脐血和羊水中TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1、S100B蛋白水平检测用于诊断胎膜早破胎儿脑损伤的效果研究

段一丁 冀涛 王新彦 郝晓玲 李洪霞

早产儿在临床较为常见的一种情况，其发生率在我国约为8%，主要是因为宫内发生感染，即使存活下来，也可能有脑瘫、言语功能障碍及智力障碍等伤残，甚至有脑室周围⁃脑室内出血或脑室周围白质软化等导致脑损伤，严重影响新生儿的生长发育［1］。研究显示宫内感染会导致绒毛膜羊膜炎，在发病后胎儿的免疫系统被活化体内释放出大量的炎症反应因子，大脑细胞因子在胎儿脑部表达异常，因此积极监测宫内感染形成脑损伤情况并进行干预治疗对于改善早产儿脑损伤预后具有重要的意义。近年来一系列血清学标记物的应用对于识别脑损伤并分析脑损伤进展和评估治疗效果提供了重要作用［2］。肿瘤坏死因子α（umor necro⁃sis factor⁃α，TNF⁃α）、粒细胞集落刺激因子（granu⁃locyte colony stimulating factor，G⁃CSF）、单核细胞趋化蛋白⁃1（monocyte chemotactic protein⁃1，MCP⁃1）均参与了炎症反映，中枢神经特异蛋白100B（cen⁃tral nervous system specific 100⁃protein，S100B）蛋白具有神经营养功能，本研究分析了脐血和羊水中TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 蛋白在胎膜早破胎儿脑受损中的变化，为早期监测提供理论依据，报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取河北省沧州市妇幼保健院2019年1月至2020年9月期间分娩的胎膜早破胎儿101 例，其中伴有脑损伤胎儿40 例（脑损伤组），无脑损伤胎儿61 例（无脑损伤组），两组胎儿性别、出生体质量及胎龄比较差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

表1 两组一般资料比较（±s）Table 1 Comparison of general data between 2 groups（±s）

表1 两组一般资料比较（±s）Table 1 Comparison of general data between 2 groups（±s）

组别脑损伤组无脑损伤组t/χ2值P 值n 40 61男/女25/15 36/25 0.123 0.726出生体重（kg）2.10±0.38 2.03±0.50 0.754 0.453胎龄（周）31.89±1.84 32.05±1.91-0.418 0.677

纳入标准：①胎龄<34 周，单胎妊娠；②胎膜早破诊断均经病理学确诊；③胎儿监护人知情同意。排除标准：①产妇合并有妊娠期糖尿病、胎盘早剥、前置胎盘等并发症；②胎儿有遗传代谢性疾病、神经系统等畸形。研究经单位所在医学伦理委员会审核并批准进行。

1.2 脑损伤检查

早产儿出生后开展超声检查，采用S8 EXP 便携式彩色多普勒超声诊断仪（深圳开立生物医疗科技股份有限公司）高频率凸阵小型探头检查前卤，频率（5.5～7.5）MHz，当超声检查出现脑室周围白质软化、脑梗死、脑室周围出血、基质⁃脑室内出血、蛛网膜下腔、小脑、基底核及桥脑等出血即可认定，对于超声检查无异常患者采用MRI 或者CT 检查。

1.3 脐血指标检查

在胎儿断脐从胎盘端穿刺抽取脐带血5 mL，2 000 rpm 离心10 min，分离血清待检，采用Luminex液相芯片分析仪购自上海华盈生物医药科技有限公司，测定TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 浓度变化，采用酶联免疫吸附法测定S100B 浓度变化，所有试剂为上海沪尚生物科技有限公司生产，其所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.4 羊水指标检查

产妇确诊胎膜早破后对产妇外阴、宫颈、阴道进行角度，扩张阴道并暴露宫颈，使用注射器抽取羊水3 mL，2 500 rpm 离心10 min（离心半径），取上清液检测，采用Luminex 液相芯片分析仪测定TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 浓度变化，采用酶联免疫吸附法测定S100B 浓度变化，所有试剂为上海沪尚生物科技有限公司生产，所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.5 统计学方法

采用SPSS 20.0 软件包进行数据分析，正态分布的计量资料以（±s）表示，行t检验，非正态分布计量资料以M（Q25～Q75）表示，行秩和检验；计数资料用n（%）表示，行χ2检验；诊断价值采用受试者工作特征（ROC）曲线分析；以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组脐血TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B水平

脑损伤组脐血TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 明显高于无脑损伤组，差异比较有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组脐血TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 水平（±s）Table 2 Levels of TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B in cord blood of 2 groups（±s）

表2 两组脐血TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 水平（±s）Table 2 Levels of TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B in cord blood of 2 groups（±s）

组别脑损伤组无脑损伤组t/Z 值P 值n 40 61 TNF⁃α（ng/L）33.80±15.54 21.76±12.22 4.343 0.000 G⁃CSF（ng/L）145.54±64.22 110.03±50.17 3.110 0.002 MCP⁃1（ng/L）587.22（501.16～880.55）345.87（250.58～430.36）-4.155 0.000 S100B（μg/L）2.10（1.41～2.55）0.96（0.67～1.80）-5.210 0.000

2.2 两组羊水TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1和S100B水平

脑损伤组羊水TNF⁃α、G⁃CSF 和MCP⁃1 明显高于无脑损伤组，差异比较有统计学意义（P<0.05）；脑损伤组和无脑损伤组羊水S100B 比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

表3 两组羊水TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 水平（±s）Table 3 Levels of TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B in amniotic fluid of 2 groups（±s）

