组织型绒毛膜羊膜炎与早产儿脑损伤、支气管肺发育不良
王粉 1 陆忠星2 滕燕1 李丽利3 顾月琴1
【摘要】 目的 探讨母亲组织型绒毛膜羊膜炎(HC)与早产儿脑损伤、支气管肺发育不良(BPD)的关联性。方法 收集正常分娩、产前无CA临床表现的早产孕妇胎盘组织行HE染色病理检查;于生后1、7天采集新生儿血清,用ELISA法检测IL-8、IL-10,临床观察BPD及脑损伤的发病率。结果 共纳入67例,胎盘组织有HC51例,无HC 16例。1)HC组与无HC组在BPD(54.90℅对25.00℅,p 0.037)、脑损伤(74.50℅对43.75℅,P 0.022)发生率相比明显升高,差异有统计学意义; 2)BPD与无BPD相比IL-8在1d(21.3±11.4对15.2±8.7,P 0.000)、7d(25.7±15.3对18.4±11.6,P 0.000)明显升高,差异有统计学;IL-10在1d时BPD较无BPD减低(1.9±0.2对2.0±0.2,P 0.009),差异有统计学意义,7d时差异无统计学意义(2.3±0.4对2.3±0.4,P 0.637)。3)脑损伤与无脑损伤相比IL-8在1d(20.4±11.7对15.5±8.1,P 0.000)、7d(25.0±15.4对18.3±11.1,P 0.046)明显升高,差异有统计学;IL-10在7d时脑损伤较无脑损伤减低(2.4±0.7对2.3±0.4,P 0.000),差异有统计学意义,1d时差异无统计学意义(1.9±0.2对2.0±0.2,P 0.132)。3) Ⅰ组与Ⅱ组相比IL-8在1d(21.6± 9.7对7.3± 2. 3,P 0.000)、7d(26. 6 ± 12.9对7.3 ± 2.1,P 0.000)明显升高,差异有统计学意义, IL-10在1d较Ⅱ组减低(1. 9±0.2对2.0±0. 2,P 0.026),差异有统计学意义,7d时Ⅰ组较Ⅱ组明显升高(2.4±0.6对2.0±0.2,P 0.000),差异有统计学意义;Ⅰ组IL-8(26. 6 ± 12.9对21.6± 9.7,P 0.000)、IL-10(2.4±0.6对1. 9±0.2,P 0.000) 7d与1d相比明显升高,差异有统计学意义,Ⅱ组IL-8(7.3 ± 2.1对7.3± 2. 3,P 0.247)、IL-10(2.0±0. 2对2.0±0. 2,P 0.626 ) 7d与1d相比差异无统计学意义;4)结论 CA与早产儿血清细胞因子及BPD、脑损伤存在密切相关,细胞因子与早产儿BPD、脑损伤也存在一定的关联性,IL-8 水平有预测BPD 发生风险的可能,IL-10可以作为干预新生儿炎症反应潜在的靶目标。
【关键词】 绒毛膜羊膜炎;IL-8 IL-10;BPD;脑损伤
Tissue chorioamnionitis and brain damage, bronchopulmonary dysplasia in premature infants Wang fen Lu zhong xing Teng yan Li li li Gu yue qin
【Abstract】 Objective To investigate the association between maternal tissue chorioamnionitis (HC) and brain damage and bronchopulmonary dysplasia (BPD) in premature infants.. Method 1)To radom collect 67 cases of placental tissue with antenatal no CA clinical manifestations, normal delivery of preterm (26 to 33 weeks) are made HE staining pathology.2)The neonatal blood are drawn each 3ml on 1,7day after birth, and the amount of serum IL-8,10 are measured with ELISA. The amount of WBC,CRP,PCT are measured at birth.3) The mobility of BPD and brain injury are observed. Results 1) There are 51 CA(observed group or Ⅰ ) and 16 no CA (control group or Ⅱ ) within 67 cases of placental tissue by pathology. 2)There is no statistical significance in difference of white blood cells between the two groups(20.1±3.9VS16.8±4.6,P 0.060); CRPand PCT of theⅠgroup was significantly higher than theⅡ group.There is statistical significance in difference of CRP(14.3±4.1VS7.5±2.5, P 0.000), PCT(3.0±2.6VS0.7±0.3, P 0.000) between the two groups. 