妊娠晚期发热反应减弱及其机制的研究进展*

侯晓钰，胥建辉.成都医学院第一附属医院 产科(成都 60500)；

2.成都医学院 体温与炎症四川省高校重点实验室(成都 610500)

发热是机体在面临感染和炎症威胁的时候，为了抵抗病原体的入侵，自发引起的一种防御性体温升高。然而多种妊娠晚期的哺乳动物在面临病原体刺激时，发热反应都明显减弱甚至消失。目前普遍认为这种现象是机体在漫长进化过程中的一种适应性改变，因为妊娠期母体发热对胎儿的生长发育以及正常分娩都有明显的负面影响，这种适应性的变化可能与多种内源性退热物质介导的内源性退热作用增强有关。本文将主要就妊娠晚期发热反应减弱及其机制作一综述。

1 发热与妊娠晚期发热反应减弱

脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是革兰阳性菌细胞壁外膜上的重要成分。目前大多数的实验研究采用腹腔注射LPS的方式来研究发热及其机制。外周注射LPS多可引起典型的双相体核温度升高。LPS进入机体后可与巨噬细胞上的Toll样受体(Toll-like receptors)结合，促使细胞直接释放前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)，后者可穿过血脑屏障与视前区正中核神经元上的EP3受体结合，然后通过一系列神经通路激活交感神经系统，使棕色脂肪组织的生热作用增强，同时促使皮肤血管收缩，散热减少[1]。这些由外周免疫细胞合成的PGE2引起的体温升高，参与了发热第一相的形成。此后，感染位点的免疫细胞会合成致热性的细胞因子(如白介素1、白介素6)。这些细胞因子被释放入血，并随血液流动来到了大脑的终板血管区。在此处，细胞因子与血管内皮细胞上的受体结合，促使内皮细胞合成环氧合酶2并进一步生成PGE2，后者通过局部释放扩散到附近的视前区，并进一步与视前区神经元的EP3受体结合，引起产热增加，散热减少[1-2]。中枢合成的PGE2引起的体温升高参与发热第二相的形成。由此可见，PGE2整合了细胞因子携带的致热信号，与体温调节中枢神经元上的受体结合后引起自主性的体温升高，在LPS诱导的发热进程中扮演了极为关键的角色。

发热能促进机体形成一个限制病原体增殖扩散，同时增强自身免疫功能的内环境，但当体温升高超过一定限度后，就会对机体造成不可逆的损害[1, 3]。大量研究[3-4]表明机体可能存在一个内源性的退热系统，以此控制发热的程度和持续时间，所以人发热时的温度很少超过41 ℃。目前已发现机体内存在多种内源性的退热物质，它们有的可以抑制致热性细胞因子和PGE2的合成和作用(如糖皮质激素、白介素10、白介素1受体拮抗剂等)，而有的则可以直接影响参与体温调节的神经元的活性(如精氨酸加压素、α-促黑素细胞激素、一氧化氮等)[3, 5]。在发热的时候，其中一些内源性的退热物质会大量释放，并通过以上两种方式参与发热的限制和维持。

发热范围内的体温升高(38～41 ℃)可激活机体的免疫系统，改善感染与炎症病人的预后[1]。然而，发热并不总是有益的。流行病学和实验室研究[6-8]均表明妊娠期母体发热可引起不良妊娠结局以及胎儿出生缺陷。胎儿的免疫系统和体温调节系统都不成熟，因此它们的体温调节都是依赖于母体[6]。此外胎儿的体温一般高于母体体温。所以当母体发热的时候，胎儿体温升高的情况可能会更严重。研究[6]表明妊娠期母体体温过高可导致早产或流产，同时可能还会引起胎儿广泛的结构和功能缺陷。尤其是在分娩的过程中，胎儿本就处于一个相对缺血缺氧的状态，母体发热引起的体温过高可能会加重缺血缺氧对胎儿机体的损害[9]。已有多项研究[6, 9-11]表明母体产时发热可导致新生儿不良的结局。可能正是因为上述原因，为了满足胎儿正常生长发育和分娩的需要，妊娠晚期母体表现出发热反应减弱这一适应性的生理变化。

