如何预测早产?麻省理工找到新方法
全球有高达18%的婴儿在足月(孕37周)前出生,其中大约有100万早产婴儿不能存活,或是有视力或听觉障碍、心脏或肺部缺陷、认知障碍等发育问题。目前尚无可靠的方法来预测一名正常怀孕的女性是否会在37周之前分娩。
然而,来自麻省理工学院的一项研究提供了一种评估这种风险的新方法——分析宫颈粘液的性质。研究人员发现,在37周之前分娩婴儿的女性的宫颈粘液与后期生产的女性的宫颈粘液有很大不同。这种分析可用来预测早产的风险,也许能让医生尽早干预以预防早产。
该研究发表在9月4日发行的《科学报告》上,论文第一作者是麻省理工学院博士后Kathryn Smith-Dupont。
宫颈粘液——抗感染屏障
麻省理工学院生物工程副教授、该研究资深作者Katharina Ribbeck在实验室研究了粘液独特的化学和机械性能,以及粘液作为身体防御感染的第一道防线,这些特性是如何帮助其发挥关键作用的。
几年前,Ribbeck开始探索宫颈粘液的变化是否可能在早产中发挥作用。25%~40%的早产被认为是由微生物通过子宫颈到达子宫而发生的感染引起的,这与粘液有关,因为通常粘液会阻止病菌进入子宫。
Ribbeck曾在2013年一项研究中发现,早产高危女性的宫颈粘液比低危女性的机械性能较弱,且更有弹性。在这次新研究中,她和同事决定研究粘液对分子的渗透性。粘液由称为粘蛋白的聚合物形成,这些粘蛋白的组成和排列决定凝胶多孔性。他们采集了两组样本:低风险组(30周内进行例行检查并在37周后分娩的女性)、高风险组(早在24~34周之间就分娩的女性)。
研究人员测试了直径约为1微米的带负电荷球体穿过粘液的能力,发现高危样本与低危样本之间的孔隙度差异较小,但统计学上无显著差异。然后用带电的肽探针进行相同的测试,该探针足够小可避免粘在粘液网中,但对粘液的生物化学修饰敏感。通过这些肽探针,研究人员发现粘液的通透性和粘附性有显著差异:肽探针能够更容易地穿透高危女性的粘液样本。
这表明,早产高危女性的宫颈粘液可能更容易受到潜在的有害细菌和微生物的入侵,从而更有可能导致早产。此外,改变的粘液可能容易失去有益的免疫系统组件,例如通常有助于抵抗感染的抗体或抗微生物肽。“当粘合剂性质改变时,也可能会失去各种免疫活性因子。”Ribbeck推测这种粘附损失可能是由于粘蛋白分子结构的变化引起的,特别是构成其结构部分的糖分子的数量和类型的变化。
预测早产的风险分析
目前,尝试预测早产风险的最常见方法是测量子宫颈的长度;然而,虽然子宫颈缩短与较高的风险相关,但也有许多情况下子宫颈缩短并不导致早产。另一项测试涉及测量胎儿纤连蛋白的水平,胎儿纤连蛋白是阴道分泌物基本上将胎膜“胶合”到子宫壁的材料。然而,这不是完全可靠的预测因子,而且当宫颈长度和胎儿纤连蛋白均正常时,女性也可能会早产。
Smith-Dupont说:“目前还没有普遍接受的通用测试。早产的病理生理和机制是极其复杂的,对一位患者的评估可能对另一位患者无效。”
Ribbeck预计,宫颈粘液测试可以作为常规程序的一部分在怀孕早期进行,能够揭示女性是否处于早产的高风险。(这项测试将确定感染的风险,但不能确定导致早产的其他潜在原因。)
塔夫茨医学中心妇产科主任Errol Norwitz称,这项新研究是应对迄今早产预测这一棘手问题的一种创新的方法。对于识别早产高危女性,并可能让宝宝有机会留在子宫里甚至数天,有着重要意义。“早产是我们在全球儿童和婴儿保健领域面临的最大问题之一,对个人和家庭来说是一个巨大的负担。我们迫切需要一种方法来识别风险,因为我们目前并没有很好的诊断工具。”
通过研究改变粘液的化学成分,Ribbeck也希望能够开发恢复粘液正常功能的新方法。“如果粘液比自然粘液更薄或粘合剂更少,那我们可以开始考虑添加因素,从而提高其阻隔性能。”
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