早产儿动脉导管管腔较大，由于管壁平滑肌发育不成熟、对血管舒张因子敏感性高以及氧诱导管壁收缩机制未发育完善，管壁不能形成缺血缺氧区^［1］，导致早产儿生后动脉导管持续开放。早产儿动脉导管未闭（patent ductus arteriosus，PDA）的发生率与出生体重、胎龄呈负相关^［2］，胎龄30~37周的早产儿发生率约为10%，而胎龄≤28周的早产儿发生率高达50%以上^［3］。动脉导管持续左向右分流，超过机体代偿能力时，可导致一系列临床症状及体征，称为有血流动力学意义的动脉导管未闭（haemodynamically significant patent ductus arteriosus，hsPDA）。hsPDA的早产儿由于体循环血流量减少，终末器官血流灌注量不足，可能出现如脑室周围白质软化、坏死性小肠结肠炎、早产儿视网膜病、早产儿骨质发育不良、肾功能不全等并发症，而肺循环血流量增加，肺顺应性下降，机械通气时间延长，导致支气管肺发育不良、肺出血、充血性心力衰竭的发生^［4］。Isayama等^［5］研究发现hsPDA较低或较高的治疗率均与不良结局相关，过于保守治疗导致早产儿动脉导管持续开放，而过于积极治疗则易使早产儿暴露于药物甚至手术相关的不良反应。目前超声心动图仍是诊断PDA的金标准^［6］，但对PDA发展为hsPDA进程中血流动力学的变化缺乏敏感性。因此需要更准确、更灵敏的指标来综合指导hsPDA的诊治，生物学标志物是目前研究的热点。本文就生物学标志物在早产儿hsPDA诊治中的研究进展进行综述。

1.A型利钠肽（atrial natriuretic peptide，ANP）：ANP是应激和扩张的心房肌细胞对容量和压力负荷的反应产物，A型利钠肽前体中段肽（mid regional pro-atrial natriuretic peptide，MR-proANP）是ANP的非活性片段，具有生物稳定性，与等摩尔浓度的活性肽相关。MR-proANP不仅与早产儿支气管肺发育不良的发生有关^［7］，还与动脉导管大小、左心房/主动脉根部内径比值（ratio of the left atrium to aortic root diameter，LA/AO）呈线性相关^［8］。Grass等^［9］对胎龄<32周早产儿的研究发现，生后第2天MR-proANP≥850 pmol/L的早产儿诊断为hsPDA的风险较对照组增加3.9倍（95%CI 1.01~14.5），若生后第6天MR-proANP≥700 pmol/L，其药物治疗hsPDA失败的风险增加7.1倍（95%CI 1.9~27.2）。

2.脑钠肽（brain natriuretic peptide，BNP）：BNP主要由心室肌细胞合成和分泌，不能通过胎盘，故胎儿BNP不受母体水平的影响。当心室容量和压力负荷增加时，心肌细胞受到牵张刺激，释放脑钠肽前体（pro-brain natriuretic peptide，proBNP）入血，并在蛋白水解酶作用下水解为由32个氨基酸组成的活性环状多肽——BNP，以及由76个氨基酸组成的无活性片段——氨基末端脑钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）。BNP、NT-proBNP都具有排钠、利尿、舒血管和改善心脏重构等作用^［10］，NT-proBNP较BNP半衰期长、稳定性高。早产儿BNP和NT-proBNP血清浓度在生后第2~3天达到峰值，随后迅速下降，生后1个月与足月儿水平相仿^［11］。Mine等^［12］研究表明，患有hsPDA和无hsPDA的早产儿在生后第1天NT-proBNP水平相近，这可能与新生儿早期由胎儿循环向生后循环转换，左心室容量和压力负荷增加有关。由于NT-proBNP受种族、胎龄、出生体重及感染等因素的影响^{［13, 14］}，故目前尚无预测hsPDA的统一阈值。有研究显示，hsPDA组生后第3天NT-proBNP显著高于对照组，且与动脉导管大小、LA/AO呈线性相关^{［15, 16］}。Gudmundsdottir等^［16］研究发现生后第7天仍持续存在hsPDA及后期需手术治疗的患儿，其第3天NT-proBNP水平较7 d内动脉导管自行闭合的患儿显著升高，同时需手术治疗组较药物治疗组更高，故建议在生后第3天测量NT-proBNP联合超声心动图参数作为预测hsPDA和指导治疗方案的选择。Sun等^［17］研究显示当动脉导管直径>2.5 mm、PDA最大分流速度<2 m/s、LA/AO值>1.6、NT-proBNP>8 000 pg/ml时，hsPDA不良结局的风险增加。NT-proBNP主要以原形的形式从肾脏排出，Müller等^［18］研究发现尿液中与血液中的NT-proBNP浓度具有相关性，若能取代血液标本，可减少早产儿静脉穿刺的疼痛刺激及血容量丢失。