3)The serum IL-8 of the Ⅰ group was significantly higher than the Ⅱ group on 1,7d.There is statistical significance in difference of serum IL-8 on 1d(21.6± 9.7VS7.3± 2. 3,P 0.000),7d(26. 6 ± 12.9VS7.3 ± 2.1,P 0.000)between the two groups; The serum IL-10 of theⅠ group was lower than the Ⅱ group on 1d.There is statistical significance in difference of serum IL-10 on 1d between the two groups(1. 9±0.2VS2.0±0. 2,P 0.026). The serum IL-10 of the Ⅰgroup was significantly higher than the Ⅱ group on 7d.There is statistical significance in difference of serum IL-10 on 7d between the two groups(2.4±0.6VS2.0±0.2,P 0.000).There is statistical significance in difference of serum IL-8(26. 6 ± 12.9VS21.6± 9.7,P 0.000),IL-10(2.4±0.6VS1. 9±0.2,P 0.000) in the Ⅰ group between 7d and 1d; There is statistical insignificance in difference of serum IL-8(7.3 ± 2.1VS7.3± 2. 3,P 0.247),IL-10(2.0±0. 2VS2.0±0. 2,P 0.626 )in the Ⅱgroup between 7d and 1d; 4)BPD and brain injury of the Ⅰ group was significantly higher than the Ⅱ group .There is statistical significance in difference of the mobility of BPD(54.90℅VS25.00℅,p 0.037)and brain injury(74.50℅VS43.75℅,P 0.022 )between the Ⅰ group and the Ⅱ group; 5)The serum IL-8 of BPD on 1,7d was significantly higher than without BPD. There is statistical significance in difference of serum IL-8 on 1d(21.3±11.4VS15.2±8.7,P 0.000),7d(25.7±15.3VS18.4±11.6,P 0.000)between the BPD and without BPD. The serum IL-10 of BPD was lower than without BPD on 1d.There is statistical significance in difference of serum IL-10 on 1d between the two groups(1.9±0.2VS2.0±0.2,P 0.009). There is statistical insignificance in difference of serum IL-10 between the brain injury and without brain injury on 7d (2.3±0.4VS2.3±0.4,P 0.637). 6) The serum IL-8 of brain injury on 1d,7d was significantly higher than without brain injury. There is statistical significance in difference of serum IL-8 on 1d(20.4±11.7VS15.5±8.1,P 0.000)、7d(25.0±15.4VS18.3±11.1,P 0.046)between the two groups. The serum IL-10 of brain injury was lower than without brain injury on 7d.There is statistical significance in difference of serum IL-10 on 7d between the two groups(2.4±0.7VS2.3±0.4,P 0.000). There is statistical