第三节 妊娠的生物化学诊断
妊娠期胎盘及胎儿-胎盘复合体生成多种激素(孕酮、睾酮、雌激素、hCG、hPL及P-Sβ1G)、多种酶类，它们的含量均随妊娠进展而变动，其中有许多可出现在孕妇体液内。因此测定孕妇血样、尿液及其它体液内这类物质的含量可作为早孕诊断及监护胎盘、胎儿-胎盘复合体功能，了解胎儿宫内发育，成熟及安全的手段。
一、妊娠的内分泌检查
(一)妊娠试验
目前妊娠早期诊断开展最普遍的项目是测定血清及尿液绒毛膜促性腺激素(hCG)。早孕时hCG迅速上升，在受精卵着床后1.7-2天血清中hCG就增加一倍，一周后即从未妊娠时的25ng/ml(或低于此值)上升到100ng/ml。两周后显著增高，到12-13周达高峰，妊娠末期稍下降，hCG在早孕明显升高的特点，已广泛用于早孕的诊断。表14-3显示了孕妇尿hCG测定情况。
表14-3 孕妇尿hCG测定
妊娠周数 |
孕酮(nmol/L) |
| 7 | 78.4 |
| 8 | 91.5 |
| 9-12 | 133 |
| 13-16 | 145.6 |
| 17-20 | 202.6 |
| 21-24 | 354.8 |
| 25-34 | 528.9 |
| 35-40 | 645 |
表14-5 妊娠尿E2值
妊娠周数 |
催产素酶活性(U/L) |
非妊娠期 |
15-35 |
20 |
15-65 |
25 |
25-90 |
30 |
35-125 |
35 |
45-175 |
40 |
65-240 |
孕妇血清催产素酶活性超过正常值常预示双胎妊娠；如持续低值则表明胎盘功能不良，有分娩低体重儿的可能；如突然发生急剧降低则说明胎盘功能有急性障碍，有可能早产或死胎。
(二)耐热性碱性磷酸酶(HSAP)
胎盘产生的碱性磷酸酶与来源于肝、骨及肠的碱性磷酸酶不同，它具有抗热性。当加热到65℃，历时30分钟后，其它来源的碱性磷酸酶均失活，但不影响胎盘碱性磷酸酶活性，故称为耐热性磷酸酶(heat-stable alkaline phosphatase，HSAP)。通常用比色法测定血清HSAP。方法是先测定碱性磷酸酶总活性，然后加热再测定HSAP活性。妊娠16-20周时即可在孕妇血清中测出HSAP活性，并随妊娠期进展而持续增高，直至分娩。HSAP正常值与孕周关系如下：
孕周数 |
26 |
30 |
34 |
38 |
40 |
HSAP活性(μmol/L) |
0.4 |
0.64 |
0.96 |
1.28 |
1.36 |
血清HSAP突然增高常见于胎盘梗死时大量滋养叶细胞崩解、破坏，预示胎儿处境危险。相反，HSAP活性持续下降可能为死胎。畸形与低体重儿。妊娠晚期连续测定HSAP对估计胎儿预后有一定价值。由于单凭此酶活性高低判断胎儿预后准确性受限，故应结合其它测定一起判断。
目前已应用凝胶过滤法、等电点聚集等生化技术成功地分离出血清胎盘型碱性磷酸酶，为研究妊娠时此酶的临床意义提供了新的手段。
(三)组氨酸酶
也叫二胺氧化酶(diamine oxydase，DAO)。由胎盘蜕膜产生，妊娠后9-18天即能在血清中测出，妊娠6周开始逐渐增高，其含量随妊娠进展而增加，妊娠20周时达峰值，较非妊娠时增加1000倍，产后下降。DAO妊娠8周和12周的平均值为1.5U/L和5.2U/L。
DAO测定可作为观察胎盘功能的指标，对妊娠早、中期预后有诊断价值。血清DAO水平低下则提示胎儿代谢不良，常出现宫内发育迟缓、早产等不良预后。
三、妊娠期血浆蛋白质的变化及其临床意义
妊娠期孕妇体内蛋白质代谢处于正氮平衡状态，尤其是孕中、晚期更为显著。妊娠后半期孕妇每天可储存约2-3g氮，其中50%供给胎儿、胎盘的发育生长，50%供给子宫、乳腺及母体其他组织增生肥大用。此外胎儿-胎盘复合体的成熟，妊娠期内分泌的变化及血容量、血凝与纤溶系统的变化等，均可致孕妇血浆蛋白质组成与非孕妇女有所不同。足月妊娠时血液的部分改变见表14-7。
表14-7 足月妊娠时血容量、血清蛋白、电解质的改变
正常妇女 |
足月妇女 |
增减百分比 | |
血容量(ml) |
3930 |
5332 |
+35% |
血浆容量(ml) |
2580 |
3655 |
+42% |