表3 两组羊水TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 水平（±s）Table 3 Levels of TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B in amniotic fluid of 2 groups（±s）

组别脑损伤组无脑损伤组t/Z 值P 值n 40 61 TNF⁃α（ng/L）50.15±10.84 20.06±8.16 15.889 0.000 G⁃CSF（ng/L）6105.55（4605.55～7354.46）3041.84（1806.71～5122.46）-8.244 0.000 MCP⁃1（ng/L）3210.03（2241.87～4604.54）2558.84（1201.58～3784.55）-7.106 0.000 S100B（mg/L）1.30（0.91～1.98）1.24（0.88～1.90）-1.544 0.426

2.3 诊断脑损伤的价值

脐血TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 预测胎儿脑损伤的ROC 曲线下面积分别为0.707、0.646、0.787 和0.929，（P<0.05），其中S100B 预测价值最高。见表4、图1；羊水TNF⁃α、G⁃CSF 和MCP⁃1 预测胎儿脑损伤的ROC 曲线下面积分别为0.960、0.783和0.778，P<0.05，S100B 无预测价值。见表5、图2。

表4 脐血TNF⁃a、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 预测胎儿脑损伤的ROC 曲线参数Table 4 ROC curve parameters of umbilical cord blood TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B predicting fetal brain injury

图1 ROC 曲线Figure 1 ROC curve

表5 羊水TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1 和S100B 预测胎儿脑损伤的ROC 曲线参数Table 5 ROC curve parameters of amniotic fluid TNF⁃α，G⁃CSF，MCP⁃1 and S100B for predicting fetal brain injury

图2 ROC 曲线Figure 2 ROC curve

3 讨论

胎膜早破是产科最常见的并发症之一，是产妇在临产前出现的胎膜破裂，与生殖道感染密切相关，是引起围生期产妇和胎儿死亡的重要原因，稍有不慎，就会造成早产儿脑损伤或者死亡［3］。人体的胎膜为绒毛膜和羊膜共同组成，连接细胞外基质，其发挥调节作用可以适应妊娠的进展过程，在妊娠的中期则胎膜停止，当出现胶原纤维、基底膜或者纤维母细胞发育不良造成胎膜早破，产妇胎膜的张力与弹性变形能力均会下降［4］。一般发生胎膜早破时均为明显临床特征，但是发展为绒毛膜羊膜炎后则临床治疗较为困难，早期诊断胎膜早破并进行最在适宜的时间终止妊娠可以降低围产期母婴患病率与死亡率，改善预后［5］。

随着医学研究的发展与进步，早期关注胎膜早破早产儿脑损伤可以为临床提供早期的诊疗依据，但培养的时间比较长，假阴性病例也比较多，而且胎膜病例的检查也需要在产后开始，因此对于早期没有太大的意义［6］。TNF⁃α 是人体最常见的炎症反应因子，可以介导炎症反应发生，在细胞因子网络中起核心作用，可以增强T 细胞和B 细胞的增殖和免疫蛋白的合成，具有广泛的炎症反应及免疫调节等生物活性［7］。研究显示TNF⁃α 可以激活中性粒细胞杀灭病原微生物，同时可以刺激体内胶质纤维酸性蛋白增多，其属于星形胶质细胞的主要中间丝状蛋白，与神经胶质增生有关；此外TNF⁃α 还可以损伤血管内皮细胞，增加内皮通透性，促进体内过度炎症反应形成，诱导了脑细胞的凋亡，造成血脑屏障通透性升高［8］。G⁃CSF 则是造血生长因子，其可以产生抗炎作用和抗凋亡作用，诱导了神经与血管再生过程，对于促进神经组织结构与功能恢复至关重要［9］。动物学实验证实脑室周围白质损伤模型中粒细胞集落刺激因子对脑室周围白质损伤后早期的运动功能恢复有促进作用［10⁃11］。MCP⁃1 是趋化因子家族成员之一，可以趋化并活化单核细胞因子，一般正常脑组织中含量较低，当发生缺氧、缺血时会显著升高，其阳性细胞为神经元，在星型胶质细胞中也会拜倒，可以导致巨噬细胞穿透血管内皮进入损伤的脑组织，造成了单核细胞活化导致胞浆中的游离钙与化生四烯酸分泌增多，促进炎症细胞因子朝向脑损伤区域移动，加重了血肿周围的炎症反应过程［12⁃14］。S100B 蛋白则是一种分子量教小的酸性钙结合蛋白，具有调节人体内蛋白激酶C 与钙调蛋白合成的作用，可以对细胞能量代谢产生一定的影响，并发挥神经营养功能，有着促进神经生长与修复的重大意义，其浓度的升高与降低与脑损伤程度与范围相关，是临床上脑损伤中最为常用血清学标记物。研究发现一旦人体血脑屏障破坏显著，S100B 蛋白会快速释放进入血液，但是其在羊水中表达几乎没有，主要是形成脑损伤后其无法穿透胎盘屏障分泌至羊水，这和本研究结果类似［15⁃16］。本研究优势在于通过筛选早产儿脑损伤中具有预测价值的生物学标志，可以为临床早期诊断奠定一定的基础，但是本研究纳入患者数量有限，而且脑损伤会存在多种类型，本研究未能对不同类型脑损伤情况进行深入分析，还有待进一步开展多中心、大样本量论证。

综上所述，脐血和羊水中TNF⁃α、G⁃CSF、MCP⁃1、S100B 蛋白在预测胎膜早破胎儿脑损伤中有一定价值，值得进一步研究。