40多年前，Kasting等[12]发现妊娠晚期的母羊发热反应明显减弱甚至消失。此后，在给妊娠晚期豚鼠和大鼠注射LPS之后也发现了类似的现象[13-14]。但是，这种现象并不是普遍存在的，比如妊娠晚期的兔和一部分羊在注射了LPS后就并不表现出明显的发热反应减弱[13]。虽然目前还不清楚人类妊娠晚期是否也存在发热反应减弱或阻断的现象，但是已有报道[15]表明妊娠期妇女疟疾感染时经常没有表现出发热症状。此外，人类妊娠晚期的热中性温度区域下降，说明人类在妊娠晚期也更适应于较低的温度，而不是发热温度[16]。因为妊娠晚期的大鼠在外周和中枢注射多种致热物质(如LPS、白介素1β、松节油、PGE2等)后都能稳定地表现出明显的发热减弱或阻断，所以近年主要采用大鼠对这种现象进行研究[13]。大鼠的分娩期一般在妊娠21～22 d左右。研究[17]表明，在面临致热源刺激时，妊娠15 d左右大鼠体温升高反应开始减弱，至分娩前1～3 d，体温逐渐不再升高，甚至转而降低，产后数小时，发热反应逐渐恢复。

2 妊娠晚期发热反应减弱的机制

2.1 妊娠晚期外周细胞因子的变化

外周免疫细胞释放的细胞因子可通过影响环氧合酶活性控制中枢PGE2的合成，在发热的诱导和启动中发挥了重要作用[1]。Fewell等[18]发现，与非妊娠大鼠相比，静脉注射白介素1β后，妊娠19～21 d大鼠发热反应几乎消失，同时这些大鼠终板血管区周围区域合成和释放的前列腺素也明显减少了，说明妊娠晚期的发热反应减弱与该期大鼠面临致热源刺激时前列腺素的合成和释放减少有关。此后，进一步的研究[19]表明，在面临致热源刺激时，妊娠期晚期大鼠前列腺素释放减少与环氧合酶2合成减少有关。然而关于细胞因子是否介导了妊娠晚期发热反应减弱目前仍存在争议。Mouihate等[20]发现，腹腔注射LPS后，与妊娠15 d大鼠相比，妊娠21～22 d大鼠血液中致热性细胞因子(白介素1β、白介素6、肿瘤坏死因子α)和退热性细胞因子(白介素10、白介素1受体拮抗剂)均没有明显变化。因此，他们认为妊娠晚期大鼠发热反应减弱与细胞因子无关。但是另一些学者的观点却正好相反。比如Fofie等[21]发现，腹腔注射LPS后，与非妊娠雌性大鼠相比，妊娠20 d大鼠血液中白介素1受体拮抗剂明显增加，但是白介素1β和白介素6却没有明显变化。因此他们的结果提示，在面临致热源刺激时，妊娠晚期大鼠白介素1β和白介素6的生成明显减少以及白介素1β的作用受到抑制可能是前列腺素合成减少以及发热反应减弱的原因之一。与他们的结果相似，另一个用肌内注射松节油诱导发热的研究[22]发现，与非妊娠雌性大鼠相比，妊娠18 d的大鼠发热反应减弱，同时外周血液中白介素6的浓度和大脑内PGE2合酶的表达也相应降低。此外，还有研究[23]发现，与非妊娠组相比，妊娠晚期人类外周血液中的白介素1受体拮抗剂含量增加。这些研究的结果提示妊娠晚期发热反应减弱与机体面临致热源刺激时细胞因子的响应浓度改变引起的前列腺素合成减少有关。有学者推测研究结果不一致的原因可能是因为有一部分研究将妊娠大鼠和非妊娠雌性大鼠进行对比，而另一部分则将妊娠中期大鼠与妊娠晚期大鼠进行对比[13]。

