脐动脉血流S/D 值联合孕妇血清CX3CL1 HIF-1α 对胎儿窘迫的诊断价值

许 旭 王书萍 江 楠

胎儿窘迫（fetal distress，FD）是指胎儿在子宫内因各种原因导致的缺氧、酸中毒并危及生命健康的综合征，如果不立即干预，可能会对胎儿的大脑造成一系列损害，甚至会造成胎儿宫内死亡［1］。因此，积极寻找有效的生物标志物才能提高对FD 的早期诊断。胎儿宫内窘迫情况的判断主要依赖于超声和胎心检查，单纯的胎心检查受多种因素影响，易误判；彩色多普勒超声检查通过脐动脉血流收缩期末最大血流速度/舒张期末最大血流速度（S/D）判断胎儿是否发生宫内缺氧，该检查在临床上应用较为广泛［2-3］。除此之外，血清学指标由于操作简单方便也成为临床诊断常用的方式。缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）是维持氧稳态的敏感调节剂［4］，也是诊断胎儿宫内窘迫的生物标志物［5］。趋化因子C-X3-C 配体1（chemokine C-X3-C ligand 1，CX3CL1）在缺血缺氧状态下可抑制小胶质细胞的激活，通过与CX3CR1 结合改变小胶质细胞的状态，使其向抗炎型表达，从而发挥抗炎作用［6］。目前报道显示，CX3CL1 与脑部损伤、癫痫及认知功能障碍密切相关［7］。但是对于其在FD 孕妇体内表达情况并不清晰。本研究通过初步检测FD 孕妇脐动脉血流S/D 值及血清CX3CL1、HIF-1α 水平，分析3 者联合对FD 的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年5月至2022年5月在青岛市妇女儿童医院妇产科分娩且出现FD 的128例孕妇为研究对象（FD 组），年龄22～40 岁，平均（29.71±6.72）岁；孕周34～40 周，平均（37.24±2.73）周。根据新生儿Apgar 评分［8］将FD 孕妇分为轻度窘迫组74例和重度窘迫组54例。纳入标准：①单胎妊娠；②符合FD 相关诊断标准［9］；③患者及家属知情同意本研究。排除标准：①胎位异常、胎儿畸形；②除FD 以外有其他胎儿不良结局；③并发糖尿病、高血压的孕妇；④合并各脏器功能障碍的孕妇；⑤合并宫内感染的孕妇。该研究通过本院医学伦理委员会批准（伦理批号：202031209）。另取选取同期在本院定期产检并分娩的健康且未出现FD 的孕妇78例为正常组，年龄22～39岁，平均（29.64±6.37）岁，孕周35～40 周，平均（37.52±2.41）周。正常组与FD 组年龄、产妇类型、孕周比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 FD组与正常组一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 超声检测脐动脉血流S/D 值 孕妇入院24 h内进行超声检查，保持平卧位姿势，采用GE voluson E8型彩色多普勒超声脐动脉血流仪（武汉康贝诺医疗设备有限公司），将探头置于孕妇腹部探查胎儿脐动脉，探头频率为3.5 MHz，功率为10 mW/cm2。电脑自动选取连续5 个以上清晰稳定的峰谷后将图像冻结分析，测定脐动脉血流阻力指数（resistent index，RI）、脐动脉血流搏动指数（pulsatility index，PI）、脐动脉血流S/D 值。

1.2.2 酶联免疫吸附（enzyme-linked immunsorbent assay，ELISA）法检测血清CX3CL1、HIF-1α 水平 孕妇入院次日，采集其清晨空腹静脉血，经离心后，取上层血清于1.5 mL EP 管中。严格按照人CX3CL1、HIF-1α ELISA 试剂盒（武汉益普生物科技有限公司）说明书配制标准品溶液，绘制标准回归曲线。采用酶标仪（美谷分子仪器上海有限公司）测定血清CX3CL1、HIF-1α在450 nm 处的吸光度值，依据标准回归曲线计算血清CX3CL1、HIF-1α 水平。

1.3 统计学方法 采用SPSS 25.0 进行统计分析，计量资料符合正态分布，以±s表示，两组间均数比较采用独立样本t检验；计数资料以例或百分比表示，采用χ2检验；Pearson 法分析FD 孕妇血清CX3CL1、HIF-1α水平与脐动脉血流S/D 值的相关性；受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析血清CX3CL1、HIF-1α 水平及脐动脉血流S/D 值对胎儿重度窘迫的诊断价值，曲线下面积（area under the curve，AUC）比较采用Z检验；以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脐动脉血流指标比较 FD 组孕妇RI 值、PI 值、S/D 值均高于正常组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。重度窘迫组孕妇RI 值、PI 值、S/D 值均高于轻度窘迫组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表2 FD组与正常组脐动脉血流指标比较（±s）