cTnT和hs-cTnT是心肌缺血性损伤的特异性标志物，常用于成人急性冠状动脉综合征和急性心肌梗死的诊断。cTnT和hs-cTnT是器官特异性而非疾病特异性的标志物，各种原因所致心肌细胞的直接损伤、应力改变、耗氧增加及缺氧损伤均可使二者升高，但新生儿cTnT水平升高的原因较为复杂^［19］。母亲产前使用糖皮质类激素或硫酸镁、围产期窒息、性别差异等因素均可影响新生儿早期cTnT水平^{［20, 21］}。有研究显示，与无hsPDA的早产儿相比，hsPDA早产儿的hs-cTnT水平更高，并且经过治疗的hsPDA患儿hs-cTnT水平较前下降，这可能与“导管盗血”有关，冠脉血流减少导致心肌缺血，被拉伸的心肌细胞缺氧应激释放hs-cTnT入血。Asrani等^［20］发现hs-cTnT >170 pg/ml时，诊断hsPDA的敏感度和特异度分别为70%和55%（AUC=0.718，P=0.007）。由于尚缺乏不同胎龄早产儿cTnT和hs-cTnT的参考值，且cTnT和hs-cTnT在脐带血中已经升高，生后早期也保持一个较高的水平^［22］，故使用cTnT和hs-cTnT评估hsPDA时需要谨慎。

Echtler等^［23］给予新生小鼠输注二氯荧光素标记的血小板后，发现许多血小板黏附在收缩的动脉导管管腔内面，并募集循环中的血小板，诱导动脉导管腔内血栓形成，促进导管闭合；同时选择患有糖蛋白Ⅱb缺陷（影响血小板黏附聚集）、血小板胶原受体糖蛋白Ⅵ抗体治疗（影响血小板黏附）或核因子缺乏（影响血小板生成）的新生小鼠，在其生后12 h行血管造影，分别有31%、54%及70%的新生小鼠动脉导管持续开放，而正常对照组动脉导管在生后12 h全部关闭，说明血小板功能障碍可能与hsPDA发生相关。故血小板相关参数，如平均血小板容积（mean platelet volume，MPV）、血小板压积（plateletcrit，PCT）、血小板分布宽度（platelet distribution width，PDW）可能与hsPDA的发生有关。近年来有研究发现血小板计数、PCT在hsPDA早产儿中较低，且与hsPDA药物治疗效果欠佳有关，但试图通过输注血小板来促进动脉导管关闭是不可取的，反而还会因此造成脑血流波动而增加颅内出血的风险^{［24, 25, 26］}。PCT是血小板计数与MPV的乘积，MPV反映血小板大小，体积较大的血小板被认为具有较高的活性和形成血栓的能力。任漪等^［27］对胎龄<32周早产儿的研究发现hsPDA组PCT 明显低于对照组，生后第4~7天若PCT<0.09%，hsPDA药物治疗失败的风险显著增加^［28］。同时Dani等^［29］在一项针对胎龄23~31⁺⁶周早产儿的研究中发现，开始第一个对乙酰氨基酚疗程前24~48 h的MPV水平与对乙酰氨基酚关闭hsPDA的有效性呈正相关。PDW反映血小板大小的离散趋势，血小板黏附聚集过程中可导致血小板破坏、消耗增多，骨髓产生新的大小不一的血小板，是判断血小板活性的指标之一。Demirel等^［30］研究显示hsPDA组早产儿生后第1天的PDW水平较高，但接受药物和手术治疗的两组间差异无统计学意义。需要注意的是血小板参数还受胎龄、出生体重、感染和宫内生长受限等因素的影响，在使用血小板相关参数，尤其是血小板计数评估hsPDA时应排除相关因素影响。

