公衆衛生への包括的アプローチのために、食事の質、食事による炎症、非感染性疾患の危険因子を評価するための食事指標が開発された。
疫学研究では、胎児のプログラムに対する母親の食事の役割が注目されているが、その基本的なメカニズムはまだよくわかっていない。健康と病気の発達的起源説では、出生前の母親の食事が子供の成長や後の人生の健康状態に影響を与えると考えられている。これらの関連性は、胎盤やエピジェネティックな変化によってもたらされている可能性を示唆する証拠もあるが、胎盤の発達に関する指標の使用は限られており、子孫の予後との関連性は一貫していない。
下のナラティブレビューは、有効性が確認されている主要な食事品質スコア:食事性炎症指数(DII)、地中海食(MD)、健康食指数(HEI)、代替健康食指数(AHEI-P)、高血圧を防ぐ食事アプローチ(DASH)、グリセミック指数(GI)、グリセミック負荷(GL)の妊娠・出産時の関係と、子孫の長期的な転帰に関する最新の文献を調査したもの。
Maternal Dietary Quality and Dietary Inflammation Associations with Offspring Growth, Placental Development, and DNA Methylation
・長期的な健康のために、胎児期が十分な栄養を摂ることが重要。健康と病気の発達的起源(Developmental Origins of Health and Diseases:DOHaD)説では、妊娠前および妊娠中の母親の栄養状態が小児期以降の新生児の発育や病気の発生に影響を与えるとしている。さらにDOHaDの研究により、環境要因が妊娠前から幼児期(受胎から2歳までの最初の1000日)までの次世代の発達に影響を与える可能性があることが示されている。
・オランダの飢饉の研究では、妊娠中に栄養不足だった女性は子宮内胎児発育遅延(IUGR)のリスクが高いことが報告されている。出生時や乳児期の体格の小ささや相対的なやせ具合は、成人後の心血管疾患(CVD)、二型糖尿病(T2DM)、メタボリックシンドローム(MetS)の発症率の増加と関連する。
・栄養不足の状態に注目が集まる一方で、妊娠中の母親の肥満が新生児のBMI(body mass index)の上昇や、成人期におけるT2DMのリスク上昇など、子孫の長期的な健康影響と関連しているという新たな証拠が出てきている。
・母親の栄養摂取は、健康な妊娠と最適な子供の発育に不可欠な要素であるが、食事評価は多様な食品や栄養素の複雑な相互作用のため解明が困難。また妊娠は母親の炎症状態を変化させることが知られ、妊娠合併症と関連している可能性がある。食事は慢性炎症の重要な調節因子であると認識されており、抗炎症性の高い食事や炎症性の低い食事をすることで(特に肥満の女性では)妊娠中の有害な転帰が減少する可能性がある。
・地中海食(MD)が胎児の発育に与える潜在的な影響を、個々の構成要素の効果に注目するのではなくMD全体を考慮して検討した研究がある。ロッテルダムの3207人の妊婦を対象とした研究では、妊娠初期のMDへの依存度の低さは胎盤と出生体重の低下を伴う子宮内サイズの減少と関連していた。逆に、スペインのINMA-Mediterraneanコホートでは、MDのアドヒアランスが高い母親は出生時に胎児発育制限児であるリスクが有意に低かったという結果が出ている。
・すべてのコホートにおいて、喫煙者のMD遵守による保護効果が示されており、これは胎児組織に対する酸化ストレスによる損傷の影響を打ち消す可能性がある。
・他の研究では、MDの遵守と出生時体重との間には全体的な関連性は見られなかったが、過体重や肥満の女性ではMDが多いほど未熟児のリスクが低下することがわかった。デンマークの女性35,530人を対象とした観察コホートにおいては、MDの基準をすべて満たした女性では、妊娠中にMDの基準をひとつも満たしていない女性と比較して、早期早産(妊娠35週未満)のリスクが72%減少することを示した。
・最近の研究では、MDのアドヒアランスが高いことが、出生体重、体長、新生児の総脂肪をよりよく把握する指標であるスキンフォールドの厚さの合計と正の相関があることが示された。
HEI、AHEI-Pスコア
いくつかの研究では、AHEI-Pスコアの五分位が高くなると、出生時の体重および体長が高くなることを明らかにした。しかし、いくつかの研究では、母親のAHEI-PまたはAHEI-2010スコアと出生時の体格測定値との間に関連がないと報告しており、結果は一貫していない。他の研究では、母親のHEI-2010スコアの低さが、子孫の脂肪率および在胎不当過大児(LGA)リスクと関連することが報告されている。妊娠や参加者の特性に合わせて更新されたものもあるため、食事評価のばらつきが結果の不一致の主な要因となっている。
注)AHEI-2010は全粒穀物、PUFA、ナッツ、オメガ3脂肪酸の摂取量が高く赤身や加工肉、精製粉、人工甘味料入り飲料の摂取量が低い食事を反映した健康食指数は