肾上腺皮质分泌的糖皮质激素是一种内源性的退热物质，它可以通过抑制致热性细胞因子的形成发挥退热作用[3]。研究[24]表明大鼠妊娠10 d以后糖皮质激素的血液浓度逐渐升高，至分娩时达到最高点，提示妊娠晚期血液中糖皮质激素的基础浓度升高可能有助于妊娠期发热反应减弱的形成。此后，Alexander等[25]的研究证实了这个假设。他们发现，在静脉注射LPS之前注射糖皮质激素合成抑制剂可以恢复妊娠20～21 d大鼠的发热反应。然而，另一些学者的研究[20]却并不支持这个假说。他们发现，与妊娠15 d大鼠相比，妊娠21～22 d大鼠血液中糖皮质激素的浓度并没有明显变化。所以他们认为糖皮质激素可能与妊娠期发热反应减弱无关。

研究[26]发现腹腔注射雌激素和黄体酮可通过降低白介素1β和环氧合酶2的合成减弱LPS引起的切除卵巢大鼠的发热反应，说明雌激素和黄体酮可能是一种内源性的退热物质。此外，妊娠晚期血液中雌激素和黄体酮浓度变化的时间点与发热反应减弱的时间点是一致的。这就提示妊娠晚期发热反应减弱可能与该期血液中雌激素和黄体酮浓度改变有关。为了验证这个假设，Finley等[27]切除了雌性大鼠卵巢以排除其它卵巢激素的影响，然后参照大鼠妊娠晚期时血液中雌激素、黄体酮的浓度和持续时间制定给药方案以模拟妊娠晚期时这两种激素的生理状态。他们发现雌激素和黄体酮单独或联合注射均不能影响LPS引起的大鼠发热反应，提示妊娠晚期时生理浓度的雌激素和黄体酮并不参与该期发热反应减弱的形成。该研究同时还提示应用不同浓度的雌激素和黄体酮有可能会产生不同的退热效应。

2.2 妊娠晚期中枢内源性退热物质的变化

研究[28-29]表明往妊娠19～21 d大鼠脑室内微量注射足以导致正常大鼠发热剂量的前列腺素依然无法引起发热反应。这就提示与细胞因子浓度改变引起的前列腺素合成减少相比，前列腺素E2的中枢作用受到影响更有可能是妊娠晚期发热反应减弱的原因[13, 30-31]。PGE2通过与POA区神经元EP3受体结合介导LPS引起的发热反应，因此有学者设想可能是EP3受体的表达水平改变导致妊娠期发热减弱。然而他们分别往妊娠15 d和妊娠20～21 d大鼠腹腔注射LPS后发现，两组大鼠之间以及两组大鼠注射前后下丘脑PGE2的EP3受体的表达水平都没有发生明显变化，提示妊娠期发热减弱与EP3受体的表达水平无关[32]。

精氨酸加压素在体温调节和内源性退热中扮演了重要的角色[3]。它在视上核和室旁核合成后，既可以被分泌到外周发挥激素的作用，也可以被释放到中枢发挥神经递质或调质的作用。外周或中枢应用精氨酸加压素均可以降低体温或发热反应[33]。发热时释放到中枢的精氨酸加压素可能通过对抗PGE2对视前区神经元的作用引发退热效应[34]；也可能通过影响隔区神经元的活性间接抑制致热性细胞因子对视前区神经元的作用，从而引发退热效应[35]。早年的研究[36]表明，腹腔注射LPS后，与非妊娠雌性豚鼠相比，妊娠晚期豚鼠表现出明显的发热反应减弱，同时其室旁核、杏仁核、隔区以及投射向垂体纤维的精氨酸加压素免疫反应阳性物质增加，提示释放到中枢和外周的精氨酸加压素有可能在妊娠期发热反应减弱中发挥了一定的作用。然而，不同学者在采用无线遥测体温技术记录清醒、自由活动大鼠体温后却得出了不同的结果。Eliason等[37]发现，脑室内注射精氨酸加压素V1受体拮抗剂可以恢复相同位点注射PGE1引起的妊娠19～21 d大鼠的发热反应。与此相反，Chen等[28]却发现，脑室内注射精氨酸加压素V1受体拮抗剂无法恢复以同样方式注射PGE2引起的妊娠19～21 d大鼠的发热反应。此外，相似的研究[38]表明脑室内注射精氨酸加压素V1受体拮抗剂同样无法恢复静脉注射白介素1β引起的妊娠19～21 d大鼠的发热反应。因此，关于中枢的精氨酸加压素是否参与妊娠期发热反应减弱的形成目前仍未形成统一认识。需要注意的是，分泌到外周的精氨酸加压素同样可能与妊娠期发热反应减弱有关。早在1974年，Alexander等[39]就曾报道，母羊分娩前一周血液中精氨酸加压素水平开始明显升高，至分娩时达到最高点。最近的研究[33]发现，外周应用精氨酸加压素可以通过降低血液中白介素1β和PGE2的浓度以及抑制棕色脂肪产热反转静脉注射LPS引起的发热反应。这就提示，妊娠晚期发热反应减弱有可能与妊娠晚期外周血液中精氨酸加压素基础浓度升高有关。然而，这个假设还有待进一步的研究证实。

