出生前的不平等加劇成人健康不平等

改善新生兒健康比以往任何時候都更加重要

Mohd Fauzie Getty Images

編者注(2021年12月21日):本文在一個特別合集中展出,該合集關於醫療保健公平,由武田製藥的支援得以實現。本文獨立發表,未接受贊助。

COVID-19疫情對美國少數族裔社群成員的打擊尤為嚴重。截至2022年4月,每10萬黑人中有339人死於冠狀病毒,而每10萬白人中有322人。結構性種族主義是造成這種差距的主要原因。例如,黑人更有可能從事需要他們離家並在公共交通工具上通勤的工作,這兩者都會增加感染的機率。他們也更有可能在感染病毒後病情危重。截至2022年3月,SARS-CoV-2感染檢測呈陽性者的住院率,黑人是非西班牙裔白人的兩倍多。

造成這種驚人比例的一個原因是,黑人患糖尿病、高血壓和哮喘的比例更高——這些疾病與感染冠狀病毒後更糟糕的結果有關。數十年的研究表明,這些通常在成年期確診的健康狀況,可能反映了子宮內經歷的苦難。孩子們在出生時並沒有站在同一起跑線上。與孕產婦貧困相關的風險因素——如營養不良、吸菸、接觸汙染、壓力或懷孕期間缺乏醫療保健——可能會使嬰兒易患未來的疾病。而來自少數族裔社群的母親過去和現在都更有可能遭受這些風險。

今天的年長黑人——那些最受COVID威脅的人——很可能出生在貧困之中。1959年,美國55%的黑人收入低於貧困線,而白人則不到10%。如今,20%的美國黑人生活在貧困線以下,而美國白人的貧困率大致保持不變。儘管這些群體之間的收入不平等有所減少,但持續存在的種族主義透過迂迴的途徑,使少數族裔嬰兒的處境更加惡化。例如,部分原因是由於紅線政策的歷史(金融和其他機構透過這些政策,使黑人家庭難以在白人佔多數的地區購買房屋),即使是生活條件較好的黑人也比貧困白人更有可能居住在汙染地區——這對胎兒健康產生相應的影響。令人擔憂的是,子宮內處於劣勢的人更有可能收入和教育程度較低,因此貧困和歧視的影響可能會跨越幾代人。

研究人員現在有確鑿的證據表明,有針對性的計劃可以改善健康並減少不平等。醫療補助和兒童健康保險計劃為婦女、嬰兒和兒童提供的公共健康保險的擴大,產生了巨大的影響,改善了一代人的健康和福祉——對黑人兒童的影響最大。出生後的干預措施通常可以逆轉大部分產前遭受的損害。與其他研究人員一起,我已經證明,為孕婦、嬰兒和兒童提供的營養計劃;孕期和產後護士的家庭訪視;高質量的兒童保育;以及收入支援可以改善弱勢兒童的結局。這些干預措施對於20世紀50年代或更早出生的人來說為時已晚,但它們縮小了隨後幾十年貧富兒童之間以及白人和黑人兒童之間的健康差距。

然而,健康和脆弱性方面的巨大差距仍然存在,並引發了令人不安的問題,即在當前疫情期間,以及伴隨而來的所有社會和經濟混亂中,出生於貧困母親的孩子們將如何生存。令人不安的是,就在疫情爆發前,許多最必要的計劃正在被削減。在2018年至2020年期間,由於新的工作要求和其他規定,超過一百萬兒童失去了醫療補助覆蓋,許多人變得沒有保險。現在,COVID死亡人數已經暴露了健康狀況及其相關風險方面的巨大不平等,美國人必須立即採取行動,扭轉這些挫折,加強公共衛生系統和社會安全網,特別關注母親、嬰兒和兒童的護理。