1.抗氧化剂：过量产生的氧自由基（包括活性氧、活性氮和以硫为中心的自由基）不能被抗氧化剂抵消时，就会导致氧化损伤。PDA也是氧化应激相关的新生儿疾病^［31］。宫内缺氧的环境使动脉导管持续开放，生后如处于低灌注和慢性缺氧条件下，会导致活性氧的产生增加，使动脉导管处于开放状态。异前列腺素（isoprostanes，IsoPs）是花生四烯酸产生的前列腺素样生物活性化合物，也是脂质过氧化引起的自由基诱导损伤的产物，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）为内源性抗氧化剂。血浆IsoPs和SOD在hsPDA的早产儿中水平较低，药物或手术治疗24 h后，SOD进一步降低，但IsoPs显著升高^{［32, 33］}。同时hsPDA的早产儿生后第2天尿液IsoPs高于未发生hsPDA的早产儿，需手术治疗的患儿较药物治疗的患儿水平更高^［34］。

2.炎症因子：虽然母亲绒毛膜羊膜炎诱导的胎儿炎症反应与早产儿PDA之间的关系目前还存在争议，但亦有研究发现高水平的炎症因子如白细胞介素（interleukin，IL）-6、IL-8、IL-10和IL-12、生长分化因子15和巨噬细胞炎症蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α）/CCL3与hsPDA相关^{［35, 36］}。IL水平升高刺激初级蜕膜和羊膜细胞，并诱导前列腺素生成增加，可导致动脉导管持续开发；生长分化因子15与组织缺氧、炎症反应、急性损伤和氧化应激有关；MCP1/CCL2是促进单核细胞和巨噬细胞迁移和浸润的关键趋化因子，单核细胞和巨噬细胞募集增多会提高重塑过程中迁移和增殖所必需的血小板衍生生长因子的水平，其在动脉导管关闭过程中发挥重要作用^［37］。但目前相关研究较少，炎症因子对于PDA的作用机制还需研究进一步证实。

3.血管内皮细胞分泌的相关激素：由血管内皮细胞分泌的内皮素前体-1（endothelin-1，ET-1）具有促进血管收缩的作用，肾上腺髓质素（adrenomodulin，ADM）具有抑制血管重构的作用。在动物实验中发现ET-1在生后参与PDA的闭合^［38］。肾上腺髓质素前体中段肽（mid regional pro-adrenomodulin，MR-proADM）和C基末端内皮素-1前体（C-terminal pro endothelin-1，CT-proET1）分别是ADM和ET-1的非活性片段，具有生物稳定性。Sellmer等^［8］和Letzner等^［39］ 研究发现，生后第3天MR-proADM、CT-proET1水平与动脉导管大小及LA/AO呈正相关。而内皮细胞特异性分子1（endothelial cell sepcic molecule-1，ESM-1）是血管内皮细胞分泌的一种硫酸皮素蛋白聚糖，其升高可能反映内皮细胞功能障碍和组织损伤^［40］。hsPDA的早产儿ESM-1较对照组高，经治疗后ESM-1明显下降，ESM-1>506 ng/ml时，诊断hsPDA的敏感度和特异度分别达80.9%和97.6%（AUC=0.946，P≤0.000 1）^［41］。这可能与hsPDA的早产儿肺血流量增加引起肺血管负荷，而其他器官会出现低灌注和缺氧，缺氧破坏血管稳态和影响血管内皮功能的控制有关。

4.尿液中的生物标志物：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）是存在于单核-巨噬细胞、肝细胞、上皮细胞和免疫细胞中的一种新型炎症指标，也是一种脂肪细胞因子，常用于急性肾损伤的诊断；心脏型脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid-binding protein，H-FABP）是一种细胞内脂质结合蛋白，其表达受到脂质代谢改变（包括缺血）的刺激，升高提示肠系膜灌注不足^［8］。Tosse等^［42］研究发现，生后第1天尿液中的NGAL、H-FABP在hsPDA与非hsPDA的早产儿中存在差异，可能与hsPDA患儿体循环血流量减少，终末器官灌注不足有关。但Sellmer等^［43］在146例胎龄<32周的早产儿研究中并未发现尿液中NGAL与hsPDA的发生有关。尿液生物标志物的发现与应用可避免或减少静脉穿刺，减少早产儿疼痛刺激，有利于后期神经系统及认知发育，但其临床应用价值还需大型队列研究证实。

综上，目前关于hsPDA诊治的生物标志物研究较多的是NT-proBNP，尤其是生后第3天的NT-proBNP水平可有效预测hsPDA的发生及严重程度，但其正常阈值受胎龄、出生体重、感染等因素影响。而关于血小板相关参数目前仍争议较多。探索新型血液生物标志物及尿液生物标志物联合超声心动图有望为早产儿hsPDA早期诊断及治疗提供更强有力的依据，减少不良结局的发生。