OBJECTIVE--To examine whether birth weight, infant weight, and childhood respiratory infection are associated with adult lung function and death from chronic obstructive airways disease. DESIGN--Follow up study of men born during 1911-30 whose birth weights, weights at 1 year, and childhood illnesses were recorded at the time by health visitors. SETTING--Hertfordshire, England. SUBJECTS--5718 men born in the county during 1911-30 and a subgroup of 825 men born in the county during 1920-30 and still living there. MAIN OUTCOME MEASURES--Death from chronic obstructive airways disease, mean forced expiratory volume in one second (FEV1) and forced vital capacity (FVC), and respiratory symptoms. RESULTS--55 men died of chronic obstructive airways disease. Death rates fell with increasing birth weight and weight at 1 year. Mean FEV1 at age 59 to 70 years, adjusted for height and age, rose by 0.06 litre (95% confidence interval 0.02 to 0.09) with each pound (450 g) increase in birth weight, independently of smoking habit and social class. Bronchitis or pneumonia in infancy was associated with a 0.17 litre (0.02 to 0.32) reduction in adult FEV1 and with an increased odds ratio of wheezing and persistent sputum production in adult life independently of birth weight, smoking habit, and social class. Whooping cough in infancy was associated with a 0.22 litre (0.02 to 0.42) reduction in adult FEV1. CONCLUSIONS--Lower birth weight was associated with worse adult lung function. Intrauterine influences which retard fetal weight gain may irrecoverably constrain the growth of the airways. Bronchitis, pneumonia, or whooping cough in infancy further reduced adult lung function. They also retarded infant weight gain. Consistent with this, death from chronic obstructive airways disease in adult life was associated with lower birth weight and weight at 1 year. Promoting lung growth in fetuses and infants and reducing the incidence of lower respiratory tract infection in infancy may reduce the incidence of chronic obstructive airways disease in the next generation.

Background Vitamin D insufficiency is common in women of childbearing age and increasing evidence suggests that the risk of osteoporotic fracture in adulthood could be determined partly by environmental factors during intrauterine and early postnatal life. We investigated the effect of maternal vitamin D status during pregnancy on childhood skeletal growth. Methods In a longitudinal study, we studied 198 children born in 1991–92 in a hospital in Southampton, UK; the body build, nutrition, and vitamin D status of their mothers had been characterised during pregnancy. The children were followed up at age 9 years to relate these maternal characteristics to their body size and bone mass. Findings 49 (31%) mothers had insufficient and 28 (18%) had deficient circulating concentrations of 25(OH)-vitamin D during late pregnancy. Reduced concentration of 25(OH)-vitamin D in mothers during late pregnancy was associated with reduced whole-body (r=0·21, p=0·0088) and lumbar-spine (r=0·17, p=0·03) bone-mineral content in children at age 9 years. Both the estimated exposure to ultraviolet B radiation during late pregnancy and the maternal use of vitamin D supplements predicted maternal 25(OH)-vitamin D concentration (p<0·0001 and p=0·0110, respectively) and childhood bone mass (p=0·0267). Reduced concentration of umbilical-venous calcium also predicted reduced childhood bone mass (p=0·0286). Interpretation Maternal vitamin D insufficiency is common during pregnancy and is associated with reduced bone-mineral accrual in the offspring during childhood; this association is mediated partly through the concentration of umbilical venous calcium. Vitamin D supplementation of pregnant women, especially during winter months, could lead to longlasting reductions in the risk of osteoporotic fracture in their offspring.

