出生前的不平等導致成年人的健康不平等

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):本文在由武田製藥支援的關於醫療保健公平性的特別合集中重點展示。該文章獨立發表,未接受任何贊助。

COVID-19 大流行病對美國少數族裔社群成員的傷害尤其嚴重。截至 2022 年 4 月,每 10 萬黑人中有 339 人死於冠狀病毒,而每 10 萬白人中則有 322 人死亡。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開家外出和乘坐公共交通工具的工作,這兩種情況都會增加感染的機率。他們也更有可能在感染病毒後病情嚴重。截至 2022 年 3 月,SARS-CoV-2 感染檢測呈陽性的人的住院率,黑人比非西班牙裔白人高出兩倍多。

造成這種驚人比例的原因之一是,黑人患糖尿病、高血壓和哮喘的比例較高,這些疾病與感染冠狀病毒後不良後果有關。數十年的研究表明,這些通常在成年期被診斷出的健康狀況,可以反映在子宮內經歷的艱辛。兒童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)可能使嬰兒更容易患上未來的疾病。而少數族裔社群的母親過去和現在都更容易受到這些風險的影響。

今天的老年黑人——那些受 COVID 威脅最大的人——更有可能出生在貧困家庭。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相同。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”(透過這種政策,金融和其他機構使黑人家庭難以在以白人為主的地區購買房屋),即使是經濟條件較好的黑人也比貧困的白人更有可能居住在受汙染的地區,這對胎兒健康產生相應的影響。令人擔憂的是,在子宮內處於不利地位的人更有可能收入較低和教育程度較低,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,有針對性的專案可以改善健康狀況並減少不平等。擴大為婦女、嬰兒和兒童提供的 Medicaid 和兒童健康保險計劃下的公共健康保險產生了巨大的影響,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扭轉產前遭受的大部分損害。我和其他研究人員已經表明,為孕婦、嬰兒和兒童提供的營養計劃;在懷孕期間和分娩後護士的家訪;高質量的兒童保育;以及收入支援可以改善弱勢兒童的狀況。這些干預措施來得太晚,無法幫助那些在 20 世紀 50 年代或更早出生的孩子,但它們縮小了隨後幾十年中貧富兒童之間以及白人兒童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,即在當前的大流行病及其所有社會和經濟混亂期間,出生在較貧困母親的孩子將會如何。令人不安的是,就在大流行病爆發之前,許多最重要的計劃都在被削減。在 2018 年至 2020 年間,由於新的工作要求和其他法規,超過一百萬兒童失去了 Medicaid 保險,許多人變得沒有保險。現在,COVID 的死亡人數暴露了健康狀況和相關風險方面存在的巨大不平等,美國人必須立即採取行動,扭轉這些挫折,並加強公共衛生系統和社會安全網,特別關注對母親、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,但仍然存在許多神秘之處。進行實驗來測量胎兒因營養不良或汙染而造成的損失是不道德的。但我們可以尋找所謂的自然實驗——導致這些因素髮生變化(有時是可怕的)的事件,其方式模仿實際的實驗。已故的流行病學家 David Barker 在 20 世紀 80 年代提出,懷孕期間的營養不良可能會在子宮內“程式設計”嬰兒,使其在未來患上肥胖、心臟病和糖尿病等疾病。最初的證據來自對荷蘭“飢餓的冬天”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,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患肥胖症的可能性是其他男性的兩倍,並且更有可能患精神分裂症、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透過各種記錄長期跟蹤的群體的一部分。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些群體,從而梳理出在子宮內遭受的各種傷害的長期影響。我們也嚴重依賴最廣泛使用的新生兒健康指標:出生體重。嬰兒的出生體重可能“偏低”,定義為小於 2500 克(約 5.5 磅),或者“極低”出生體重,小於 1500 克(3.3 磅)。出生體重越低,嬰兒死亡的風險就越高。我們在挽救早產兒方面取得了巨大的進步,但低出生體重的兒童仍然面臨更高的併發症風險,如腦出血和呼吸問題,這些問題可能導致長期殘疾。

近年來,對大規模電子記錄進行計算機分析使得將嬰兒健康(以出生體重衡量)與長期結果聯絡起來成為可能,不僅適用於群體,也適用於個人。對雙胞胎或兄弟姐妹的研究表明,他們的基因和社會遺傳相似,出生體重較低的人在長大後更容易患上哮喘或注意力缺陷多動障礙 (ADHD)。一些研究還表明,出生體重較低的雙胞胎或兄弟姐妹在標準化測試中的得分更差。成年後,他們更有可能工資較低、居住在低收入地區或領取殘疾援助計劃。總之,群體和兄弟姐妹研究表明,低出生體重可以預測以後的幾種不良健康結果,包括哮喘、心臟病、糖尿病、肥胖和某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,我還是在我的研究中使用該指標,因為它很重要並且很常用,已經記錄了幾千萬嬰兒的記錄幾十年了。

