宫内炎症与早产儿临床结局及LPS诱导脐血免疫细胞TLR信号通路基因表达谱特征的研究

【摘要】胎儿／新生儿期不仅是人一生中最易感染的时期,而且感染死亡率高。超过50%的新生儿死亡与宫内／宫外感染有关。27%的新生儿死亡是由早产所致,而造成早产的一个重要因素是宫内感染。另外,26%的新生儿死亡原因为败血症和肺炎。除了引起早产外,宫内感染还可能影响早产儿的近、远期临床结局。胎儿／新生儿对病原菌的易感性是由自身免疫特点决定。本课题通过较大样本的队列,前瞻性研究了宫内感染／炎症与早产新生儿临床结局的关系。并通过比较分析了新生儿脐血免疫细胞TLR信号通路基因表达谱特征,初步探讨了胎儿／新生儿感染性疾病易发的分子机制,以期进一步丰富对胎儿／新生儿感染这一重要临床问题的认识。第一部分宫内炎症与早产儿临床结局的研究目的研究宫内炎症与早产的关系以及对新生儿呼吸系统、脑损伤等临床结局的影响,为临床的有效干预提供依据。方法2008年1月至2010年10月在在上海交通大学附属国际和平妇幼保健院分娩、孕周<34周的孕产妇,及其所分娩的216名单胎早产儿纳入本研究。收集产前、产时以及新生儿临床资料并输入数据库。对于转出新生儿,随访并收集数据。根据胎盘病理,将宫内炎症分为母体炎症反应(Maternalinflammationresponse,MIR)和胎儿炎症反应(Fetalinflammationresponse,FIR)。其中95例早产儿完成床旁头颅超声筛查；76例产妇行宫腔支原体和细菌培养；36例早产儿于纠正胎龄1-3月完成头颅MRI检查；25名早产儿于纠正胎龄6月进行听觉脑干诱发电位检查,以及于纠正胎龄12个月采用贝利发育量表进行神经发育评估。结果(1)胎盘病理：104/216例(48.1%)胎盘病理检查发现宫内炎症反应,其中53例(51.0%)仅为母体炎症反应,51例(49.0%)炎症反应同时累及母体和胎儿。本组资料未见仅为胎儿炎症的病理结果。根据炎症反应病理结果将早产儿分为母体和胎儿炎症双阴性组(MIR-FIR-组)、母体炎症阳性而胎儿炎症阴性组(MIR+FIR-组)以及母体和胎儿炎症双阳性组(MIR+FIFR+组)。(2)早产与宫内炎症的关系：依据胎龄将216名早产儿分为27-29周、30-32周以及>33周三组。胎龄27-29周和30-32周两组MIR+(不论是否累及胎儿)发生率分别50.0%和54.8%,显著高于胎龄≥33周组35.4%的发生率(p<0.05)。胎龄27-29周和30-32周两组MIR+FIFR+发生率分别为27.8%和28.7%均显著高于胎龄≥33周组12.1%的发生率(p<0.05)。而三组MIR+FIR-发生率则无显著性差异。(3)宫腔微生物培养结果：支原体阳性率为22.4%,细菌阳性率为18.4%,各组间支原体和细菌培养阳性率无差异。(4)宫内炎症与新生儿脑损伤的关系：95名早产儿完成头颅超声检查,纳入分析。尽管三组间脑室内出血发生率总体无差异,但MIR+FIR+组脑室内≥2度脑室内出血发生率显著高于其他两组。logistic多元回归分析发现MIR+FIR+显著增加早产儿2度及以上脑室内出血风险,OR=4.08(95%CI,1.259-13.24)。(5)宫内炎症与新生儿呼吸窘迫综合症的关系：MIR+FIR-组和MIR+FIR+组RDS发生率显著低于MIR-FIR-组,且早产儿需机械通气率也显著降低。logist多元回归分析发现MR+FIR+显著降低RDS的风险,OR=0.08(95%CI,0.010-0.661)。(6)宫内炎症与新生儿败血症的关系：MIR+FIR+组、MIR+FIR-组和MIR-FIR-组早产儿早发型败血症发生率分别为15.7%、11.3%和7.1%。虽然宫内炎症暴露增加早发型败血症的趋势明显,但无统计学差异。(7)部分随访结果：对25名早产儿于纠正胎龄6月进行听觉脑干诱发电位检查,以及于纠正胎龄12个月采用贝利发育量表进行神经发育评估,根据MIR(不论是否累及胎儿)将早产儿分为两组。宫内炎症对听觉功能、智力发展指数和运动发展指数无影响。结论(1)胎盘、胎膜和脐带病理是判断宫内炎症的重要依据。母体炎症反应与胎儿炎症反应是既密切相关又明显不同的病理现象；(2)低胎龄早产时宫内炎症更严重；伴有胎膜早破时,宫内炎症与胎龄呈负相关；(3)宫内炎症影响新生儿期临床结局。宫内炎症累及胎儿时显著增加2度及以上脑室内出血的风险；宫内炎症累及胎儿时显著降低新生儿RDS发生风险；宫内炎症有增加早产儿早发型败血症的趋势；第二部分LPS诱导脐血免疫细胞TLR信号通路基因表达特征的研究目的通过比较新生儿脐血与成人外周血免疫细胞经LPS刺激后TLR信号通路基因表达谱的差异性,探讨新生儿抗感染固有免疫应答的特点和易于感染的分子机制。方法收集10份健康足月儿脐血和10份成人外周血,进行全血细胞培养。分别于脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导刺激后0、2、4、6、8和24小时,分离收集单个核细胞,抽提RNA。采用SuperArray公司(USA)OligoGEArray(?)人Toll样受体(TLR)信号通路功能基因芯片,检测分析脐血TLR信号通路基因表达谱的时序变化特点及与成人的差异,并应用PCRarray对结果进行验证。结果基因表达谱芯片结果显示,新生儿较成人差异性表达(≥2倍)的基因随时间点不同而变化。LPS诱导后8小时,新生儿较成人差异性表达的基因个数达到最大,共有79个基因,其中上调40个基因,下调基因39个。时序特征分析提示LPS诱导脐血免疫细胞TLR信号通路基因表达于诱导后2小时达高峰,但持续时间较短,而成人则于诱导后6小时达高峰,持续时间较长。脐血部分基因在所有时间点或大部分(≥4个点)时间点上调或下调变化趋势较为一致,如表达上调的基因有RP105、Tollip、GPC1、HRAS、HSPA4、FADD、IKKα、NFKBIL1、SAPK3、JNK2和JNK1,而表达下调基因有TLR1、TLR2、CD14、MyD88、HSPA1A、MAL、IRAK3和RELB等。新生儿TLR信号通路中一些重要的负性调控基因表达较成人高,而促炎因子的表达普遍低于成人。结论(1)LPS诱导的脐血TLR信号通路基因表达水平及时序变化与成人存在明显差异；(2)新生儿TLR信号通路的基因表达特征以负性调控占优势,可能是其抗感染免疫应答不足的重要机制之一。
【作者】刘志伟；
【导师】杨毅；
【作者基本信息】复旦大学，儿科学，2012，博士
【关键词】宫内炎症；母体炎症反应；胎儿炎症反应；早产；新生儿；脑室内出血；呼吸窘迫综合症；败血症；Toll样受体；信号通路；人脐血；免疫细胞；脂多糖；

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