insignificance in difference of serum IL-10 between the brain injury and without brain injury on 1d (1.9±0.2VS2.0±0.2,P 0.132).Conclusion There is positive correlation between CA and serum cytokine, BPD , brain injury of preterm infant; The serum cytokine of preterm infant is associated with BPD and brain injury. The level of serum IL-8 may predict the risk of BPD incidence. The IL-10 may be regarded as a target which the inflammatory response of infant is intervened.
【keyboard】 chorioamnionitis; IL-8; IL-10; BPD; brain injury
绒毛膜羊膜炎(chorioamnionitis,CA)是病原体感染胎盘绒毛膜和羊膜的急性炎症,是妊娠的一种常见的并发症,在美国影响全部分娩的1-4%,与母儿发病率有显著关联性[1]。已有的报道涉及CA母血、羊水、脐血中促炎症因子如白介素-1(interleukin-1,IL-1)、白介素-6(interleukin -6,IL-6)、白介素-8(interleukin -8,IL-8)、肿瘤坏死因子-α(tumor nocesis factor-α,TNF-α)、P75、CRP、IL-17[2].、 CD4+ T cells[3]等水平明显升高,且与母儿的预后有一定关联性[4]。而对与早产儿脑损伤、早产儿支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)的关联性和其血清促炎症因子的如何改变报道较少,故本课题探究组织型绒毛膜羊膜炎(histologic chorioamnionitis, HC)与早产儿脑损伤、BPD的关联性及其血清炎症因子的变化。
资料和方法
一、研究对象
收集2014年10月至2015年10月在苏州市立医院正常分娩、产前无CA临床表现的产妇(孕周26~ 33周)胎盘组织,及其分娩的无羊水污染、低血糖、窒息的正常早产儿第1d、7d血。所有入选的新生儿父母均签署知情同意书,苏州市市立医院伦理委员会批准了该项研究。
二、方法
1. 分组:当胎盘娩出后,留取胎盘中央组织的1.0cm × 1.0cm × 1.0cm,浸入10%甲醛液中固定,石蜡包埋切片后行HE染色予显微镜检查;HC的诊断标准:在绒毛膜、羊膜组织中中性粒细胞浸润≥5~ 10个/HP[5]。据胎盘病理是否存在HC分为HC组和无HC组。
2. 留取生后1、7天早产儿血各3ml,静置 5 min 后以3000 r/ min离心5 min),留取上清液, -70 ℃冰冻保存, 留待一道检测,检测IL -8、IL -10是用酶联免疫吸附法( ELISA), ELISA 试剂盒购自上海森雄科技实业有限公司,严格按试剂盒上说明进行检测。
3.临床资料的收集,包括脑损伤及BPD的发病情况。诊断标准:1. 早产儿脑损伤以影像学(头颅B超、CT、MRI)改变如早产儿脑室周白质软化(Periventricular Leukomalacia ,PVL)、弥散性脑白质损伤、脑室周出血性梗死、早产儿生发基质-脑室内出血等[6];2.早产儿BPD以生后28天仍依赖氧疗,且排除感染性肺炎、Wilson-Mikity综合征、先天性心脏病等需氧性疾病的新生儿 [7]。
三、统计学方法
采用SPSS 23.0统计软件,数值变量资料采用均数±标准差(`x ±s)表示,组间采用两独立样本t检验(t值)和组内采用重复测量方差分析(F值),分类变量资料用例数、百分比描述,采用卡方检验。P<0.05差异有统计学意义。
结 果
1. 一般情况:据病理结果,其中无HC组16例,占23.88%,产妇年龄(26.15± 3.79)岁,孕周(28.58± 1.99)周,早产儿出生体重(1.06±0.36)kg;HC组51例,占76.12%,产妇年龄(26.13± 4.10)岁,孕周(28.12± 2.74)周,早产儿出生体重(1.05±0.38)kg。两组在性别、孕周、出生体质量及产妇年龄等方面无统计学差异(P> 0.05)。67例新生儿血培养均无菌生长。
2.两组脑损伤 67例病人有脑损伤45例(67.16%),HC组脑损伤38例(74.50℅),无HC组7例(43.75℅), c2为5.225,p值为0.022,差异有统计学意义;
3. 两组BPD 67例病人有BPD32例(47.76%),HC组BPD 28例(54.90℅),无HC组4例(25.00℅), c2为4.325,p值为0.037,差异有统计学意义。
4.两组间早产儿血清IL-8、IL-10 在1、7d HC组早产儿IL-8与无HC组相比明显升高,P<0.05差异有统计学意义;在1d IL-10较无HC组减低,P<0.05差异有统计学意义,7d时HC组较无HC组明显升高,P<0.05差异有统计学意义。两组内在7d与1d相比HC组早产儿IL-8、IL-10明显升高,P<0.05差异有统计学意义,无HC组相比无明显升高,P>0.05差异无统计学意义,见表1。