DASH
ランダム化比較試験のシステマティックレビューとメタアナリシスにより、DASH食が血糖コントロールに役割を果たし、GDM、高血圧、肥満などの心血管障害を持つ女性の妊娠中の転帰を改善する可能性があることが示された。
対象となった研究のうち、1件は妊娠糖尿病の妊婦がDASH食を4週間継続することで、空腹時血糖値が改善し、インスリン療法の使用量が減少することを明らかにした。介入群で生まれた乳児の平均出生体重、頭囲、ポンデラル指数は、対照群の母親から生まれた乳児に比べて有意に低かった。他のRCTでは、危険因子(肥満、高血圧)を持つ女性がDASH食を遵守することは、出生体重または出生長の低下、未熟児またはLGA児のリスクの低下と関連することが報告されている 。一方、DASH食による出産アウトカムの改善は示されなかった研究もあり、DASHダイエットの効果を確かめるためには、より一般化可能な集団を含む研究が必要である。
GI/GL
1985人の女性を対象とした11の無作為化試験の最近のメタアナリシスでは、対照食と比較して、低GI食は空腹時および食後2時間の血糖値と在胎不当過大児(LGA)の割合を有意に低下させることが示されている。しかしいくつかのRCTは、主にハイリスク集団(妊娠糖尿病の既往がある、あるいは過去に巨大児を出産したことがある)を対象に実施され研究デザインも異なっていたため、研究間の不均一性の一因となり、一貫性のない結果の一端を説明している可能性がある。
糖尿病の女性を対象に実施された別のRCTでは、すべての種類の炭水化物と比較して、低GI炭水化物の介入後に出生体重が低くなる傾向が示された 。
いくつかの研究では、低GIの食事介入後に新生児の有害な転帰のリスクが減少することを示している。しかし、エビデンスは限られており、研究間の不均一性が認められる。
DII
母親の食事による炎症と子供の体格測定結果との長期的な関連性に関するデータは少ない。
母親のDII(妊娠第1期および第2期に測定)と子供の幼児期中期(6歳から10歳の間)の身体測定値との間に正の相関があることを報告する研究がある。
ヨーロッパの7つの出生コホートの16,295組の母子を対象に分析した研究では、妊娠初期のE-DIIスコア(より炎症性の高い食事をしていることを示す)が高いと、小児期後期の過体重・肥満のオッズが高くなる傾向にあった。一方、妊娠後期のE-DIIスコアと幼少期の過体重・肥満には逆相関が認められた。データが入手可能な2つのコホートでは、妊娠期間中のE-DIIスコアが高いと、幼少期中期および幼少期後期の両方で除脂肪量指数が低くなることと関連していた。
地中海ダイエットスコア
アメリカのの997組の母子とギリシャの569組の母子を対象に、身体測定の結果を調査したデータでは、妊娠中の母親のMD遵守が、子供の脂肪率、レプチン、血圧レベルの低下と関連することを発見した。
長期的な健康リスクを予測したスペインの研究では、心代謝系のリスク因子は一般的な過体重/肥満よりも腹部肥満の小児および青年に多く見られることが判明。
HEI および AHEI スコア
妊娠第3期のHEI-2015スコアが高いことは、6ヵ月後の乳児の体脂肪率が低いことと関連すると報告する研究がある。しかし、アメリカの別の研究では、母親の喫煙、妊娠前のBMI、母親の民族、母親の教育などの交絡因子を調整した後、妊娠中期から後期にかけてのAHEI-2010スコアと出生時、6か月、12か月の乳児の脂肪率との間に関連性は認められなかった。
DASHスコア
DASHスコアは血圧や胎盤の血流をコントロールする上で重要であるにもかかわらず、母親のDASHスコアと子供の脂肪率や小児肥満との関連性に関する研究は少ない妊娠中のDASHスコアと12~23歳の子供の過体重リスクとの間に逆相関があることを報告しているが、妊娠前の母親のBMIおよびライフスタイル因子を調整すると、この相関は見られなくなったという研究がある。
欧州の7つの出生コホートの16,295組の母子を対象に行った最近の研究結果では、妊娠中の母親のDASHスコアが高いほど、後期小児期のOWOB(年齢・性別ごとのBMI zスコア>85パーセンタイル)のオッズが低く、後期小児期の脂肪質量指数(FMI)も低いことが示された。
GI/GL
907組の母子を対象とした研究結果によると、母親のGI値およびGL値の高さと、4年後および6年後の子供の脂肪率(体脂肪量)の高さとの間に関連性が認められた。しかし、一般的に健康な妊婦を対象としたLifewaysコホートに基づくより最近の観察研究では、母親のGIおよびGLと小児期のBMI、ウエスト周囲長zスコア、5年後の一般的または中心的な肥満との間に明確な関連は認められなかった。母親の食事スコアと、体重状態や脂肪率に関連する長期的な小児期のアウトカムに関しては矛盾した文献が存在する。
胎盤の発達