OBJECTIVE Fixed genomic variation explains only a small proportion of the risk of adiposity. In animal models, maternal diet alters offspring body composition, accompanied by epigenetic changes in metabolic control genes. Little is known about whether such processes operate in humans. RESEARCH DESIGN AND METHODS Using Sequenom MassARRAY we measured the methylation status of 68 CpGs 5′ from five candidate genes in umbilical cord tissue DNA from healthy neonates. Methylation varied greatly at particular CpGs: for 31 CpGs with median methylation ≥5% and a 5–95% range ≥10%, we related methylation status to maternal pregnancy diet and to child’s adiposity at age 9 years. Replication was sought in a second independent cohort. RESULTS In cohort 1, retinoid X receptor-α (RXRA) chr9:136355885+ and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) chr7:150315553+ methylation had independent associations with sex-adjusted childhood fat mass (exponentiated regression coefficient [β] 17% per SD change in methylation [95% CI 4–31], P = 0.009, n = 64, and β = 20% [9–32], P &lt; 0.001, n = 66, respectively) and %fat mass (β = 10% [1–19], P = 0.023, n = 64 and β =12% [4–20], P = 0.002, n = 66, respectively). Regression analyses including sex and neonatal epigenetic marks explained &gt;25% of the variance in childhood adiposity. Higher methylation of RXRA chr9:136355885+, but not of eNOS chr7:150315553+, was associated with lower maternal carbohydrate intake in early pregnancy, previously linked with higher neonatal adiposity in this population. In cohort 2, cord eNOS chr7:150315553+ methylation showed no association with adiposity, but RXRA chr9:136355885+ methylation showed similar associations with fat mass and %fat mass (β = 6% [2–10] and β = 4% [1–7], respectively, both P = 0.002, n = 239). CONCLUSIONS Our findings suggest a substantial component of metabolic disease risk has a prenatal developmental basis. Perinatal epigenetic analysis may have utility in identifying individual vulnerability to later obesity and metabolic disease.

To investigate whether exposure to high maternal concentrations of 25(OH)-vitamin D in pregnancy poses any risk to the child. Prospective study. Princess Anne Maternity Hospital, Southampton, UK. A group of 596 pregnant women were recruited. A total of 466 (78%) children were examined at birth, 440 (74%) at age 9 months and 178 (30%) at age 9 years. Maternal 25 (OH)-vitamin D concentrations were measured in late pregnancy. Anthropometry of the child was recorded at birth, 9 months and 9 years. At 9 months, atopic eczema was assessed. At 9 years, children had an echocardiogram and a dual energy x-ray absorptiometry scan, blood pressure, arterial compliance and carotid intima-media thickness were measured and intelligence and psychological function assessed. There were no associations between maternal 25(OH)-vitamin D concentrations and the child's body size or measures of the child's intelligence, psychological health or cardiovascular system. Children whose mothers had a 25(OH)-vitamin D concentration in pregnancy >75 nmol/l had an increased risk of eczema on examination at 9 months (OR 3.26, 95% CI 1.15–9.29, P=0.025) and asthma at age 9 years (OR 5.40, 95% CI, 1.09–26.65, P=0.038) compared to children whose mothers had a concentration of <30 nmol/l. Exposure to maternal concentrations of 25(OH)-vitamin D in pregnancy in excess of 75 nmol/l does not appear to influence the child's intelligence, psychological health or cardiovascular system; there could be an increased risk of atopic disorders, but this needs confirmation in other studies. The study was supported by the Medical Research Council and WellChild (previously known as Children Nationwide).

Abstract

 Objective: To assess how nutrient intakes of mothers in early and late pregnancy influence placental and fetal growth. Design: Prospective observational study. Setting: Princess Anne Maternity Hospital, Southampton. Subjects: 538 mothers who delivered at term. Main outcome measures: Placental and birth weights adjusted for the infant9s sex and duration of gestation. Results: Mothers who had high carbohydrate intakes in early pregnancy had babies with lower placental and birth weights. Low maternal intakes of dairy and meat protein in late pregnancy were also associated with lower placental and birth weights. Placental weight fell by 49 g (95% confidence interval 16 g to 81 g; P=0.002) for each log g increase in intake of carbohydrate in early pregnancy and by 1.4 g (0.4 g to 2.4 g; P=0.005) for each g decrease in intake of dairy protein in late pregnancy. Birth weight fell by 165 g (49 g to 282 g; P=0.005) for each log g increase in carbohydrate intake in early pregnancy and by 3.1 g (0.3 g to 6.0 g; P=0.03) for each g decrease in meat protein intake in late pregnancy. These associations were independent of the mother9s height and body mass index and of strong relations between the mother9s birth weight and the placental and birth weights of her offspring. Conclusion: These findings suggest that a high carbohydrate intake in early pregnancy suppresses placental growth, especially if combined with a low dairy protein intake in late pregnancy. Such an effect could have long term consequences for the offspring9s risk of cardiovascular disease.

