專家專欄︱宮內感染早期診斷

摘要：臨床上，宮內感染的早期發現、早期預防及治療對改善母兒預後至關重要。目前常用的診斷方法使許多亞臨床感染的孕產婦得不到及時診治而錯失最佳干預時機。研究證實，羊水白細胞計數、C-反應蛋白、白介素-6、白介素-8、基質金屬蛋白酶-8等對宮內感染有一定的預測價值，而蛋白質組學的發展則為早期有效診斷羊膜腔炎症創造了機遇。

關鍵詞：宮內感染；白細胞計數；C-反應蛋白；細胞因子；蛋白質組學

宮內感染(intrauterine infection,IAI)是嚴重的妊娠併發症，可導致死胎、早產、新生兒感染和敗血症，明顯增加新生兒肺疾病和腦損傷等的發病率和死亡率。大部分IAI表現為亞臨床感染，僅憑臨床表現難以識別；臨床癥狀又多出現在IAI的晚期，缺乏敏感性，出現癥狀時往往已失去最佳診治機會。因此，尋找早期有效診斷IAI的檢查手段已成為產科醫師的研究熱點。本文將對IAI早期診斷的相關進展進行探討。

一、IAI的發病過程

目前依據微生物定植部位不同，可將IAI簡單分為羊膜腔外感染和羊膜腔內感染。Romero等則將上行性IAI分為4期。Ⅰ期：陰道或宮頸微生物群紊亂或宮頸管內出現病原微生物。細菌性陰道炎可能是該期的早期表現。Ⅱ期：微生物進入宮腔，定植在蛻膜組織而引起蛻膜炎症，進而發展為絨毛膜炎。Ⅲ期：微生物繼續入侵，在絨毛膜及羊膜中定植。之後，感染有可能侵入胎兒血循環引起絨毛膜血管炎和(或)臍靜脈炎或穿透羊膜(羊膜炎)進入羊膜腔(羊膜腔內感染)。Ⅳ期：胎兒直接接觸或吸入、吞入受污染的羊水而被感染，導致耳炎、結膜炎、臍炎、先天性肺炎等。以上部位的細菌播散到血循環後將可能進一步引發菌血症及敗血症。也有學者提出在此基礎上將胎兒的系統性感染(如敗血症、腦膜炎)歸為Ⅴ期。陰道內病原體的致病性與母嬰結局密切相關，如革蘭陰性菌感染較革蘭陽性菌(包括引起細菌性陰道病的細菌)更易引起胎膜早破、自發性早產、產後子宮內膜炎。因此，預防用藥的原則是依不同的致病菌使用敏感的抗生素治療以減少IAI的發生。一旦進展到Ⅱ期，原則上應立即給予抗生素治療直至分娩。圍產期母體抗生素治療優於產後治療，可降低新生兒感染髮生率並改善母體結局。目前沒有足夠的證據表明哪種抗生素治療方案療效最佳，一般推薦聯合使用β-內醯胺類和氨基糖苷類。對選擇剖宮產結束妊娠的產婦要注意加用抗厭氧菌的藥物以降低產後子宮內膜炎的風險。對青黴素過敏的孕產婦也可選用第2、3代頭孢菌素類抗生素。母體急性炎症可不伴有胎兒的炎症，但胎兒受侵則通常是母兒感染，並且提示感染可能已經存在了較長時間。因此，早期發現IAI對提高新生兒存活率及降低新生兒患病率具有重要意義。然而，臨床上缺乏有效手段明確IAI，不易在出現臨床癥狀前做出母兒的風險評估，使得臨床的早期診斷及決策十分困難。

二、IAI的發病過程

2.1

IAI的臨床表現

IAI的診斷主要依據臨床癥狀，包括母體發熱(體溫≥38℃)，兼有下列一種以上的情況：母體心動過速(>100次/min)、胎心過速(>160次/min)、子宮緊張有壓痛、羊水有臭味，末梢血白細胞計數>15×109/L。據文獻資料顯示，表現為臨床絨毛膜羊膜炎者僅佔IAI患者約12.5%，其餘大部分表現為亞臨床感染，僅憑臨床表現難以識別。以上指標也可能出現在其他情況，缺乏特異性，當出現臨床癥狀時往往需要仔細的評估排除其他可能的病因。例如母體脫水或其他器官系統的感染也會發熱；早產、藥物、心律不齊、缺氧、宮縮等都會導致胎心過速；分娩時產婦的血液中白細胞數也會增高，但一般不高於20×109/L，尤其當白細胞計數明顯升高並出現「核左移」時應懷疑感染。此外，子宮緊張及羊水臭味僅出現在4%~25%的病例中，且多出現在IAI晚期，缺乏敏感性，出現癥狀時往往妊娠結局不良。排除其他病因後，同時出現3個臨床表現對IAI的診斷準確性較高。當出現IAI的高危因素尤其是胎膜早破更能支持診斷。