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的嬰兒,而非西班牙裔白人母親為 7.0%,西班牙裔母親為 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的嬰兒,而非西班牙裔白人母親為 3.7%。出生時的這些健康不平等反映了暴露於影響胎兒健康的幾個因素的巨大差異。

貧困聯絡

如前所述,母親的營養質量對嬰兒的健康有重大影響。1962 年,遺傳學家 James V. Neel 假設,一種所謂的節儉基因已經“程式設計”了人類的狩獵採集祖先,讓他們抓住他們能獲得的每一卡路里,而在現代,這種傾向加上大量高熱量食物,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遺傳,而是表觀遺傳,改變了某些基因如何“表達”為蛋白質。例如,懷孕小鼠的長期卡路里剝奪會促使後代基因表達發生變化,從而使它們更容易患上糖尿病。更重要的是,這種影響可能會通過幾代人傳遞。

在發達國家,徹底的飢餓現在很少見,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。

來源:Amanda Montañez;來源:“是你的人還是你的住處?居住隔離和兒童哮喘中的種族差距”,作者:Diane Alexander 和 Janet Currie,載於《健康經濟學雜誌》,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說在懷孕期間吸菸。如今,由於公共教育宣傳活動、室內吸菸禁令和更高的香菸稅,只有約 6% 的孕婦表示她們吸菸。而 54% 在懷孕前三個月吸菸的女性至少在懷孕期間戒菸了。

可能由於上大學使女性置身於一個強烈反對吸菸的環境中,因此受過高等教育的母親吸菸的可能性較低。在受教育程度低於高中的母親中,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包括一氧化碳 (CO),它會限制血液向胎兒輸送的氧氣量。此外,尼古丁會影響子宮中血管的發育,並擾亂正在發育的神經遞質系統,導致心理結果較差。孕期母親吸菸還與胎兒的表觀遺傳變化有關,儘管這些改變如何在日後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% 的高中生都嘗試過電子煙。這種受歡迎程度的上升令人非常擔憂,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,這與早產以及由此導致的低出生體重有關。鉛透過水或空氣攝入後,會穿過胎盤並在胎兒體內積聚,損害大腦發育。2005 年,阿默斯特學院的傑西卡·沃爾帕·雷耶斯 (Jessica Wolpaw Reyes) 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最多下降了 4%。

如果母親吸入汽車尾氣中的一氧化碳,胎兒也可能接收到較少的氧氣。在我與同事 2009 年對居住在汙染監測站附近的母親進行的一項研究中,我們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直接的好處。在加州大學伯克利分校的裡德·沃克和我 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,我們重點關注了在 E-ZPass 電子收費站開始運營前後居住在附近的母親。我們將她們與居住在收費站稍遠但沿著同一繁忙道路的母親進行了比較。兩組母親都暴露在交通中,但在 E-ZPass 之前,收費站附近的母親暴露在更多的汙染中,因為汽車在等待繳費時會怠速行駛。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。令人驚訝的是,E-ZPass 的引入使收費站附近社群的低出生體重發生率降低了 10% 以上。

在另一項研究中,我和我的合作者檢查了五個州的 1100 萬新生兒的出生記錄。我們發現,令人震驚的是,45% 的母親居住在距離排放重金屬或有機致癌物等有毒化學物質的場所約一英里的範圍內,而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。為了提供更多的背景資訊,我們還比較了居住在工廠一英里範圍內的嬰兒與居住在工廠周圍一到兩英里範圍內的嬰兒。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,但居住較近的母親在懷孕期間更有可能暴露在汙染中。我們發現,工廠的運營使居住在工廠不到一英里範圍內的母親所生嬰兒的低出生體重機率增加了 3%。