BackgroundBehavioural interventions might improve clinical outcomes in pregnant women who are obese. We aimed to investigate whether a complex intervention addressing diet and physical activity could reduce the incidence of gestational diabetes and large-for-gestational-age infants.MethodsThe UK Pregnancies Better Eating and Activity Trial (UPBEAT) is a randomised controlled trial done at antenatal clinics in eight hospitals in multi-ethnic, inner-city locations in the UK. We recruited pregnant women (15–18 weeks plus 6 days of gestation) older than 16 years who were obese (BMI ≥30 kg/m2). We randomly assigned participants to either a behavioural intervention or standard antenatal care with an internet-based, computer-generated, randomisation procedure, minimising by age, ethnic origin, centre, BMI, and parity. The intervention was delivered once a week through eight health trainer-led sessions. Primary outcomes were gestational diabetes (diagnosed with an oral glucose tolerance test and by criteria from the International Association of Diabetes in Pregnancy Study Groups) and large-for-gestational-age infants (≥90th customised birthweight centile). Analysis was by intention to treat. This trial is registered with Current Controlled Trials, ISCRTN89971375. Recruitment and pregnancy outcomes are complete but childhood follow-up is ongoing.FindingsBetween March 31, 2009, and June 2, 2014, we assessed 8820 women for eligibility and recruited 1555, with a mean BMI of 36·3 kg/m2 (SD 4·8). 772 were randomly assigned to standard antenatal care and 783 were allocated the behavioural intervention, of which 651 and 629 women, respectively, completed an oral glucose tolerance test. Gestational diabetes was reported in 172 (26%) women in the standard care group compared with 160 (25%) in the intervention group (risk ratio 0·96, 95% CI 0·79–1·16; p=0·68). 61 (8%) of 751 babies in the standard care group were large for gestational age compared with 71 (9%) of 761 in the intervention group (1·15, 0·83–1·59; p=0·40). Thus, the primary outcomes did not differ between groups, despite improvements in some maternal secondary outcomes in the intervention group, including reduced dietary glycaemic load, gestational weight gain, and maternal sum-of-skinfold thicknesses, and increased physical activity. Adverse events included neonatal death (two in the standard care group and three in the intervention group) and fetal death in utero (ten in the standard care group and six in the intervention group). No maternal deaths were reported. Incidence of miscarriage (2% in the standard care group vs 2% in the intervention group), major obstetric haemorrhage (1% vs 3%), and small-for-gestational-age infants (≤5th customised birthweight centile; 6% vs 5%) did not differ between groups.InterpretationA behavioural intervention addressing diet and physical activity in women with obesity during pregnancy is not adequate to prevent gestational diabetes, or to reduce the incidence of large-for-gestational-age infants.FundingNational Institute for Health Research, Guys and St Thomas' Charity, Chief Scientist Office Scotland, Tommy's Charity.