飢餓的冬天

數十年的仔細觀察和分析,已經揭示了胎兒環境影響兒童未來健康和前景的多種方式,但仍有許多奧秘。進行實驗來測量胎兒因營養不良或汙染而遭受的損害是不道德的。但我們可以尋找所謂的自然實驗——(有時是可怕的)事件,這些事件以類似於實際實驗的方式,導致這些因素髮生變化。已故的流行病學家大衛·巴克在20世紀80年代提出,懷孕期間的營養不良可能會“程式設計”子宮中的嬰兒,使其在未來患上肥胖、心臟病和糖尿病等疾病。這些觀點的初步證據來自荷蘭“飢餓冬天”的研究。1944年10月,納粹佔領者切斷了對荷蘭的食品供應,到1945年4月,大規模饑荒已經開始。幾十年後的軍事、醫療和就業記錄顯示,母親在懷孕期間遭受饑荒的成年男性,其肥胖的可能性是其他男性的兩倍,並且更有可能患上精神分裂症、糖尿病或心臟病。

任何在饑荒期間出生在荷蘭的人,都是一個可以隨著時間推移,透過各種記錄進行追蹤的佇列的一部分。如今,包括我在內的許多研究人員,都在尋找自然實驗來描繪這樣的佇列,從而梳理出子宮內經歷的各種危害的長期影響。我們還嚴重依賴最廣泛使用的新生兒健康指標:出生體重。嬰兒可能“低”出生體重,定義為小於2500克(約5.5磅),或“極低”出生體重,小於1500克(3.3磅)。出生體重越低,嬰兒死亡的風險越高。我們在拯救早產兒方面取得了巨大進步,但低出生體重兒童仍然面臨更高的併發症風險,如腦出血和呼吸系統問題,這些問題可能導致長期殘疾。

近年來,大規模電子記錄的計算機分析,使得將嬰兒健康(以出生體重衡量)與長期結局聯絡起來成為可能,不僅適用於佇列,也適用於個體。對具有相似遺傳和社會繼承性的雙胞胎或兄弟姐妹的研究表明,出生體重較低的人,在長大後更有可能患上哮喘或注意力缺陷多動障礙(ADHD)。幾項研究還表明,出生體重較低的雙胞胎或兄弟姐妹,在標準化考試中的得分更差。成年後,他們更有可能獲得較低的工資,居住在低收入地區,或領取殘疾援助計劃。佇列和兄弟姐妹研究相結合表明,低出生體重可以預測日後生活中的幾種不良健康結局,包括哮喘、心臟病、糖尿病、肥胖症和一些精神健康狀況的機率增加。

出生體重並不能捕捉到兒童健康的所有方面:例如,胎兒的大部分體重是在妊娠晚期增加的,但許多研究發現,妊娠早期的衝擊尤其有害。儘管如此,我仍在研究中使用這個指標,因為它很重要且普遍可用,幾十年來,數以千萬計的嬰兒都有記錄。

值得注意的是,低出生體重在貧困和少數族裔母親所生的嬰兒中更為常見。2016年,13.5%的黑人母親生下了低出生體重嬰兒,而非西班牙裔白人母親和西班牙裔母親的這一比例分別為7.0%和7.3%。在受過大學教育的人中,9.6%的黑人母親生下了低出生體重嬰兒,而非西班牙裔白人母親的這一比例為3.7%。出生時健康方面的不平等,反映了接觸多種影響胎兒健康的因素的巨大差異。

貧困的聯絡

如前所述,母親的營養質量對嬰兒的健康有很大影響。1962年,遺傳學家詹姆斯·V·尼爾假設,一種所謂的節儉基因,已經“程式設計”了人類狩獵採集祖先,使其儘可能多地儲存卡路里,而在現代,這種傾向,加上高熱量食物的豐富,導致了肥胖和糖尿病。然而,對實驗動物的研究表明,飢餓和疾病之間的聯絡並非源於基因,而是表觀遺傳的,改變了某些基因“表達”為蛋白質的方式。例如,懷孕小鼠長期卡路里剝奪,會促使其後代的基因表達發生變化,使其易患糖尿病。更重要的是,這種影響可能會代代相傳。

公開的飢餓在發達國家現在已經很少見,但美國較貧困的母親往往缺乏富含水果和蔬菜的飲食,而水果和蔬菜中含有必需的微量營養素。例如,懷孕期間葉酸攝入不足與兒童神經管缺陷有關。