表2 FD组与正常组脐动脉血流指标比较（±s）

注：RI为血流阻力指数；PI为血流搏动指数；S/D为血流收缩期末最大血流速度/舒张期末最大血流速度。

组别FD组正常组t值P值例数128 78 RI 0.83±0.22 0.62±0.20 6.874＜0.001 PI 1.47±0.35 1.04±0.19 9.985＜0.001 S/D 3.39±0.63 2.65±0.44 9.105＜0.001

表3 重度窘迫组和轻度窘迫组脐动脉血流指标比较（±s）

表3 重度窘迫组和轻度窘迫组脐动脉血流指标比较（±s）

注：RI为血流阻力指数；PI为血流搏动指数；S/D为血流收缩期末最大血流速度/舒张期末最大血流速度。

组别轻度窘迫组重度窘迫组t值P值例数74 54 RI 0.75±0.18 0.94±0.24 3.997＜0.001 PI 1.33±0.28 1.66±0.32 4.840＜0.001 S/D 3.14±0.39 3.73±0.45 7.919＜0.001

2.2 血清CX3CL1及HIF-1α 水平比较 FD 组孕妇血清CX3CL1 及HIF-1α 水平均高于正常组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。重度窘迫组孕妇血清CX3CL1 及HIF-1α 水平均高于轻度窘迫组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表4 FD组与正常组血清CX3CL1及HIF-1α水平比较（±s）

表4 FD组与正常组血清CX3CL1及HIF-1α水平比较（±s）

注：CX3CL1为趋化因子C-X3-C配体1；HIF-1α为缺氧诱导因子-1α。

组别FD组正常组t值P值例数128 78 CX3CL1（ng/mL）2.51±0.59 1.78±0.42 9.548＜0.001 HIF-1α（pg/L）107.26±24.73 75.54±21.75 9.338＜0.001

表5 重度窘迫和轻度窘迫组CX3CL1、HIF-1α水平比较（±s）

表5 重度窘迫和轻度窘迫组CX3CL1、HIF-1α水平比较（±s）

注：CX3CL1为趋化因子C-X3-C配体1；HIF-1α为缺氧诱导因子-1α。

组别轻度窘迫组重度窘迫组t值P值例数74 54 CX3CL1（ng/mL）2.31±0.47 2.78±0.61 4.923＜0.001 HIF-1α（pg/L）98.36±23.25 119.40±26.12 4.799 0.001

2.3 FD孕妇血清CX3CL1、HIF-1α水平与脐动脉血流S/D 值的相关性 FD 孕妇血清CX3CL1 与脐动脉血流S/D 值呈正相关（r=0.531，P＜0.05），血清HIF-1α 水平与脐动脉血流S/D 值呈正相关（r=0.489，P＜0.05）。见图1、2。

图1 FD孕妇血清CX3CL1与S/D值的相关性（n=128）

图2 FD孕妇血清HIF-1α与S/D值的相关性（n=128）

2.4 脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 对胎儿重度窘迫的诊断价值 以胎儿窘迫为状态变量（胎儿重度窘迫赋值为1，胎儿轻度窘迫赋值为0），以脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 为检验变量（均为实测值）绘制ROC 曲线分析，结果显示，脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 以及3 项联合诊断胎儿重度窘迫的AUC 分别为0.870、0.802、0.731、0.941，3项联合诊断的灵敏度为87.04%，特异度为90.54%，3项联合诊断优于脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 各自单独诊断（Z三项联合-S/D=2.775、Z三项联合-CX3CL1=3.998、Z三项联合-HIF-1α=4.925，P=0.006、＜0.001、＜0.001）。见表6、图3。

图3 S/D值、CX3CL1、HIF-1α诊断胎儿重度窘迫的ROC曲线

表6 脐动脉血流S/D值、血清CX3CL1、HIF-1α对胎儿重度窘迫的诊断价值

3 讨论

FD 是孕妇围生期比较常见的并发症，发病率在5.0% 左右，妊娠晚期发病率较高，尤其是高龄妊娠孕妇，严重者可导致胎儿智力低下、神经系统受损、脑瘫，甚至围生期死亡［10］。以往临床上采用胎心监护、超声等检测胎儿是否发生宫内FD，彩色多普勒超声是诊断FD 的重要手段，可通过宫内血流参数及动力学特征评定胎儿状况，具有无创、可重复检查、价格相对低廉等优点［11］。由于单一诊断项目伴随较多不确定因素的干扰，对FD 诊断的准确率较低，因此为了提高诊断FD的准确性，临床上采用彩色多普勒超声联合血清指标等多项检查对FD 诊断，已成为临床上的研究热点［12］。