4. 在1、7d 67例早产儿中有无脑损伤IL-8、IL-10的比较 在1、7d脑损伤与无脑损伤相比IL- 8明显升高,P<0.05差异有统计学;在7d时IL-10脑损伤较无脑损伤升高,P<0.05差异有统计学意义, 1d时P>0.05差异无统计学意义,见表2。
5. 在1、7d 67例早产儿中有无BPD IL-8、IL-10的比较 在1、7d BPD与无BPD相比IL-8明显升高,P<0.05差异有统计学;在1d IL-10 BPD较无BPD减低,P<0.05差异有统计学意义,在7d P>0.05差异无统计学意义,见表3。
表1 两组间和两组内新生儿血清IL-8、IL-10的比较[`x±s、t、F]
组别(n) |
IL-8(ng/L) |
|
IL-10(ng/L) |
|||||
1d |
7d |
1d |
7d |
|||||
Ⅰ组(51) |
21.6± 9.7 |
26.6± 12.9 |
1. 9±0.2 |
2.4±0.6 |
|
|||
Ⅱ组(16) |
7.3± 2.3 |
7.3 ± 2.1 |
2.0±0. 2 |
2.0±0.2 |
|
|||
t值 |
-9.777 |
-10.367 |
2.374 |
-4.176 |
|
|||
p值 |
0.000 |
0.000 |
0.026 |
0.000 |
|
|||
F值 |
82.692 |
60.054 |
0.196 |
0.664 |
|
|||
P值 |
0.000 |
0.000 |
0.247 |
0.626 |
|
t值是组间比较,F值是组内比较。
表2 67例早产儿中有无脑损伤在1、7d时IL-8、10的比较[F值]
组别 |
|
1d |
|
|
|
7d |
|
|
IL-8 |
|
IL-10 |
|
IL-8 |
|
IL10 |
脑损伤 |
20.4±11.7 |
|
1.9±0.2 |
|
25.0±15.4 |
|
2.4±0.7 |
无脑损伤 |
15.5±8.1 |
|
2.0±0.2 |
|
18.3±11.1 |
|
2.3±0.4 |
F |
57.53 |
|
2.33 |
|
3.48 |
|
43.81 |
p |
0.000 |
|
0.132 |
|
0.046 |
|
0.000 |
表3 67例早产儿中有无BPD在1、7d时IL-8、10的比较[F值]
组别 |
|
1d |
|
|
|
7d |
|
|
IL-8 |
|
IL-10 |
|
IL-8 |
|
IL-10 |
BPD |
21.3±11.4 |
|
1.9±0.2 |
|
25.7±15.3 |
|
2.4±0.6 |
无BPD |
15.2±8.7 |
|
2.0±0.2 |
|
18.4±11.6 |
|
2.3±0.4 |
F |
13.48 |
|
5.82 |
|
7.62 |
|
0.23 |
p |
0.000 |
|
0.019 |
|
0.009 |
|
0.637 |
讨 论
CA是病原体经阴道上行感染所致的围产期感染之一,占总妊娠的 0.5% ~10%。或可能发生在“羊膜腔内无菌性” 炎症,由细胞应激损伤或细胞死亡条件下释放的“危险信号”诱导 [8]。近年来逐渐认识到CA是引起早产、BPD、脑瘫甚至母婴死亡的重要原因之一,因而受到广泛关注[9]。如母亲无临床表现,胎盘病理检查提示绒毛膜羊膜多型核白细胞浸润,称之为组织型绒毛膜羊膜炎(HC)[10], 占足月妊娠20 %, 占早产60 %以上[11]。本组67例早产母亲中有51例存在HC,占76.12%[12],与其报道基本一致,16例无HC,占23.88%。母体因HC炎症伴免疫激活造成促炎症因子升高,导致胎儿炎症反应综合征(fetal inflamma -tory response syndrome, FIRS.)。除外直接胎儿感染和脓毒血症,FIRS 已经被认为是远期的脑损伤和BPD的原因 [13]。本研究中67例病人有脑损伤45例(67.16%),HC组脑损伤38例(74.50℅),无HC组7例(43.75℅),c2为5.225,p值为0.022,差异有统计学意义;67例病人有BPD32例(47.76%),HC组BPD 28例(54.90℅),无HC组4例(25. 00℅), c2为4.325,p值为0.037,差异有统计学意义。
孕母患有CA时,病原微生物或其产物、炎症因子可进入胎儿体内,刺激机体产生FIRS[14],表现机体内促炎症因子、CRP[15]、PCT[15]及白细胞数升高。本研究显示HC组在出生时IL-8在1、7d及IL-10在7d时较无HC组显著升高,IL-10在1d时较无HC组减低[16],HC组IL-8、10在7d时均较1d时显著升高,提示CA母亲分娩的早产儿体内存在FIRS,血清中促炎因子水平与CA相关。这可能与炎症初期,早期促炎因子如TNF-α等激活Th1细胞,导致IL-6[17]、IL-8[17]等促炎因子分泌增加,同时促炎因子激活单核巨噬细胞等,释放高迁移率族蛋白B1(high mobility group box B1,HMGB1),而HMGB1[18]具有“晚期炎症因子”功能,进一步促进TNF、IL-6、IL-8等分泌,启动炎症级联反应[19]。同时Th2受抑制, IL-10等抑炎因子分泌减少;随着促炎因子的增多,体内开始产生内源性抑炎因子IL- 10等,可抑制促炎因子和趋化因子的分泌及白细胞聚集 [20],抑制促炎因子的作用,减轻机体内的炎症反应[21]。