圖片來源:Amanda Montañez;資料來源:“是你還是你居住的地方?居住隔離和兒童哮喘中的種族差距”,作者:Diane Alexander 和 Janet Currie,發表於Journal of Health Economics,第55卷;2017年7月25日

目前,美國低出生體重的主要原因之一是懷孕期間吸菸。在20世紀50年代,孕婦被告知吸菸對嬰兒是安全的。1960年,大約一半的新媽媽報告在懷孕期間吸菸。今天,由於公眾教育宣傳、室內禁菸令和更高的香菸稅,只有約6%的孕婦說她們吸菸。在懷孕前三個月吸菸的婦女中,有54%的人在至少整個孕期戒菸。

可能因為上大學的經歷使女性處於一個強烈不鼓勵吸菸的環境中,所以受過高等教育的母親不太可能吸菸。在高中以下學歷的母親中,有11.2%的人吸菸,而擁有學士學位的母親中,這一比例不到1%。

香菸煙霧中的許多有害化學物質中,有一氧化碳(CO),它限制了血液輸送到胎兒的氧氣量。此外,尼古丁會影響子宮血管的發育,並擾亂髮育中的神經遞質系統,導致較差的心理結局。孕婦在懷孕期間吸菸也與胎兒的表觀遺傳變化有關,儘管這些改變在以後的幾年裡如何影響個體仍然是個謎。自2010年以來激增的電子煙,會輸送高劑量的尼古丁,調查顯示,近40%的高中高年級學生嘗試過電子煙。這種流行的興起極其令人擔憂,因為它可能對胎兒和嬰兒的健康產生長期影響。

對胎兒造成傷害的另一個重要來源是汙染。孕婦可能會在家中和工作中接觸到空氣、水、土壤和各種產品中的數千種有毒化學物質。更復雜的是,每種汙染物的作用方式都不同。大氣中的顆粒物被認為會在全身引起炎症,這與早產有關,從而導致低出生體重。鉛透過水或空氣攝入,穿過胎盤在胎兒體內積聚,並損害大腦發育。2005年,阿默斯特學院的傑西卡·沃爾帕·雷耶斯表明,美國逐步淘汰含鉛汽油導致嬰兒死亡率和低出生體重下降高達4%。

如果母親吸入汽車尾氣中的一氧化碳,胎兒也可能獲得較少的氧氣。在2009年對居住在汙染監測站附近的母親進行的一項研究中,我的同事和我發現,高水平的環境一氧化碳與出生體重降低有關。令人擔憂的是,空氣汙染中的一氧化碳對吸菸者的影響是非吸菸者的五倍。

減少汙染可以為孕婦和新生兒帶來立竿見影的好處。在2011年對新澤西州和賓夕法尼亞州出生的嬰兒進行的一項研究中,加州大學伯克利分校的裡德·沃克和我重點關注了在E-ZPass電子收費站開始運營之前和之後,居住在收費站附近的母親。我們將她們與居住在離收費站稍遠但沿同一繁忙道路的母親進行了比較。兩組母親都暴露於交通,但在E-ZPass之前,收費站附近的母親暴露於更多汙染,因為汽車在等待繳費時怠速運轉。E-ZPass透過允許汽車直接駛過,大大減少了收費站周圍的汙染。令人震驚的是,E-ZPass的引入使離收費站最近的社群的低出生體重發生率降低了10%以上。

在另一項研究中,我的合作者和我檢查了五個州1100萬新生兒的出生記錄。我們發現,令人震驚的是,45%的母親居住在離排放有毒化學物質(如重金屬或有機致癌物)的地點約一英里的範圍內——黑人母親的這一比例上升到61%。我們重點關注居住在工廠一英里範圍內的母親所生的嬰兒,比較了工廠運營期間的出生體重與工廠關閉期間的出生體重。為了提供額外的背景資訊,我們還將工廠一英里範圍內的嬰兒與工廠周圍一到兩英里範圍帶內的嬰兒進行了比較。兩組母親都可能受到工廠開工和停工的經濟影響的相似影響,但居住較近的母親更有可能在懷孕期間接觸到汙染。我們發現,對於母親居住在工廠一英里範圍內的嬰兒來說,運營中的工廠使低出生體重的機率增加了3%。

