
早产是威胁母婴安全的全球关注性问题,在可能导致早产的诸多因素中,绒毛膜羊膜炎(CAM)是最常见的原因。CAM可在胎儿体内产生多种炎性因子,影响胎儿肺脏成熟、引起胎儿肺脏结构重塑,影响肺血管的收缩功能,从而影响早产儿出生后的肺部疾病患病率,甚至对早产儿远期肺功能产生一定的影响,是围生医学关注的重要问题之一。
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宫内感染是严重的妊娠并发症,可导致死胎、早产、新生儿感染和脓毒症,明显增加新生儿肺部疾病和脑损伤等的发病率和病死率。绒毛膜羊膜炎(CAM)是指病原体感染胎盘的绒毛膜羊膜和蜕膜而形成的炎症。CAM可在胎儿体内产生多种炎性因子,影响胎儿肺脏成熟、引起胎儿肺脏结构重塑,影响肺血管的收缩功能,从而影响早产儿出生后的肺部疾病患病率,甚至对早产儿远期肺功能产生一定的影响,是围生医学关注的重要问题之一。现就CAM与早产儿肺部疾病的研究进展进行综述,以提高对CAM的重视。
CAM是绒毛膜的炎性反应,形态学特点是中性粒细胞浸润绒毛膜。CAM分为有临床症状(包括发热、母亲或胎儿心动过速、子宫压痛、羊水异味)的急性绒毛膜羊膜炎(ACAM)和组织学绒毛膜羊膜炎(HCAM),后者是指无临床症状仅在显微镜检查胎盘病理时发现的CAM,其发生率是ACAM的2~3倍[1]。
宫内炎症是最常见的早产原因之一,25%~40%的早产与宫内炎症相关。HCAM占足月分娩的10%~20%,占早产的40%~70%。孕30周前的早产多与HCAM相关。一项对7 505例胎盘组织进行的研究中,孕21~24周分娩的患儿中,ACAM发生率为94.4%,急性炎性反应与早产和孕末期自然流产相关[2]。
在胎盘、绒毛膜和脐带3部分结构中,急性炎性损伤是以中性粒细胞浸润为特征。其中,当炎症过程影响绒毛膜和羊膜时,被定义为CAM;如果炎症影响绒毛树,定义为急性绒毛炎;累及脐带(脐带静脉、动脉和华通胶)的炎性过程,被称为急性脐带炎,也就是胎儿炎性反应综合征(FIRS)的组织学部分。胎盘中蜕膜起源母体,绒毛膜和绒毛树起源胎儿。母体的中性粒细胞正常时是在绒毛间隙中循环。在CAM时,当有浓度梯度时,中性粒细胞向羊膜腔移动,在绒毛间隙中的中性粒细胞移动到胎盘绒毛面。因此,除绒毛血管炎外,绒毛面的炎症是母体的炎性反应。CAM中的中性粒细胞是母体来源的,与之相反,脐带和胎盘绒毛板的绒毛血管炎是胎儿来源的[3]。在羊膜腔炎症中,一项研究表明,羊水中性粒细胞可能主要来自胎儿或母体,也可能是胎儿和母体来源的混合,提示胎儿和母体均参与了宿主对羊膜内感染的防御机制[4]。
CAM引起的炎性级联反应可导致早产[5]。入侵蜕膜绒毛膜间隙的细菌释放内毒素(LPS)和外毒素,被Toll样受体(TLR)识别,在胎膜和蜕膜层产生炎性细胞因子,刺激前列腺素的释放和启动中性粒细胞趋化、浸润和活化,导致金属蛋白酶的合成和释放。前列腺素刺激子宫收缩,金属蛋白酶引起宫颈成熟,降解绒毛膜导致其破裂。绒毛膜的感染抑制前列腺素脱氢酶的活性,前列腺素灭活减少,因此使前列腺素到达子宫肌层,引起提前收缩。CAM影响妊娠过程,增加促肾上腺皮质激素的产生,刺激胎盘前列腺素的合成与子宫肌层的收缩。
近期一项针对1 200例的<28周的早产儿研究表明,胎盘组织的微生物定植和HCAM以及脐带血管炎症与早产密切相关。根据微生物学数据,至少1/4的早产是由宫内细菌感染引起。孕23周以下,培养阳性率达到79%。羊水中促炎细胞因子水平升高,与早产相关,提示宫内炎症通过促进局部细胞因子产生而激发早产[6]。
RDS是由于肺脏不成熟及肺表面活性物质不足引起的一组临床综合征,典型临床表现为呼吸急促、三凹征、发绀及胸片磨玻璃样改变,RDS的发病率与胎龄呈负相关。CAM与早产密切相关,相关报道表明,CAM可减少RDS的发生,在组织学上,CAM可使羊膜腔内胎儿肺表面活性物质水平升高,但CAM引起肺表面活性物质升高的效应是否有病原特异性尚不得知。CAM可刺激胎儿及胎盘细胞产生白细胞介素(IL)-6,IL-6刺激肺表面活性物质相关蛋白(SP),包括SP-A、SP-B、SP-C的合成,促进肺泡成熟;此外,SP-A还可促进肺泡巨噬细胞吞噬特异性肺病原体,SP-A合成的增加可促使肺的成熟从而减少RDS的发生。且宫内炎症刺激胎儿儿茶酚胺分泌,加速早产儿肺合成肺表面活性物质,可降低早产儿RDS的发生率[7]。