母体の栄養状態や体重状態が不十分な場合、胎児の栄養ニーズとそれを満たす胎盤の能力とのバランスに大きな影響を及ぼす可能性がある。
栄養不足のような母親の栄養状態の変化は、胎盤の重量、様々な栄養素を輸送する機能、さらには血管の発達や血管新生のプロセスなど、胎盤の発達や機能を損なうと言われている。子癇前症などの血流障害の病態は、妊娠初期に螺旋状動脈の不十分なリモデリングが起こり、妊娠後期に胎盤の灌流低下や様々な問題につながる可能性がある。酸化ストレスと炎症性メディエーターは、子癇前症に関連した着床異常にも関与しているため、最適な着床と胎盤形成を行うためには、食事の質が重要な役割を果たすことが強調されている。高血糖や高インスリン血症などの状態も、胎盤の成長や重量の変化に寄与している可能性があることを示した研究もある。しかし、妊娠中の早期の栄養および代謝の変化が、どのように胎盤の発育に影響を与え、新生児の過剰な脂肪率につながるのかを調べるには、さらなる研究が必要である。
母親の食事と胎児の発育。動物実験によるエビデンス
高脂肪、高糖分、高塩分を特徴とする「ジャンク」フードを妊娠中のラットに与えると、成体の子孫における脂肪のリスクが高まることが実証されている。このようなエネルギー密度の高い食事は、しばしば栄養過多となり、胎児の高血糖や高インスリン血症だけでなく、胎盤の発育における代謝障害を誘発すると考えられている。妊娠前後のネズミを対象とした研究では、高脂肪食をラットに与えた場合、胎児と胎盤の重量は対照群と比べて差がなかったが、胎盤の遺伝子発現の変化が観察されており、炎症や成長を促進する経路の遺伝子は発現量が多く、アポトーシスに影響を与える経路の遺伝子は発現量が少なかった。
ラットの重度の鉄欠乏では、胎盤重量の減少が報告されている。これは、貧血がラットの胎盤に酸化ストレスと炎症を誘発し、炎症誘発性のIL-6とTNF-αの循環レベルが上昇し、酸化損傷(脂質過酸化)と抗酸化状態の低下が見られることを示す。
葉酸はフリーラジカルを直接消去することができる。ビタミンB群(B2、B6、B12)も抗酸化作用を有するため,栄養膜細胞の侵入や血管新生など胎盤形成の初期段階で重要な役割を果たしている。葉酸欠乏マウスでは胎児の体重や胎児/胎盤の重量比が減少することが明らかになった。葉酸は一酸化窒素の生物学的利用能を増加させることにより、胎盤の血管新生(正常な胎盤循環の発達に重要)において重要な役割を果たしていると考えられている。一酸化窒素は重要な内皮血管拡張物質であり、その生物学的利用能の低下は、胎盤の発育不良に関与する活性酸素種の生成と関連している。
母親の食事と胎児の発育。ヒトの研究から得られた証拠
英国とアイルランドで行われた観察研究では、妊娠中の炭水化物の摂取量が多いと母親のインスリン感受性が低下し、胎児の循環に利用できる遊離グルコースの量が多くなり、胎児の糖新生が活性化され、新生児の過剰な脂肪率の原因となることがわかっている。母親の栄養過多や糖尿病は、炎症性酸化ストレスを引き起こし、胎盤における栄養膜細胞の成長を低下させることもある。食事の脂肪組成(脂肪酸の量および質)と慢性疾患リスクとの関連性は十分に確立されている。母親の脂肪摂取量は、胎児や新生児の血液および発育中の組織における脂質の脂肪酸組成に影響を与えることが示されている。
オメガ6脂肪酸の過剰摂取とオメガ3脂肪酸の摂取不足は、胎児のプログラミングに悪影響を及ぼす2つの重要な要素である。
アイスランドの研究では、妊娠第11週から第15週の女性の赤血球中の長鎖オメガ-3PUFAの割合と胎盤重量との間に逆相関があることが報告された。
胎児の成長と生存のためには、母親の食事による適度なタンパク質の摂取(総エネルギーの10~25%)が最適であり、タンパク質の摂取量が少ない場合も多い場合も、出生時体重の低下および子宮内胎児発育遅延(IUGR)と関連している。
1650例の妊婦を対象とした研究では、妊娠初期の鉄欠乏状態は胎盤の大きさと逆相関していた。抗酸化物質としてのビタミンEとビタミンCの相乗効果は、フリーラジカルの形成を抑制して酸化ストレスや炎症性胎盤障害を防ぐ効果があるため、胎盤の発育を考える上で重要である。研究では、妊娠初期に胎盤の抗酸化酵素の能力が限られているために、胎盤の血流が低下し、子癇前症のリスクが生じることが明らかになっている。
母親の食事スコアと胎盤の発達との関連についての研究は少ない。
ある研究では、妊娠初期に地中海食(ND)パターンの遵守率が低かった女性は、MDパターンの遵守率が高かった女性に比べて胎盤が小さく、子宮胎盤血管抵抗が高い傾向にあった。また最近の分析では、妊娠中期および後期において、母親のDASHダイエットスコアが高いほど、臍帯動脈の血管抵抗が低い傾向にあり、母親のDASHスコアの四分位数が低いほど、臍帯動脈のパルス性指数(UmPI)が高いことがわかった。UmPIは胎児の血管系の発達を反映している。これらの有効な母親の食事スコアと胎盤の発達や炎症との関連性については、さらなる研究が必要。