胎儿缺氧状态下，脐动脉和大脑中动脉血流动力学常出现异常变化，脐动脉是胎盘与胎儿联系的中介，主要通过胎盘向胎儿输送血流与氧气。脐动脉血流RI、脐动脉血流PI、S/D 比值能准确地反应血流阻力的情况［13］。冯梅等［5］研究指出，脐动脉血阻抗指数异常可反映FD，通过超声检查脐动脉血流变化对诊断FD具有一定的诊断价值。杨昕宇等［14］发现，胎儿宫内窘迫孕妇动脉血流PI、RI、S/D 值显著高于正常孕妇，可反映胎儿病情严重程度，且与血清HIF-1α、游离雌三醇联合诊断FD 具有较高效能。本研究结果显示，FD 组孕妇RI 值、PI 值、S/D 值均高于正常组，重度窘迫组孕妇RI 值、PI 值、S/D 值均高于轻度窘迫组。这提示FD孕妇动脉血流RI 值、PI 值、S/D 值均较高，说明胎儿在宫内缺血缺氧，并随着缺氧严重程度增加而上升，这与以往的研究结果保持一致［14］。本研究ROC 曲线显示，脐动脉血流RI、PI、S/D 均对FD 有一定的诊断价值，这与冯梅等［5］结果一致，当S/D 大于3.53 时，提示胎儿宫内窘迫可能比较严重。

HIF-1α 是一种存在于缺氧细胞核中的核蛋白，在缺氧状态下大量表达［15］。人类大脑需要不停地输送来自血液的氧气和营养物质，为了满足代谢需求，葡萄糖转运蛋白在内皮细胞和神经元中表达，以维持葡萄糖的运输。缺氧后，神经细胞对营养需求的增加，通过促进葡萄糖转运活性和糖酵解激活HIF-1α，维持氧化还原平衡［16］。韩晨佳等［17］研究发现，重度胎儿窘迫的产妇孕前血清HIF-1α 显著高于轻度胎儿窘迫产妇，指出HIF-1α 水平的高低与胎儿宫内窘迫严重程度密切相关。马玉平等［18］发现，HIF-1α 在胎儿宫内窘迫孕妇体内呈高表达水平，与胎儿窘迫程度密切相关，可用于诊断FD。本研究发现，FD 组孕妇HIF-1α 水平均高于正常组，重度窘迫组孕妇血清HIF-1α 水平均高于轻度窘迫组，这与韩晨佳等［17］、马玉平等［18］研究基本一致。这提示血清HIF-1α 水平可反映胎儿是否宫内窘迫及判断窘迫的严重程度，在一定程度上可诊断FD 的严重程度。

CX3CL1 是由中枢神经系统中神经元表达的一种跨膜趋化因子，通过在小胶质细胞中表达的独特受体CX3CR1 发出信号。在中枢神经系统中，CX3CL1 充当小胶质细胞激活的调节剂，促进脑损伤或炎症发生［19］。有研究表明，CX3CL1 在孕中期子痫前期患者体内呈高表达水平，与病情严重程度、早产、胎儿宫内生长受限密切相关［20］。本研究发现FD 组孕妇CX3CL1 水平高于正常组，重度窘迫组孕妇血清CX3CL1 水平高于轻度窘迫组。这提示血清CX3CL1 水平可反映胎儿是否宫内窘迫及判断窘迫的严重程度。本研究通过ROC分析，结果显示孕妇血清CX3CL1 水平可在一定程度上诊断FD 的严重程度，在临床具有重要意义。

另外，本研究Pearson 法结果显示，血清CX3CL1、HIF-1α 水平均与脐动脉血流S/D 值呈正相关，说明血清CX3CL1、HIF-1α 水平与脐动脉血流S/D 值密切相关，血清CX3CL1、HIF-1α 水平随着脐动脉血流S/D 值增加而升高。本研究还发现，脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 以及3 项联合诊断胎儿重度窘迫的AUC 分别为0.870、0.802、0.731、0.941，3 项联合诊断的灵敏度为87.04%，特异性为90.54%，3 项联合优于脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 各自单独诊断。这提示脐动脉血流S/D 值联合血清CX3CL1、HIF-1α 比单一项目诊断胎儿重度窘迫具有更高价值。

综上所述，FD 孕妇脐动脉血流S/D 值、血清CX3CL1、HIF-1α 水平均上升，且血清CX3CL1、HIF-1α 水平与脐动脉血流S/D 值均呈正相关，脐动脉血流S/D 值联合血清CX3CL1、HIF-1α 对诊断胎儿重度窘迫有更高的价值。