汙染暴露方面的種族鴻溝是深刻的,部分原因是由於住房方面持續存在的種族隔離,使得黑人家庭難以搬出歷史悠久的黑人社群。弱勢社群也可能缺乏政治力量來抵禦有害的開發專案,例如在其附近的化工廠。在E-ZPass研究中,居住在收費站附近的母親中,大約一半是西班牙裔或黑人,而居住在離收費站六英里以外的母親中,這一比例僅為十分之一左右。在2020年發表的一篇論文中,美國人口普查局的約翰·沃海斯、沃克和我表明,在整個美國,黑人居民較多的社群的空氣質量,系統性地比其他社群差。黑人居住在超級基金危險廢物場地附近的機率也是其他人的兩倍。由於這些原因,諸如清潔空氣法案之類的汙染控制措施,極大地惠及了黑人。

戰鬥或逃跑

壓力對窮人的影響尤為嚴重——他們長期擔心支付賬單,例如——並且也會損害胎兒。壓力情況會觸發激素的釋放,這些激素協調一系列與戰鬥或逃跑反應相關的身體變化。其中一些激素,包括皮質醇,與早產有關,而早產又會導致低出生體重。母親在懷孕期間血液中迴圈的皮質醇水平過高,可能會損害胎兒的皮質醇調節系統,使其更容易受到壓力的影響。壓力會引發母親的行為反應,如增加吸菸或飲酒,這對胎兒也是有害的。

一項具有啟發性的研究表明,胎兒暴露於孕產婦壓力,可能比兒童直接經歷的壓力對精神健康產生更大的負面長期影響。斯坦福大學的佩特拉·佩爾松和瑪雅·羅辛-斯萊特研究了近親去世的影響。死亡可能會給家庭帶來許多不受歡迎的變化,例如收入減少,這也可能影響兒童的發育。為了解釋這些複雜情況,研究人員使用了來自瑞典的行政資料,將母親在產前期間受到死亡影響的兒童,與母親在兒童早期受到死亡影響的兒童進行了比較。他們發現,與家庭在出生幾年後經歷死亡的兒童相比,產前受到死亡影響的兒童,在9歲至11歲時使用ADHD藥物的可能性高出23%,成年後使用抗抑鬱藥的可能性高出9%。

另一項開創性研究測量了懷孕期間皮質醇(壓力的指標)的水平。到七歲時,懷孕期間皮質醇水平較高的母親所生的孩子,比他們自己的兄弟姐妹少接受了最多一年的教育,表明他們上學被推遲了。此外,對於母親血液中任何給定的皮質醇水平,受教育程度較低的母親所生孩子的負面影響更為明顯。這一發現表明,儘管懷孕期間承受壓力對胎兒有害,但受教育程度較高的母親,更有能力緩衝對孩子的影響——考慮到COVID今天給家庭帶來的嚴重壓力,這是一項重要的發現。

疾病也會損害胎兒,這並不奇怪。哥倫比亞大學的道格拉斯·V·阿爾蒙德研究了在美國1918年流感大流行高峰期出生的人,發現他們成年後貧困的可能性是出生在他們之前的人的1.5倍。在我和阿爾蒙德以及Mathematica的瑪麗莎·赫爾曼合作進行的工作中,我們研究了1960年至1990年間出生在美國的母親,我們發現,在傳染病肆虐地區出生的女性,幾十年後在生育自己的孩子時,更有可能患上糖尿病——而且對黑人的影響是原來的兩倍。

最近,西北大學的漢內斯·施萬特檢查了丹麥的資料,發現孕婦在妊娠晚期感染普通季節性流感,會使早產和低出生體重的發生率增加一倍,而在妊娠中期感染會導致兒童成年後收入減少9%,福利依賴性增加35%。

