% 并增加 35% 的福利依赖。

预防伤害

尽管如此,通过针对孕妇、婴儿和儿童的深思熟虑的干预措施以及减少污染,可以改善出生时及以后的健康状况。美国食品安全网在预防弱势妇女的婴儿出现低出生体重方面已经取得了巨大的成功。食品券计划(现在称为补充营养援助计划或 SNAP)于 1970 年代中期在美国推广,使低出生体重的发生率降低了 5% 至 11%。此外,受益于该计划推广的儿童长大后不太可能患上代谢综合征(包括肥胖和糖尿病的一系列疾病)。值得注意的是,作为胎儿或幼儿受益的女性更有可能在经济上自给自足。

1970 年代还推出了妇女、婴儿和儿童特别补充营养计划,俗称 WIC。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,当女性在怀孕期间参加 WIC 时,她们的婴儿不太可能出现低出生体重。在研究南卡罗来纳州母亲的工作中,西北大学的安娜·乔尼 (Anna Chorniy)、萨斯奎哈纳大学的柳德米拉·阿丹 (Lyudmyla Ardan) (Sonchak) 和我能够表明,怀孕期间接受 WIC 的母亲所生的孩子也不太可能患有 ADHD 和其他在儿童早期通常被诊断出的心理健康疾病。

2016 年密歇根州弗林特的城市天际线,在因供水中的铅污染而宣布进入联邦紧急状态之后。图片来源: Brett Carlsen Getty Images

在 20 世纪 80 年代末和 90 年代初,州和联邦政府共同努力,大幅扩大了 Medicaid 项目下为孕妇提供的公共健康保险。在与麻省理工学院的乔纳森·格鲁伯的合作中,我发现公共健康保险降低了婴儿死亡率并改善了出生体重。如今,那些在那个时期其母亲获得怀孕健康保险的孩子,与那些母亲未获得保险的孩子相比,大学入学率、就业率和收入水平都更高。他们的慢性病发病率也较低,住院的可能性也较小。据估计,这些影响对于黑人来说最为显著,因为黑人的平均收入较低,因此从这些扩张中获益最多。这些婴儿最终更有可能接受大学教育这一事实也增加了他们自己的孩子的生活机会。在美国,母亲多接受一年大学教育会使她的孩子出生体重过低的发生率降低 10%。

即便如此,仍有太多婴儿出生时体重过低,尤其是当他们的母亲是黑人时。重要的是,出生后的有针对性的干预措施可以改善他们的结局。诸如护士家庭合作计划之类的项目会为第一次怀孕的低收入妇女提供护士上门服务,其中许多人年轻且未婚。护士在怀孕期间每月上门一次,并在孩子出生后的头两年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。

向有年幼子女的贫困家庭提供现金支付也有助于改善母亲的健康和儿童的结局,这表明 COVID 救济金将产生重要的保护作用。在美国,这种类型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,在收到更多抵免的家庭中,儿童在学校的考试成绩更高。随着财务压力的某种程度缓解,这些家庭中母亲的心理健康也得到了改善。此外,高质量的幼儿教育计划可以增强未来的健康、教育和收入,并减少犯罪。学前班项目“启蒙计划”是联邦政府资助的学前教育项目,自 20 世纪 60 年代开始推广,对健康和教育成果也产生了巨大的积极影响,尤其是在那些较少有其他儿童保育中心的地区。

2018 年的一项研究(尤其值得注意的是密歇根州弗林特市发生的悲惨的铅中毒事件)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,接受铅修复、营养和医疗评估、WIC(妇女、婴儿和儿童营养计划)以及对其看护人进行特殊培训的铅中毒儿童,其问题行为减少,学校表现也得到提高。

展望未来

对孕妇和婴儿的投资正在获得回报,其成功之处体现在美国婴儿死亡率的大幅下降——尽管收入和财富的不平等现象日益加剧。然而,令人震惊的是,许多成功的项目,如《清洁空气法案》、SNAP(补充营养援助计划)和 Medicaid,都受到了攻击。2020 年 3 月通过的《冠状病毒援助、救济和经济安全法案》(CARES Act) 至少在 Medicaid 方面提供了一些救济。CARES 法案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各州 Medicaid 计划提供了额外的灵活性。尽管如此,各州可能难以注册那些因失业而新获得 Medicaid 资格的人。此外,那些尚未按照《平价医疗法案》允许的那样扩大 Medicaid 计划以覆盖其他不符合资格的低收入成年人的州,可能会看到更多没有保险的人。

美国国家科学院、工程院和医学院 2019 年发布的一份报告提出了在 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该目标是可行的。遵循这些指导方针将对健康和健康差异产生深远的影响。有针对性的方法,例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,例如为孕妇接种流感疫苗,也可以对婴儿健康和儿童发育产生巨大的积极影响。对先兆子痫(与妊娠相关的高血压)等疾病的诊断和治疗对于保护婴儿和降低孕产妇死亡率至关重要。帮助孕妇戒烟并为新一代对电子烟成瘾的人开发新的方法非常重要。还需要加强对面临家庭暴力风险的妇女的保护,因为这会导致慢性压力、早产和出生体重过低。

一个显而易见的未决问题是,疫情将对在子宫内和生命早期受其影响的一代儿童产生什么影响。COVID 本身可能会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,但孕妇患重病的风险会增加(就像她们患流感或 SARS 一样)。然而,受影响的婴儿似乎没有患明显出生缺陷的风险(就像患有寨卡病毒一样)。尽管如此,鉴于 COVID 会影响许多身体系统,它可能对发育中的胎儿产生更微妙的负面影响。这场疫情也是一个极具压力的事件,加上自大萧条以来最严重的经济衰退,更是雪上加霜。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未来可能会面临更大的风险,需要大量的社会投资才能克服他们在生活中较差的起步。

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·劳森牧师讲述了这场运动为所有肤色的美国人带来的重大进步。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,让在这个海岸出生的每一个婴儿都能获得生命之树……让美国所有人民都下定决心,只要在美国有任何儿童在出生后的第一年死亡,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。”在我们重建疫情后支离破碎的安全网和公共卫生系统时,我们需要抓住时机,利用我们所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。

FROM OUR ARCHIVES

The Health-Wealth Gap. Robert M. Sapolsky; November 2018.

Janet Currie is Henry Putnam Professor of Economics and Public Affairs and co-director of the Center for Health and Wellbeing at Princeton University. She studies socioeconomic differences in health and access to health care, as well as environmental threats to health.

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大众科学 Magazine Vol 323 Issue 4This article was originally published with the title “Born Unequal” in 大众科学 Magazine Vol. 323 No. 4 (), p. 50
doi:10.1038/scientificamerican1020-50
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