汙染暴露方面的種族差異非常明顯,部分原因是住房方面的持續隔離,使得黑人家庭難以搬出歷史上黑人居住的社群。弱勢社群也可能缺乏政治力量來抵禦其附近的有害開發專案,例如化工廠。在 E-ZPass 研究中,居住在收費站附近的母親中約有一半是西班牙裔或黑人,而居住在距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 (John Voorheis)、沃克和我表明,在美國各地,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所附近的機率也是其他人的兩倍。出於這些原因,清潔空氣法等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其大,例如他們長期擔心支付賬單,壓力也會傷害胎兒。壓力環境會觸發激素的釋放,這些激素會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,而早產反過來會導致低出生體重。孕期母親體內高濃度的皮質醇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。壓力也會觸發母親的行為反應,例如吸菸或飲酒增加,這對胎兒也是有害的。

一項揭示性的研究表明,胎兒暴露於母親壓力對其心理健康造成的長期負面影響可能比兒童直接經歷的壓力更大。斯坦福大學的佩特拉·佩爾松 (Petra Persson) 和瑪雅·羅辛-斯萊特 (Maya Rossin-Slater) 研究了近親死亡的影響。死亡會給家庭帶來許多不希望的變化,例如收入減少,這也可能會影響兒童的發育。為了解釋這些複雜情況,研究人員使用了瑞典的行政資料,比較了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。他們發現,產前受到死亡影響的兒童在 9 至 11 歲時使用 ADHD 藥物的可能性高出 23%,在成年後使用抗抑鬱藥的可能性高出 9%,高於家庭在他們出生幾年後才經歷死亡的兒童。

另一項開創性的研究測量了懷孕期間的皮質醇水平,這是壓力的指標。到七歲時,懷孕期間母親皮質醇水平較高的兒童比自己的兄弟姐妹少接受了最多一年的教育,這表明他們推遲了入學時間。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的孩子受到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會對胎兒造成損害,但受過更多教育的母親能夠更好地緩衝對其子女的影響——考慮到 COVID 對當今家庭造成的嚴重壓力,這是一項重要的發現。

疾病也會傷害胎兒也就不足為奇了。哥倫比亞大學的道格拉斯·V·阿爾蒙德 (Douglas V. Almond) 對出生於 1918 年流感大流行高峰期在美國的人進行了研究,發現他們成年後成為窮人的可能性比出生在他們之前的人高 1.5 倍。在我與阿爾蒙德和 Mathematica 的瑪麗薩·赫爾曼 (Mariesa Herrmann) 合作進行的研究中,我們研究了 1960 年至 1990 年間出生於美國的母親,我們發現,在傳染病肆虐地區出生的女性在幾十年後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其他人的兩倍。

最近,西北大學的漢內斯·施萬特 (Hannes Schwandt) 檢查了丹麥的資料,發現母親在懷孕後期感染普通季節性流感會使早產和低出生體重的發生率翻倍,而在懷孕中期感染流感會導致兒童成年後收入減少 9% 並增加 35% 的福利依賴。

預防傷害

儘管如此,透過針對孕婦、嬰兒和兒童的深思熟慮的干預措施以及減少汙染,可以改善出生時及以後的健康狀況。美國食品安全網在預防弱勢婦女的嬰兒出現低出生體重方面已經取得了巨大的成功。食品券計劃(現在稱為補充營養援助計劃或 SNAP)於 1970 年代中期在美國推廣,使低出生體重的發生率降低了 5% 至 11%。此外,受益於該計劃推廣的兒童長大後不太可能患上代謝綜合徵(包括肥胖和糖尿病的一系列疾病)。值得注意的是,作為胎兒或幼兒受益的女性更有可能在經濟上自給自足。

1970 年代還推出了婦女、嬰兒和兒童特別補充營養計劃,俗稱 WIC。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,當女性在懷孕期間參加 WIC 時,她們的嬰兒不太可能出現低出生體重。在研究南卡羅來納州母親的工作中,西北大學的安娜·喬尼 (Anna Chorniy)、薩斯奎哈納大學的柳德米拉·阿丹 (Lyudmyla Ardan) (Sonchak) 和我能夠表明,懷孕期間接受 WIC 的母親所生的孩子也不太可能患有 ADHD 和其他在兒童早期通常被診斷出的心理健康疾病。

2016 年密歇根州弗林特的城市天際線,在因供水中的鉛汙染而宣佈進入聯邦緊急狀態之後。圖片來源: Brett Carlsen Getty Images

在 20 世紀 80 年代末和 90 年代初,州和聯邦政府共同努力,大幅擴大了 Medicaid 專案下為孕婦提供的公共健康保險。在與麻省理工學院的喬納森·格魯伯的合作中,我發現公共健康保險降低了嬰兒死亡率並改善了出生體重。如今,那些在那個時期其母親獲得懷孕健康保險的孩子,與那些母親未獲得保險的孩子相比,大學入學率、就業率和收入水平都更高。他們的慢性病發病率也較低,住院的可能性也較小。據估計,這些影響對於黑人來說最為顯著,因為黑人的平均收入較低,因此從這些擴張中獲益最多。這些嬰兒最終更有可能接受大學教育這一事實也增加了他們自己的孩子的生活機會。在美國,母親多接受一年大學教育會使她的孩子出生體重過低的發生率降低 10%。