2.2

IAI的實驗室診斷

序列方法學已經應用於檢查羊水中微生物印記，但目前IAI的診斷金標準仍是基於傳統標準的培養技術分離出病原微生物。普遍認為，羊水培養結合產後胎盤胎膜組織學檢查是診斷IAI的可靠依據。絨毛膜羊膜培養出致病菌也有一定的診斷價值，但胎盤胎膜通過產道時有可能受到陰道菌群的污染而出現假陽性。對組織性絨毛膜羊膜炎的病理學研究證實，浸潤在絨毛膜和羊膜局部的炎性細胞均來自母體。通過研究陰道、宮頸局部炎性改變對母體局部炎症反應(蛻膜炎期)進行監測，對早期發現亞臨床IAI有重要意義。而在羊水中分離的白細胞則來自胎兒血循環，表明胎兒對羊水感染的反應。胎兒炎症反應的激活對預測胎兒預後及新生兒敗血症、腦損傷等有重要價值。如果病理證實為臍帶急性炎症，提示胎兒感染且預後不佳。可見，胎盤胎膜和臍帶的組織學檢查對診斷絨毛膜羊膜炎、確定IAI分期及預測胎兒預後有重要意義，推薦下列情況應行組織學檢查：懷疑或確診感染；早產(尤其24 h；新生兒入住NICU；胎死宮內；圍產兒死亡；新生兒臍帶動脈血pH

三、IAI的早期診斷

3.1

羊水白細胞計數

羊水檢查能直接反映羊膜腔內的微生物及炎癥狀態，但由於羊水微生物培養及塗片革蘭染色分析假陰性率高，故對羊水中炎性介質的檢測更有意義。由於羊水中的中性粒細胞主要來自胎兒，所以羊水的白細胞計數被認為是胎兒炎症反應的間接指標，提示羊膜腔內炎症的「金標準」，但對IAI的早期階段(如蛻膜炎)沒有預測價值。研究發現，胎盤炎症反應只局限在絨毛膜蛻膜時，羊水中白細胞數量與無炎症反應的羊水中白細胞數相近；發生自發性早產但羊水白細胞計數正常的患者，仍有25%在產後胎盤病理檢查證實存在絨毛膜蛻膜炎症。羊水白細胞計數操作簡便，臨床上開展廣泛，但僅依靠羊水白細胞計數診斷羊膜腔內炎症是不可靠的，應推薦與其他快速檢測方法聯合使用，理由如下：(1)不同實驗室確立的閾值不統一影響了結果的正確判讀。(2)羊水中的細菌對細胞的溶解作用也會降低中性粒細胞絕對值。(3)在獲取標本時，母體血液的污染也會影響讀數。

3.2

C-反應蛋白

C-反應蛋白(C-reactive protein，CRP)是由肝臟產生的急性時相蛋白，是反映各種原因引起的炎症和組織損傷的敏感指標之一。CRP在炎症發生後6~8h內合成並分泌增加，並在24~48h達到高峰，其上升的速度和持續時間與患者的病情和組織損害程度密切相關。 母體血CRP目前在臨床產科中被廣泛應用，作為亞臨床型絨毛膜羊膜炎的鑒別指標，但必須排除引起CRP升高的其他因素。Wei等認為母體血清標本中CRP濃度與IAI有關，但相關性並不明顯(OR 1.53；95%CI 1.22~1.90)。Buhimschi等也得到相似的結論(OR 2.0)。因此，不推薦CRP作為獨立的指標診斷IAI，且目前對母體血清CRP和IAI的相關研究得到的參考值範圍差異較大，臨床上應謹慎判讀。已有大量的研究表明，羊水CRP濃度升高與IAI之間有很強的相關性。目前認為羊水CRP來自於胎兒，相關證據如下：(1)當受到炎症攻擊時，胎兒的肝臟具有產生急性時相蛋白的能力。在臍血中能檢測到CRP，在羊水感染、臍炎和先天性新生兒敗血症時其濃度升高。(2)CRP是大分子質量(106 ku)蛋白並不能透過胎盤屏障。(3)羊水中的CRP濃度與母體血清CRP濃度無關。若妊娠早期即出現羊膜腔內炎症，胎兒也能啟動亞臨床的炎症反應，產生CRP，對宮內炎症及早產有預測作用。但目前仍不清楚胎兒肝臟合成的CRP是如何到達羊膜腔，學者們提出了以下幾種猜測：(1)在妊娠早期，胎兒的腎臟發育未成熟，能透過分子量較大的蛋白質。(2)亞臨床腎臟炎症改變了胎兒腎臟的過濾功能。(3)胎兒血循環中的CRP可能通過肺泡的濾過功能到達羊膜腔中[9]。對羊水中CRP在宮內炎症反應中的功能尚無非常明確的認識，普遍認為CRP是非特異性免疫機制的一部分，主要通過調節中性粒細胞的趨化及吞噬功能起抗炎作用。