Prenatal nutritional constraint induces an altered metabolic phenotype in the offspring which in humans confers an increased risk of non-communicable disease. Feeding a protein-restricted (PR) diet to pregnant rats causes hypomethylation of specific gene promoters in the offspring and alters the phenotype. We investigated how altered epigenetic regulation of the hepatic glucocorticoid receptor (GR) 1 10 promoter is induced in the offspring. Rats were fed a control (180 g casein/kg) or a PR (90 g casein/kg) diet throughout pregnancy, and chow during lactation. Offspring were killed at postnatal day 34 ( n 5 per maternal dietary group). Methylation-sensitive PCR showed that GR1 10 promoter methylation was 33 % lower ( P < 0·001) and GR expression 84 % higher ( P < 0·05) in the PR offspring. Reverse transcription–PCR showed that DNA methyltransferase-1 (Dnmt1) expression was 17 % lower ( P < 0·05) in PR offspring, while Dnmt3a/b and methyl binding domain protein-2 expression was not altered. Thus hypomethylation of the GR1 10 promoter may result from lower capacity to methylate hemimethylated DNA during mitosis. Histone modifications which facilitate transcription were increased at the GR1 10 promoter (147–921 %, P < 0·001), while those that suppress methylation were decreased (54 %, P < 0·01) or similar to controls. In human umbilical cord ( n 15), there was a 2-fold difference between the highest and lowest level of GR1-C Total promoter methylation. Dnmt1, but not Dnmt3a, expression predicted 49 % ( P = 0·003) of the variation in GR1-C Total promoter methylation. These findings suggest that induction in the offspring of altered epigenetic regulation of the hepatic GR1 10 promoter, and hence metabolic phenotype, may be due to reduced Dnmt1 expression.

Saw Swee Hock School of Public Health, National University of Singapore, Singapore, Department of Paediatrics, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore, Department of Obstetrics & Gynaecology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, National University Health System, Singapore, Singapore Institute for Clinical Sciences, Agency for Science and Technology Research (A*STAR), Brenner Centre for Molecular Medicine, Singapore, Liggins Institute, University of Auckland, Auckland, New Zealand, Medical Research Council Lifecourse Epidemiology Unit, Southampton, UK, NIHR Southampton Biomedical Research Centre, University of Southampton and University Hospital Southampton NHS Foundation Trust, Southampton, UK, Biostatistics Unit, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore and KK Women’s and Children’s Hospital, Singapore

Little is known about preschool-aged children’s levels of physical activity (PA) over the course of the day. Using time-stamped data, we describe the levels and patterns of PA in a population-based sample of four-year-old British children. Within the Southampton Women’s Survey the PA levels of 593 4-year-old children (51% female) were measured using (Actiheart) accelerometry for up to 7 days. Three outcome measures: minutes spent sedentary (<20 cpm); in light (LPA: ≥20 – 399 cpm) and in moderate-to-vigorous activity (MVPA: ≥400 cpm) were derived. Average daily activity levels were calculated and then segmented across the day (morning, afternoon and evening). MVPA was log-transformed. Two-level random intercept models were used to analyse associations between activity level and temporal and demographic factors. Children were active for 67% (mean 568.5 SD 79.5 minutes) of their daily registered time on average, with 88% of active time spent in LPA. All children met current UK guidelines of 180 minutes of daily activity. There were no differences in children’s average daily levels of sedentary activity and LPA by temporal and demographic factors: differences did emerge when activity was segmented across the day. Sex differences were largest in the morning, with girls being more sedentary, spending fewer minutes in LPA and 18% less time in MVPA than boys. Children were more sedentary and less active (LPA and MVPA) in the morning if they attended childcare full-time compared to part-time, and on weekend mornings compared to weekdays. The reverse was true for weekend afternoons and evenings. Children with more educated mothers were less active in the evenings. Children were less sedentary and did more MVPA on summer evenings compared to winter evenings. Preschool-aged children meet current physical activity guidelines, but with the majority of their active time spent in LPA, investigation of the importance of activity intensity in younger children is needed. Activity levels over the day differed by demographic and temporal factors, highlighting the need to consider temporality in future interventions. Increasing girls’ morning activity and providing opportunities for daytime activity in winter months may be worthwhile.