研究证实,暴露于CAM的新生儿发生RDS的风险降低,Kim等[8]证实HCAM可降低RDS发生的风险。Park等[9]对早产儿的观察研究表明,轻度及中度的CAM,对RDS的发生有保护性作用,而极轻度或重度的CAM对RDS的发生无保护作用。有研究表明,产前感染促进肺成熟,羊膜腔内注入LPS,可产生宫腔内炎症,促进肺表面活性物质产生。羊膜腔内的IL-1、解脲脲原体均能促进肺成熟[10]。当然,研究结果尚不一致,有研究证实,诊断CAM和FIRS的新生儿与单纯诊断CAM无FIRS的新生儿相比,发生RDS的风险增加,而且对外源性肺表面活性物质的替代治疗效果不佳[10]。
Northway等[11]于1967年首次提出BPD,并将其定义为早产儿的一组慢性肺疾病,该病是因机械通气、氧损伤、液体超负荷、营养不佳等,导致早产儿尤其是极低和超低出生体质量儿严重肺脏损伤。
CAM诱导促炎细胞因子产生,促炎细胞因子经呼吸运动,与呼吸上皮直接接触,引起肺部炎症,进而发展为BPD。随着极低出生体质量儿BPD发展,细胞因子IL-1β、IL-8、IL-10、干扰素γ表达增高,而IL-17、趋化因子、肿瘤坏死因子β表达减少,这表明,BPD与T淋巴细胞介导的适应性免疫应答受损有关。在羊体内注射LPS可引起肺空间结构的重塑,肺泡数目减少,肺泡体积增大,肺泡上皮层变薄。急性脲原体感染引起肺脏内单核细胞及中性粒细胞轻度升高,细胞外基质蛋白表达的形态学改变与BPD患者表现类似。在妊娠中期的胎羊羊膜腔内连续注入LPS 28 d,胎羊体内有持续存在的轻度炎性反应,当胎羊早产时,肺泡数量下降,而当小羊近足月出生时,并未出现肺部结构的异常,这一结果表明,炎症刺激可引起肺泡结构改变,但肺脏具有自我修复及重塑功能,早产的发生,使肺脏的自我修复中断,进而易发生BPD[12]。
CAM对于BPD的发展至关重要[13],因为其明显增加了早产的可能性,这是该疾病最重要的危险因素。它能引起不成熟肺的慢性炎症过程,使其更易发生出生后损伤。此外,产前炎症降低了早产儿对RDS表面活性剂的反应,从而导致更高的氧气需求和更长的机械通气时间。
CAM与BPD之间的关系,既往的研究结论不一致。Kim等[8]对261例极低出生体质量儿的回顾性队列研究表明,HCAM的发生使BPD的发病率升高,但Ballard等[14]对687例≤32周早产儿的队列研究显示,ACAM与中至重度的BPD无明显相关性,这可能与HCAM较ACAM发病率高有关。Metcalfe等[10]对美国华盛顿州56 537例早产儿进行研究,以所有出生婴儿为研究对象时,BPD与CAM关系密切,而以所有胎儿为研究对象时,CAM对BPD的影响更明显。
PPHN是新生儿极具挑战性的出生后过渡期的急性疾病之一,可导致较高的患病率和病死率。出生后正常循环适应的失败导致PPHN,通常继发于肺实质疾病或肺发育不全,但其也可能是特发性。PPHN的特点是肺血管阻力升高,导致从右向左分流和低氧血症[15]。在胎儿时期,肺血管阻力增高,仅有5%~10%的心排出量进入肺血管床,在出生后,肺脏通气功能的建立及氧化作用等多种机制引起肺血管阻力降低,内皮细胞产生一氧化氮及花生四烯酸代谢产物——前列腺素等一系列化学分子调节平滑肌细胞,使其舒张。
既往动物实验发现,在羊体内注入LPS后,可起血管内皮生长因子、血管内皮生长因子受体2、内皮型一氧化氮合成酶、酪氨酸蛋白激酶受体、血小板内皮细胞黏附因子表达减少,这些细胞因子的改变,引起肺血管的改变,如平滑肌细胞肥大、胶原蛋白在肺阻力小动脉的外膜层沉积[16]。研究发现,这些肺血管系统的改变与血管阻力的增加相关,可使肺血流减少,肺血管阻力增加即表现为PPHN。此外,有研究表明,C反应蛋白对一氧化氮的产生有抑制效果,且抑制其生物活性,而一氧化氮主要起舒张血管的作用[17],因此,这种抑制作用可干扰健康新生儿出生后的循环转换进程。在日本一项关于12 954例极早产儿疾病调查的研究发现,PPHN的发病率达8.1%,且每年都有增加趋势,而CAM与PPHN密切相关[18],各国研究结果不一致[19],使这一问题仍需进一步研究。