預防傷害

儘管如此,透過針對孕婦、嬰兒和兒童的有周到的干預措施,以及減少汙染,可以改善出生時和出生後的健康狀況。美國的食品安全網在預防弱勢婦女嬰兒的低出生體重方面,已經取得了巨大的成功。20世紀70年代中期,食品券計劃(現在稱為補充營養援助計劃,或SNAP)在美國各地的推廣,使低出生體重的發生率降低了5%至11%。此外,從推廣中受益的兒童長大後,不太可能患上代謝綜合徵——一組包括肥胖症和糖尿病在內的疾病。值得注意的是,作為胎兒或幼年兒童受益的婦女,更有可能實現經濟上的自給自足。

20世紀70年代也見證了婦女、嬰兒和兒童特別補充營養計劃(俗稱WIC)的引入。在美國,大約一半符合條件的孕婦從WIC獲得營養食品,以及營養諮詢和改善的醫療保健服務。數十項研究表明,當婦女在懷孕期間參與WIC時,她們的嬰兒不太可能出現低出生體重。在對南卡羅來納州的母親進行的研究中,西北大學的安娜·喬尼、蘇斯克哈納大學的柳德米拉·阿爾丹(松查克)和我能夠證明,母親在懷孕期間接受WIC的孩子,也不太可能患上ADHD和其他通常在兒童早期診斷出的精神健康狀況。

2016年密歇根州弗林特的天際線,此前由於供水系統中鉛汙染而宣佈進入聯邦緊急狀態。圖片來源:Brett Carlsen Getty Images

在20世紀80年代末和90年代初,州政府和聯邦政府共同努力,大大擴大了醫療補助計劃下孕婦的公共健康保險。在與麻省理工學院的喬納森·格魯伯合作的工作中,我表明公共健康保險降低了嬰兒死亡率,並改善了出生體重。今天,那些母親在那段時間有資格獲得孕期健康保險覆蓋的兒童,比那些母親沒有獲得保險的兒童,具有更高的大學入學率、就業率和收入水平。他們的慢性病發病率也較低,住院的可能性也較小。估計的影響對於黑人來說最強,因為黑人的平均收入較低,從擴張中獲益最多。這些嬰兒最終更有可能接受大學教育的事實,也增加了他們孩子的生命機會。在美國,母親多接受一年大學教育,可以使她孩子的低出生體重發生率降低10%。

即便如此,仍然有太多兒童出生時體重過低,尤其是當他們的母親是黑人時。值得注意的是,出生後的有針對性的干預措施可以改善他們的結局。諸如“護士-家庭夥伴關係”之類的計劃,為第一次懷孕的低收入婦女提供護士的家庭訪視,她們中的許多人是年輕且未婚的。護士在孕期和孩子出生的頭兩年每月進行一次訪視,以提供關於健康行為的指導。這種幫助減少了虐待兒童和青少年犯罪,並提高了兒童的學業成績。

向有幼兒的貧困家庭提供現金支付,也改善了孕產婦健康和兒童結局,這表明COVID救濟金將產生重要的保護作用。在美國,此類最大的現有計劃是勞動所得稅抵免(EITC)。對EITC受益人的研究表明,在收入增加的家庭中,兒童在學校的考試成績更高。隨著經濟壓力的某種程度緩解,這些家庭中母親的精神健康也得到了改善。此外,高質量的幼兒早期教育計劃,可以提高未來的健康、教育和收入,並減少犯罪。“啟蒙計劃”是聯邦政府資助的學前教育計劃,從20世紀60年代開始推廣,也對健康和教育結局產生了顯著的積極影響,尤其是在獲得替代性兒童保育中心機會較少的地方。

2018年的一項研究,在密歇根州弗林特市發生鉛中毒悲劇的背景下尤其值得關注,該研究表明,即使是鉛的一些負面影響也可以逆轉。在北卡羅來納州夏洛特市,接受鉛治理、營養和醫療評估、WIC以及對其看護人進行特殊培訓的鉛中毒兒童,問題行為有所減少,學校表現也有所提高。