一氧化氮是一氧化氮合酶催化左旋精氨酸分解代谢后产生的一种自由基气体。研究[40]表明它是一种中枢性的内源性退热物质。发热的时候，它有可能在视前区合成，然后通过局部扩散的方式影响视前区神经元的活性，以此减弱PGE2介导的发热反应[40-41]。研究[42]发现雌二醇可以刺激大鼠大脑视前区神经型一氧化氮合酶的表达升高。与此一致，Xu等[43]发现妊娠晚期大鼠下丘脑神经型一氧化氮合酶的表达增加了。这些资料提示妊娠晚期发热反应减弱可能与大脑内一氧化氮合成增加有关。此后，Begg等[31]发现脑室内注射一氧化氮合酶抑制剂可以部分恢复LPS引起的妊娠19～20 d大鼠的发热反应和寻求热环境的行为，说明一氧化氮确实介导了妊娠晚期发热反应减弱的形成。但是，关于一氧化氮发挥作用的精确位点和机制目前还不清楚。已有研究[44]表明一氧化氮通过增加视前区环鸟甘酸的水平发挥退热作用，而环鸟甘酸可以影响视前区温度敏感和不敏感神经元的放电活性[45]，说明一氧化氮可能通过环鸟甘酸信号路径直接影响视前区神经元放电活性以此发挥退热作用。这就提示一氧化氮可能通过对抗PGE2对视前区神经元的作用引起妊娠晚期发热反应减弱。但是这个设想还需要进一步的研究证实。

3 小结

综上所述，妊娠期母体发热可引起不良妊娠结局以及胎儿出生缺陷[6-11]。因此，多种哺乳动物在进化过程中形成了一种适应性的变化：即内毒素刺激不会引起妊娠晚期母体的发热反应。母体的这种适应性改变使胎儿有效地避开了发热对其发育和分娩的负面影响。所以，研究这种生理性的发热反应减弱及其机制可能有助于寻求安全有效的妊娠期退热方法，同时也有助于降低不良妊娠结局及胎儿出生缺陷的概率。这种适应性的改变可能与妊娠晚期母体外周细胞因子的基础浓度或面临致热源刺激时候的响应浓度改变引起的PGE2合成减少有关；同时也可能与中枢内源性退热物质释放增加引起的PGE2的中枢作用减弱有关。但是，关于外周细胞因子是否介导了妊娠晚期发热反应减弱仍存在争议。学者们[13, 30-31]多认为PGE2的中枢作用受到抑制更有可能是引起这种适应性改变的原因。多项研究[31,43]提示妊娠晚期大脑内一氧化氮和精氨酸加压素的合成增加可能与该期PGE2的中枢作用受到抑制以及发热反应减弱有关。然而，目前关于精氨酸加压素是否在其中发挥了一定作用还存在争议。一氧化氮作用的精确位点、神经元群体以及作用机制也还有待阐明。此外，之前对妊娠晚期发热反应减弱中枢机制的研究多采取脑室内注射退热物质受体拮抗剂的方式。这种方法可能存在一定的局限性，比如：1)脑室内注射试剂主要影响分布在脑室周围的细胞，远离脑室的细胞受到的影响有限;2)试剂的作用会从注射点开始逐渐衰减;3)这种给药方式会影响到多个脑区，所以实验的结果可能是药物对多个区域作用后的净值[40]。因此，此后的研究有必要采取大脑区域内或核团内注射的方式对此前有争议的研究结果进行验证，同时也可进一步明确退热物质作用的精确位点、神经元群体和作用机制。