新生兒早產的潛在生物標志物
全世界每年大概有1500萬嬰兒早產,小編身邊的親戚朋友中就有早產的。一般早于預產期3周出生的嬰兒才能叫早產兒,即妊娠不足37周,并不是早于預產期出生就叫早產。大家都知道早產風險是很高的,有數據表明,全球5歲以下兒童死亡的第二大原因就是早產,而早產是新生兒死亡的主要原因。同時,早產還可能導致嬰幼兒神經和呼吸系統發育異常等。圖1顯示了24周胎齡早產兒和足月新生兒大腦發育的差異。圖2顯示了不同胎齡肺發育的情況。
圖1. 24周胎齡早產兒和足月新生兒大腦發育情況
(圖片來源于《Novel imaging biomarkers for prognosis of developmental outcomes in babies born preterm using machine-learning》)
圖2. 不同胎齡肺發育情況
(圖片來源于《Pediatric Respiratory Disease: Diagnosis, Prophylaxis and Treatment in the Premature and Late Preterm Infant》)
早產風險這么高,但通常醫生并不知道早產的原因,所以沒有辦法提前告知孕婦準確的分娩日期。目前使用較多的方法是利用超聲檢查來測定胎齡,及測定宮頸陰道液中胎兒纖連蛋白(fFN)的表達水平來判斷早產。但妊娠后期,超聲檢查提供的信息并不準確,而且超聲檢查還需要借助設備和有經驗的醫生,并不方便。其次,正常情況下,fFN在孕16~20周表達,孕20周后會消失,如果孕20周后fFN陽性預示早產風險增加,但fFN預測早產容易出現假陽性的結果,所以臨床上fFN主要應用于早產的陰性預測,借助fFN預測早產的能力有限。
目前,導致早產的具體生物學機制仍然不清楚,多認為感染或炎癥、激素水平變化、子宮胎盤功能不足等會引發早產。如果能知道早產的生物標志物,可能有望鑒定出延遲早產的藥物靶標,所以鑒定出早產的生物標志物意義十分重大。以下就這幾個引發早產的因素,我們分別列舉了一些相關指標。
感染或炎癥相關指標:感染是引發早產最常見的因素,炎癥往往會導致子宮受到強烈刺激,產生劇烈收縮,從而誘發早產。預測跟早產相關的炎癥或感染指標包括一些細胞因子、趨化因子等,包括IL2、IL6、IL8、IL10、IL1b、TNFa、IFNg等,其中IL6是目前研究的生物指標中最具有預測性的蛋白。IL6會增加子宮的收縮,孕21~32周早產的孕婦血清中IL6含量明顯高于足月分娩的孕婦;孕22~25周無癥狀早產的孕婦宮頸分泌液中IL6含量明顯高于足月分娩的孕婦;孕35周前無癥狀早產的孕婦羊水中IL6含量明顯高于足月分娩的孕婦。
激素相關指標:研究表明孕酮(PG)、促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)、尿皮素(UCN)、松弛素(Relaxin)、催乳素(Prolactin)、人絨毛膜促性腺激素(HCG)等能預測早產。例如,UCN可作用于促腎上腺皮質激素釋放激素受體,從而增加子宮肌層收縮,誘發分娩。雖然早產孕婦和足月分娩孕婦羊水中UCN的濃度相差不大,但研究表明,孕34周前早產孕婦血清中UCN水平升高。
胎盤相關指標:胎兒依靠胎盤從母體獲取營養,胎盤作為胎兒跟母體之間物質交換的器官,對妊娠十分重要。胎盤還能合成多種激素、酶等,以維持正常妊娠。妊娠相關血清蛋白A(PAPPA)、胎盤蛋白13(PP13)等蛋白就跟早產預測相關。例如,在無高血壓疾病的早產孕婦孕早期血清中PAPPA的含量明顯低于足月分娩孕婦。
上述列舉指標都跟早產相關,但要么在特異性方面,要么在靈敏度方面或多或少都有缺陷。為了提高預測早產的準確性,要從錯綜復雜的病史中排查風險因素,分析誘發早產的機制,從而選擇最合適的指標進行檢測。這項工作著實不易,有待研究學者和臨床醫師進行進一步合作研究。
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