3.3

細胞因子

正常妊娠時，胎盤和蛻膜細胞能合成和分泌少量細胞因子。IAI時，病原微生物及其產物如脂多糖、肽多糖、多聚糖等均刺激胎盤組織和子宮肌層釋放多種細胞因子，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)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等，過多的活化的細胞因子會使胎兒失去部分防禦能力而容易被免疫系統損害，同時增加前列腺素的合成和釋放，誘發分娩。目前普遍認為IL-6及IL-8診斷IAI及預測早產的應用價值最高。

3.3.1 IL-6

IL-6是一種多效性前炎症細胞因子，被認為是IAI後蛻膜、絨毛膜最早產生的細胞因子，具有多種生物活性，能激活T細胞及自然殺傷細胞，是感染、組織損傷及急性應激蛋白CRP產生時的主要炎症介質之一。它以自分泌或旁分泌方式作用於花生四烯酸代謝途徑，促進蛻膜和羊膜上皮產生前列腺素，引起子宮收縮，宮縮使胎膜細胞變性產生IL-6，形成「宮縮-IL-6-前列腺素」的循環，大量的炎性細胞也產生更多IL-6，使羊水中的濃度不斷升高，誘導分娩發動。有學者推測作為前列腺素的刺激因子IL-6參與了分娩的啟動和維持。 羊水中的IL-6可以作為預測IAI的早期敏感指標，並對早產、羊水穿刺術與分娩的間隔時間、新生兒的發病率與死亡率有良好的預測價值。IL-6的濃度越高，敏感性與特異性越高。Romero等對146例胎膜完整的早產病人經腹羊膜腔穿刺取羊水檢測IL-6濃度，同時行羊水培養和產後胎盤病理檢查，發現IL-6≥11.3 μg/L診斷IAI敏感度為93.3%(14/15)，特異度為91.6%(120/131)；羊水培養陰性但羊水中有高濃度的IL-6(>11.3 μg/L)的病例產後組織學檢查均診斷為絨毛膜羊膜炎。目前，羊水IL-6診斷IAI價值已得到普遍認可並被廣泛應用於臨床判斷先兆早產或胎膜早破妊娠婦女是否存在羊膜腔內感染，指導臨床處理。此外，還有證據表明，胎膜完整的先兆早產羊水與陰道分泌物的IL-6的濃度成明顯的正相關，監測宮頸中IL-6的濃度變化有助於宮內炎症的診斷，預測早產。

3.3.2 IL-8

IL-8是惟一的中性粒細胞趨化和活化因子，又稱中性粒細胞激活肽，是一個重要的炎性介質和免疫調解因子，具有重要的生物學功能。IL-8使中性粒細胞在炎症介質局部聚集，吞噬病原體；誘導或激活基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)，並減少基質金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP)的合成，從而降解細胞外基質及各種類型膠原，加之白細胞吞噬過程中釋放的膠原酶及彈性蛋白酶引起宮頸軟化和擴張，導致胎膜破裂。妊娠和非孕期宮頸組織都能自發合成釋放IL-8，子宮肌層、蛻膜、胎膜、羊水等部位的IL-8水平隨孕周的延長而增長。而羊水及宮頸分泌物中IL-8水平明顯升高都對IAI、炎症及早產有較好的預測價值。