展望未來

對孕婦和嬰兒的投資已經取得了回報,其成功反映在美國嬰兒死亡率的急劇下降——儘管收入和財富不平等日益加劇。然而,令人震驚的是,許多成功的計劃,如清潔空氣法案、SNAP和醫療補助,正受到攻擊。2020年3月透過的冠狀病毒援助、救濟和經濟安全(CARES)法案提供了一些救濟,至少在醫療補助方面是如此。CARES暫時中止了該計劃的取消註冊,在時間表和資格程式方面為州醫療補助計劃提供了額外的靈活性。儘管如此,各州可能難以讓許多因失業而新獲得醫療補助資格的人註冊。此外,根據《平價醫療法案》的允許,尚未擴大醫療補助計劃以覆蓋其他不符合條件的低收入成年人的州,可能會看到更多沒有保險的人。

美國國家科學、工程和醫學院2019年釋出的一份報告,制定了在10年內將兒童貧困減少一半的路線圖。該報告最令人震驚的發現之一是,透過擴大現有計劃來實現這一目標是可行的。遵循這些方向將對健康和健康差距產生深遠的影響。有針對性的方法,如更徹底地調查出生後一年內發生的孕產婦死亡,也是必要的。即使是簡單的預防措施,如為孕婦接種流感疫苗,也可能對嬰兒健康和兒童發育產生巨大的積極影響。診斷和治療諸如先兆子癇(與妊娠相關的高血壓)之類的疾病,對於保護嬰兒和降低孕產婦死亡率至關重要。幫助孕婦戒菸,並開發與新一代電子煙成癮相關的新的方法非常重要。還需要加強對面臨家庭暴力風險的婦女的保護,家庭暴力直接導致慢性壓力、早產和低出生體重。

一個突出的未決問題是,疫情將對受其影響的一代兒童(在子宮內和生命早期)產生什麼影響。COVID本身可能對發育中的胎兒產生負面影響。最新資料表明,儘管總體風險較低,但孕婦面臨重病風險增加(與流感或SARS一樣)。然而,受影響的嬰兒似乎沒有明顯的出生缺陷風險(與寨卡病毒一樣)。儘管如此,鑑於COVID影響許多身體系統,它可能對發育中的胎兒產生更微妙的負面影響。疫情也是一個極其緊張的事件,並因大蕭條以來最嚴重的經濟衰退而加劇。2020年和2021年,家庭暴力、酒精消費和藥物過量現象顯著增加,所有這些都被認為對發育中的胎兒有害。因此,現在出生的這一代人將來可能會面臨更高的風險,並且需要大量的社會投資,才能克服他們生命中較差的開端。

在2020年7月關於已故民權領袖約翰·羅伯特·劉易斯的佈道中,詹姆斯·勞森牧師講述了所有膚色的美國人,從那場運動中獲得的重大進步。他接著要求美國政治領導人“堅定不移地為每一個男孩和每一個女孩工作,以便每一個在這個海岸出生的嬰兒都能獲得生命之樹……讓所有美國人民下定決心,只要美國有任何兒童在出生第一年內死亡,我們就不會保持沉默。只要我們國家最大的貧困群體是婦女和兒童,我們就不會保持沉默。”當我們重建我們被摧毀的安全網和公共衛生系統,以應對COVID的餘波時,我們需要抓住時機,利用我們已經獲得的關於如何保護母親和嬰兒的知識——讓每個孩子都有機會茁壯成長。

來自我們的檔案

健康-財富差距。羅伯特·M·薩波爾斯基;2018年11月。

珍妮特·柯里是普林斯頓大學亨利·普特南經濟學和公共事務教授,也是健康與福祉中心的聯合主任。她研究健康和社會保健方面的社會經濟差異,以及對健康的環境威脅。

更多作者:珍妮特·柯里
大眾科學雜誌 第323卷 第4期本文最初以“天生不平等”為標題發表於大眾科學雜誌 第323卷 第4期(),第50頁
doi:10.1038/scientificamerican1020-50
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