即便如此,仍有太多嬰兒出生時體重過低,尤其是當他們的母親是黑人時。重要的是,出生後的有針對性的干預措施可以改善他們的結局。諸如護士家庭合作計劃之類的專案會為第一次懷孕的低收入婦女提供護士上門服務,其中許多人年輕且未婚。護士在懷孕期間每月上門一次,並在孩子出生後的頭兩年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。

向有年幼子女的貧困家庭提供現金支付也有助於改善母親的健康和兒童的結局,這表明 COVID 救濟金將產生重要的保護作用。在美國,這種型別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,在收到更多抵免的家庭中,兒童在學校的考試成績更高。隨著財務壓力的某種程度緩解,這些家庭中母親的心理健康也得到了改善。此外,高質量的幼兒教育計劃可以增強未來的健康、教育和收入,並減少犯罪。學前班專案“啟蒙計劃”是聯邦政府資助的學前教育專案,自 20 世紀 60 年代開始推廣,對健康和教育成果也產生了巨大的積極影響,尤其是在那些較少有其他兒童保育中心的地區。

2018 年的一項研究(尤其值得注意的是密歇根州弗林特市發生的悲慘的鉛中毒事件)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,接受鉛修復、營養和醫療評估、WIC(婦女、嬰兒和兒童營養計劃)以及對其看護人進行特殊培訓的鉛中毒兒童,其問題行為減少,學校表現也得到提高。

展望未來

對孕婦和嬰兒的投資正在獲得回報,其成功之處體現在美國嬰兒死亡率的大幅下降——儘管收入和財富的不平等現象日益加劇。然而,令人震驚的是,許多成功的專案,如《清潔空氣法案》、SNAP(補充營養援助計劃)和 Medicaid,都受到了攻擊。2020 年 3 月透過的《冠狀病毒援助、救濟和經濟安全法案》(CARES Act) 至少在 Medicaid 方面提供了一些救濟。CARES 法案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各州 Medicaid 計劃提供了額外的靈活性。儘管如此,各州可能難以註冊那些因失業而新獲得 Medicaid 資格的人。此外,那些尚未按照《平價醫療法案》允許的那樣擴大 Medicaid 計劃以覆蓋其他不符合資格的低收入成年人的州,可能會看到更多沒有保險的人。

美國國家科學院、工程院和醫學院 2019 年釋出的一份報告提出了在 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該目標是可行的。遵循這些指導方針將對健康和健康差異產生深遠的影響。有針對性的方法,例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,例如為孕婦接種流感疫苗,也可以對嬰兒健康和兒童發育產生巨大的積極影響。對先兆子癇(與妊娠相關的高血壓)等疾病的診斷和治療對於保護嬰兒和降低孕產婦死亡率至關重要。幫助孕婦戒菸併為新一代對電子煙成癮的人開發新的方法非常重要。還需要加強對面臨家庭暴力風險的婦女的保護,因為這會導致慢性壓力、早產和出生體重過低。

一個顯而易見的未決問題是,疫情將對在子宮內和生命早期受其影響的一代兒童產生什麼影響。COVID 本身可能會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,但孕婦患重病的風險會增加(就像她們患流感或 SARS 一樣)。然而,受影響的嬰兒似乎沒有患明顯出生缺陷的風險(就像患有寨卡病毒一樣)。儘管如此,鑑於 COVID 會影響許多身體系統,它可能對發育中的胎兒產生更微妙的負面影響。這場疫情也是一個極具壓力的事件,加上自大蕭條以來最嚴重的經濟衰退,更是雪上加霜。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未來可能會面臨更大的風險,需要大量的社會投資才能克服他們在生活中較差的起步。

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·勞森牧師講述了這場運動為所有膚色的美國人帶來的重大進步。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,讓在這個海岸出生的每一個嬰兒都能獲得生命之樹……讓美國所有人民都下定決心,只要在美國有任何兒童在出生後的第一年死亡,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。”在我們重建疫情後支離破碎的安全網和公共衛生系統時,我們需要抓住時機,利用我們所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。

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