近年来有研究显示,胎儿宫内感染与新生儿脑损伤及神经系统功能障碍密切相关[22]。 Burd I等[13]报道CA所释放的促炎因子与PVL、脑室内出血等的发病密切相关,宫内感染是导致早产儿脑损伤的重要因素[23]。本研究显示HC组脑损伤发生率较无HC组明显升高,提示HC与早产儿脑损伤密切相关,且早产儿脑损伤与新生儿血清中IL-8、10也存在相关,差异有统计学意义。Alan Leviton等[24]报道在中重度脑白质损伤的早产儿血清中IL-8浓度在14d时进一步升高,与脑白质损伤存在显著关联性。
CA是导致围生期新生儿脑卒中的独立危险因素[25]。绒毛膜羊膜炎与囊性脑室周围白质软化和脑瘫之间的关系已得到充分证实[26]。动物和临床实验表明:宫内注射活大肠杆菌暴露5至6天后,70%妊娠兔的脑白质出现诱导细胞凋亡和凋亡紊乱[27] ,小胶质细胞激活的增加[28]。在小鼠中,子宫内注射低剂量LPS暴露显著增加胎儿脑内IL-1β和IL-6 mRNA的表达[29], 皮质培养物中的树突计数减少[30]。Leviton等[31]报道HC的早产儿脑室扩大病变的几率增加。Anblagan等[32]报道暴露于HC的早产儿的宫内脑部炎症。 潜在的机制包括与胎儿炎症反应相关的促炎细胞因子释放[33],本研究中 67例早产儿中在1、7d脑损伤与无脑损伤相比IL- 8明显升高,P< 0.05差异有统计学;在7d时IL-10脑损伤较无脑损伤升高,P< 0.05差异有统计学意义, 1d时P> 0.05差异无统计学意义,提示早产儿脑损伤与其血清中促炎症因子有关。Nelson KB等报道发展为脑瘫的新生儿血IL-1、IL-9 、IL-8、TNF 、趋化因子水平较对照组显著增高[34]。Hong-yan Lu 等报道暴露在CA的早产儿可提高脑损伤的风险,且脐带血中 IL-6, IL-8, TNF-a, 和 G-CSF 与早产儿脑损伤存在关联性[35]。另有研究报道IL-10可抑制趋化因 子、IL-1、6、8及TNF-α的分泌和氧自由基的合成、白细胞聚集,有神经保护作用,减轻脑损伤[34]。
近来研究表明机械通气和高浓度氧疗可能只是促进炎症反应的重要因素,炎症才是BPD发生的关键因素,有报道CA和FIRS与BPD有显著关联性[36]。许多动物实验和人类流行病学研究的结果表明,CA直接或间接地影响BPD的发展[37],但BPD易感性的机制尚不确定[38]。本研究HC组BPD发生率明显高于无HC组,提示HC与BPD存在相关性[13],临床和动物模型均证实, 孕母CA可促进胎儿肺成熟,降低NRDS的风险,但增加了BPD 的风险[39]。且本研究提示BPD与无BPD相比IL-8在1、7d时明显升高,在1d IL-10 BPD较无BPD减低,提示BPD与新生儿血清中细胞因子水平密切相关[40]。Gustavo Rocha等[41]报道一组小于胎龄中重度BPD患儿IL-8水平显著升高,而IL-10显著降低。宫内感染致BPD的具体作用机制仍不太清楚,多数研究认为细胞因子介导的炎症反应与BPD有关。发生CA时,羊水中 IL-1、 IL-6、 IL-8[42]和 TNF-a[43]的产生和释放增加,促使肺泡表面活性物质增加,促进胎肺发育成熟[44],因此减少 RDS 发生。尽管肺成熟有益,但IA注射LPS会干扰肺部发育正常。在绵羊中,IA LPS导致肺泡数量减少 肺泡间隔变薄,肺泡大小增加[45],诱导弹性蛋白的异常和降低[46],在早产绵羊胎儿中抑制了几种对血管发育至关重要的基因,包括VEGF-A, VEGFR2和NOSIII ,引起胎儿羊肺阻力小动脉和外膜成纤维细胞增殖的平滑肌肥大[47],上述情况直接抑制胎儿肺泡和微血管的正常发育[48],导致BPD的发生。另外IL-10主要通过下调IL-1、6、8,TNF及趋化因子等的水平,达到抑制炎症反应、保护组织的作用,它在BPD的发生中也起着重要的作用。Paananen R 等[49]报道母亲有HC史的早产儿脐血内IL-10与BPD的发生相关。本研究BPD与无BPD相比IL-10在1d时减低,而7d时差异无统计学意义,提示BPD与IL-10在早期时可能存在相关。Monica Castellucci等[50]报道IL-10在基因水平抑制LPS诱导的TNF、CXCL8在单核细胞上的表达引起的COPD进展,确定了抑制炎症病理过程的治疗策略的分子靶目标。故IL-10 在早产的BPD治疗中可能有潜在作用。
综上所述,HC与脑损伤、BPD及早产儿血清细胞因子存在密切相关,细胞因子与早产儿BPD、脑损伤也存在一定的关联性,IL-8 水平有预测BPD 发生风险的可能,IL-10可以作为干预新生儿炎症反应潜在的靶目标。本研究不足之处样本量偏少,检测指标少,未能研究生后14、28d的炎症指标和生后随访的研究。
参考文献
1. Tita AT, Andrews WW. Diagnosis and management of clinical chorioamnionitis. Clin Perinatol.2010; 37: 339 –354.
2. Lawrence SM ,Ruoss JL, Wynn JL.&