新生儿早产的潜在生物标志物

全世界每年大概有1500万婴儿早产,小编身边的亲戚朋友中就有早产的。一般早于预产期3周出生的婴儿才能叫早产儿即妊娠不足37周,并不是早于预产期出生就叫早产。大家都知道早产风险是很高的,有数据表明,全球5岁以下儿童死亡的第二大原因就是早产,而早产是新生儿死亡的主要原因。同时,早产还可能导致婴幼儿神经和呼吸系统发育异常等。图1显示了24周胎龄早产儿和足月新生儿大脑发育的差异。图2显示了不同胎龄肺发育的情况。

图1. 24周胎龄早产儿和足月新生儿大脑发育情况

(图片来源于《Novel imaging biomarkers for prognosis of developmental outcomes in babies born preterm using machine-learning》)

图2. 不同胎龄肺发育情况

(图片来源于《Pediatric Respiratory Disease: Diagnosis, Prophylaxis and Treatment in the Premature and Late Preterm Infant》)

早产风险这么高,但通常医生并不知道早产的原因,所以没有办法提前告知孕妇准确的分娩日期。目前使用较多的方法是利用超声检查来测定胎龄,及测定宫颈阴道液中胎儿纤连蛋白(fFN)的表达水平来判断早产。但妊娠后期,超声检查提供的信息并不准确,而且超声检查还需要借助设备和有经验的医生,并不方便。其次,正常情况下,fFN在孕16~20周表达,孕20周后会消失,如果孕20周后fFN阳性预示早产风险增加,但fFN预测早产容易出现假阳性的结果,所以临床上fFN主要应用于早产的阴性预测,借助fFN预测早产的能力有限

目前,导致早产的具体生物学机制仍然不清楚,多认为感染或炎症、激素水平变化、子宫胎盘功能不足等会引发早产。如果能知道早产的生物标志物,可能有望鉴定出延迟早产的药物靶标,所以鉴定出早产的生物标志物意义十分重大。以下就这几个引发早产的因素,我们分别列举了一些相关指标。

感染或炎症相关指标:感染是引发早产最常见的因素,炎症往往会导致子宫受到强烈刺激,产生剧烈收缩,从而诱发早产。预测跟早产相关的炎症或感染指标包括一些细胞因子、趋化因子等,包括IL2、IL6、IL8、IL10、IL1b、TNFa、IFNg等,其中IL6是目前研究的生物指标中最具有预测性的蛋白。IL6会增加子宫的收缩,孕21~32周早产的孕妇血清中IL6含量明显高于足月分娩的孕妇;孕22~25周无症状早产的孕妇宫颈分泌液中IL6含量明显高于足月分娩的孕妇;孕35周前无症状早产的孕妇羊水中IL6含量明显高于足月分娩的孕妇。

激素相关指标:研究表明孕酮(PG)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、尿皮素(UCN)、松弛素(Relaxin)、催乳素(Prolactin)、人绒毛膜促性腺激素(HCG)等能预测早产。例如,UCN可作用于促肾上腺皮质激素释放激素受体,从而增加子宫肌层收缩,诱发分娩。虽然早产孕妇和足月分娩孕妇羊水中UCN的浓度相差不大,但研究表明,孕34周前早产孕妇血清中UCN水平升高。

胎盘相关指标:胎儿依靠胎盘从母体获取营养,胎盘作为胎儿跟母体之间物质交换的器官,对妊娠十分重要。胎盘还能合成多种激素、酶等,以维持正常妊娠。妊娠相关血清蛋白A(PAPPA)、胎盘蛋白13(PP13)等蛋白就跟早产预测相关。例如,在无高血压疾病的早产孕妇孕早期血清中PAPPA的含量明显低于足月分娩孕妇。

上述列举指标都跟早产相关,但要么在特异性方面,要么在灵敏度方面或多或少都有缺陷。为了提高预测早产的准确性,要从错综复杂的病史中排查风险因素,分析诱发早产的机制,从而选择最合适的指标进行检测。这项工作着实不易,有待研究学者和临床医师进行进一步合作研究。

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