3.3.3 基質金屬蛋白酶-8

基質金屬蛋白酶-8(matrix metalloproteinases-8，MMP-8)是在骨髓中性粒細胞成熟階段合成，儲存在中性粒細胞特異顆粒中，直至中性粒細胞被激活才釋放出來，故又稱為中性粒細胞膠原酶，其分解膠原的能力達其他間質膠原酶的3倍以上，從而參與發育、炎症、腫瘤等多種生理和病理過程。MMP-8優先分解Ⅰ型膠原，是Ⅰ型膠原最重要的膠原酶。目前研究表明，IAI易導致早產、胎膜早破。胎膜早破發生前多存在IAI，其機制在於：當羊膜腔內發生炎症時，活化的中性粒細胞釋放MMP-8，TNF、IL等炎性細胞因子，增加MMP-8的基因表達，Ⅰ型膠原作為維持羊膜彈性與張力強度的主要成分被大量分解，使胎膜組織結構弱化，從而導致胎膜早破的發生。此外，MMP-8還具有活化其他基質金屬蛋白酶從而加重基質溶解作用，並調節細胞因子的表達而加重炎症反應。正常妊娠時，MMP-8會少量出現在各孕期的宮頸分泌物中，但不會在羊水中出現。陰道內的病原體可以穿透宮頸黏液栓侵犯絨毛膜蛻膜間隙，誘發母體產生由細胞介導的免疫反應，中性粒細胞局部浸潤後合成、釋放多種蛋白水解酶，包括基質金屬蛋白酶。發生上行性感染時，當羊水中發現微生物侵入時，宮頸局部常常已出現炎症反應，分泌物中的MMP-8顯著升高。而羊水中升高的MMP-8是羊膜腔內炎症的產物，提示宮內炎症的激活；同時作為Ⅰ型膠原主要降解酶，MMP-8升高是未足月胎膜早破及早產的原因之一。目前主要觀點認為，MMP-8水平的測定，對早期發現IAI有重要意義，可在炎症的早期(包括妊娠早期及中期)預測未足月胎膜早破及早產是否會發生。但Rahkonen等發現宮頸分泌MMP-8水平與早產無關，而宮頸分泌物中低水平的MMP-8與不伴宮縮的未足月胎膜早破相關聯。他們認為，宮頸局部的MMP-8經由不同的分子途徑在不同類型的早產(自發性早產和未足月胎膜早破)發生過程中起截然不同的作用。可見，羊水及宮頸分泌物中的MMP-8(即母體和胎兒炎症反應所產生的MMP-8)與未足月胎膜早破的複雜關係仍需要進一步研究。

蛋白質組學與IAI蛋白質組學是指應用各種手段來整體、定量、動態研究蛋白質組成、功能及相互關係的新興學科，其研究對象是一種細胞(或組織)所表達的全部蛋白質的特徵。許多疾病的早期出現病理生理變化前，細胞內的蛋白質在數量或組成上都已經有了相應程度的改變，通過體液中蛋白質水平反映出來。近年來蛋白質組學已被應用於尋找羊膜腔內感染、炎症的生物標記物。Buhimschi等利用SELDI蛋白質晶元技術(SELDI-TOF-MS技術)將正常妊娠、早產及羊膜腔內感染3組的羊水進行對比分析，得出4種蛋白生化標記物：中性粒細胞防禦素-1、-2(neutrophil defensins-1 and-2，HNP-1 and -2)和鈣粒蛋白A、C(calgranulins A and calgranulins C)；以是否表達這4種蛋白為依據計算MR(Mass Restricted)評分(MR=0~4)，用於判斷是否存在羊膜腔炎症，還與早產、組織性絨毛膜羊膜炎、早發性的新生兒敗血症相關。MR評分還能為評估炎症嚴重程度提供依據(其中0分為無炎症，1~2分為輕度炎症，3~4分為重度炎症)；其中，MR>2對檢測羊膜腔炎症的敏感度和特異度分別為92.9%和91.8%。IAI的發生及進展涉及多種細胞因子、轉錄因子、細胞凋亡調節因子等的活化及代謝。近年來，對羊水、宮頸分泌物、母體血清等生物標記物的研究已大大加深了對IAI發病機制的認識。然而因許多生物標記物並不具有IAI的特異性，檢測因操作複雜、費用高等使其臨床應用受到了限制，臨床上往往一種指標很難同時滿足快速、實用、敏感、特異的要求，往往需聯合檢測多種標記物預測IAI。展望未來，還需進一步認識IAI的發病機制及致病機制，尋找新的檢測指標，實現IAI的風險評估、早期診斷和有效干預。此外，如何改革檢測方法學使科研成果高效轉化成臨床診斷手段也將是今後研究的重點。

參考文獻 略

文章來源：中國母胎醫學

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