CAM可引起肺部炎性反应,这种炎性反应是轻度、弥散性的,表现为细胞凋亡及细胞增殖。动物实验表明,在羊膜腔内注射LPS或促炎介质后,可引起肺部急性炎症,在羊膜腔被感染的数小时内,在肺实质组织中可检测到中性粒细胞聚集,这种聚集效应与炎性介质呈剂量相关性;引起呼吸道持续白细胞激活,聚集CD3阳性的淋巴细胞向肺组织转移,引起TLR2和TLR4表达增多,小凹蛋白减少,以及其他的信号通路改变,引起肺胶原蛋白和弹性蛋白改变,暂时地抑制肺泡的分隔,使血管壁增厚;大量促炎因子表达,如IL-1β、IL-6、IL-8及单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1);此时,肺组织持续发育,但会出现早期损伤的病理表现,如细胞凋亡、细胞增殖及微血管损伤[20]。
有研究表明,起源于生命早期慢性肺损伤,可能对呼吸系统产生不利的远期影响。McDowell等[21]对晚期早产儿的研究表明HCAM与婴幼儿期呼吸道疾病的发病率密切相关。Dessardo等[22]对<32周早产儿的远期随访表明,FIRS是儿童慢性呼吸道症状的一种重要危险因素。
产前应用糖皮质激素可促进胎儿肺成熟,则促进内源性的肺表面活性物质合成,CAM也可促进肺表面活性物质合成,但研究表明,CAM与糖皮质激素的联合效果并不是简单的叠加。糖皮质激素应用时间节点与CAM发生的时间之间的关系可能影响联合效果[23]。在LPS诱发CAM之前应用糖皮质激素,内源性的肺表面活性物质合成增加,尤其是SP-D的合成增加,SP-D在天然免疫中起重要作用,可减少CAM引起的肺部炎症,抵消LPS引起的炎性因子通路,对肺起保护作用,而在发生CAM之后应用糖皮质激素,促进肺成熟的效果减弱,SP-D的合成减少,可引起炎性因子增多。但也有研究表明,在肺部炎症发生后应用糖皮质激素,对促进内源性的肺表面活性物质合成的效果增加,因此,何时应用糖皮质激素仍需进一步研究。
胎儿在宫内是低氧环境,在出生后动脉氧分压(SaO2)立即升高,在血液及组织中的氧含量突然改变可引起出生后代谢过程的生理成熟,然而,过剩的氧气吸入可引起高氧血症,对早产儿是有害的。研究表明,在复苏的早产儿中,吸入氧体积分数(FiO2)90%~100%与21%~30%相比,氧化应激标志物明显增高,表明氧气吸入可能引起早产儿急性肺损伤[24]。因此,指南推荐,在早产儿的窒息复苏过程中,根据氧饱和度(SpO2)调整FiO2,但在临床操作过程中,早产儿出生10 min内SpO2的目标存在偏差,有研究表明,在不同的通气方式下,可使用自动闭环FiO2预设SpO2目标值,在动物实验中,在出生15 min内应用自动闭环FiO2控制,可减少高氧血症的发生[25]。
早产儿出生后潮气量小,肺表面物质缺乏引起肺膨胀不良,肺液排出少,影响肺换气功能。肺泡塌陷可引起肺不张,应用高潮气量使肺泡扩张可引起容量伤,这些均可导致肺组织损伤。早产儿机械通气可引起肺部炎症并引起白细胞浸润及炎性因子增多。在早产儿出生后采用持续肺膨胀策略可提高功能残气量,提高肺部氧气交换,但也会引起肺部炎性因子的升高。虽然机械通气可引起急性肺损伤,但为维持生命稳定,早产儿出生后应用机械通气不可避免,应用持续性正压通气(CPAP)和肺表面活性物质替代治疗可降低机械通气的使用。德国的新生儿网络数据表明,在有自主呼吸的新生儿应用肺表面活性物质替代治疗可减少机械通气的比例,减少BPD的发生[26]。
综上,宫内感染与早产儿肺部疾病密切相关,如果能在不同水平,如炎症改变、肺损伤发展过程及早期干预等方面,发现并明确生命早期对肺损伤的影响因素及其生理机制,加强这方面的动物实验研究,进一步加强早产儿的随访及研究,将有利于早期干预,改善早产儿的肺部结局,提高生存质量。
所有作者均声明不存在利益冲突





