红细胞容量(ml) |
1353 |
1677 |
+24% |
红细胞 |
4.2×1012/L |
3.6×1012/L |
-12% |
白细胞 |
7.0×109/L |
10.0×109/L |
+43% |
血清蛋白(g/L) |
77 |
69 |
-10% |
血清白蛋白(g/L) |
44 |
35 |
-20% |
血清钠(mmol/L) |
139.5 |
138 |
|
血清钾(mmol/L) |
4.3 |
4.2 |
|
血清氯(mmol/L) |
103.5 |
103 |
近年来随着对血浆蛋白质的深入研究，尤其是应用免疫电泳法及色谱法，发现孕妇血浆蛋白质成分主要改变如下：
(一)血清蛋白质成分的主要变化
⒈血清蛋白 妊娠期血清总蛋白水平逐步降低，至妊娠晚期达最低，较非孕期降低约13%。其中血清白蛋白轻度降低，α、β球蛋白升高，γ球蛋白下降。白蛋白与球蛋白的比值由非孕时的1.32：1降至妊娠3个月时的1.21：1；足月时降至0.84：1。由于血清总蛋白降低，使血浆胶体渗透压下降，孕妇有形成水肿的倾向。造成其降低的原因主要是孕妇血中氨基酸大量地输给胎儿、胎盘、子宫及乳腺等组织供生长发育使用。其次妊娠期血容量增加，血清蛋白质被稀释也加重血清蛋白质的降低。
⒉凝血因子 血浆凝血因子为可溶性蛋白质，妊娠期多种凝血因子含量明显增加，妊娠晚期除XIII、Ⅺ因子外，几乎所有的凝血因子都有不同程度的增加，如表14-8所示。
表14-8 妊娠晚期凝血因子的改变
蛋白激素 |
⒈人绒毛膜促性腺激素(hCG) |
⒉人胎盘催乳素(hPL) | |
⒊人绒毛膜促甲状腺激素(hCT) | |
酶类 |
⒈耐热碱性磷酸酶(HSAP)，即胎盘型碱性磷酸酶 |
⒉催产素酶，即胱氨酸氨肽酶 | |
⒊组氨酸酶，即二胺氧化酶 | |
妊娠相关性蛋白质 |
⒈妊娠特异性β1-糖蛋白(SPβ1G) |
⒉胎盘蛋白5(PP5) |
四、羊水的检测及其临床意义
妊娠期充满羊膜腔的液体称为羊水，它是孕妇子宫内的重要组成部分。妊娠早期的羊水主要是由母体血浆通过胎膜进入羊膜腔的透析液，为澄清液体，成分与血浆相似。妊娠中期以后，胎儿尿可能成为羊水的重要来源，以后更有胎儿代谢物、分泌物进入，成分逐渐复杂，足月妊娠时羊水呈乳白色、混浊、不透明，可见胎脂、上皮细胞及毳毛等有形物质。由于胎儿尿液混入羊水，羊水逐渐变为低渗(钠浓度低)，渗透压由妊娠早期的280mmol/L降为255-260mmol/L，但尿酸、肌酐、尿素浓度却比母体血浆逐渐升高。羊水量在妊娠38周前随胎龄而增加，但个体差异大。妊娠8周时羊水量为5-10ml，20周为200ml，36-38周达高峰，约1000-1500ml，以后逐渐减少。羊水pH值8-9，密度1.006-1.020g/cm2。
妊娠前半期羊水的成分基本上与母体血浆相似，只是蛋白质含量低，甲胎蛋白(AFP)含量高，羊水中几乎没有成形的微粒。妊娠16周以后，由于胎儿吞咽、呼吸及排尿功能的建立，使羊水成分发生了很大变化。羊水中葡萄糖含量较母体血中低，约为2.04-2.79mmol/L，而足月妊娠时葡萄糖含量明显下降，可能与胎盘通透性降低有关。羊水中脂肪含量约为4.5-5.9g/L，其中50%为脂肪酸，磷脂为0.39-0.59mmol/L，胆固醇为0.52-2.50mmol/L。羊水中蛋白质占有机物的50%，平均2.6g/L。妊娠22周时羊水蛋白质为10g/L，随妊娠进展其含量逐渐下降，到36周时为5g/L。羊水蛋白以白蛋白为主。羊水中无机物主要为气体和电解质。当胎尿进入羊水后，羊水逐渐由开始的近似等渗液变为低渗，其中钠、氯浓度下降，钾略上升。此外随妊娠的进展，羊水胆红素浓度下降，至妊娠37周时接近于0，这反映胎儿肝脏的酶系统发育已逐渐完善。
羊水存在整个妊娠过程中，包括分娩时，对胎儿和母体都具有重要保护作用。由于羊水与母体血浆进行着物质交换，所以它与母体、胎儿的关系都很密切。近年来通过穿刺采取羊水标本进行各种检查，了解胎儿性别，胎儿成熟度；从羊水成分的变化窥视胎儿的安全状态与有否先天性缺陷或遗传性疾病。因此羊水是产前诊断的良好材料，羊水检查正在越来越多地应用于临床。下面列举几项羊水检查项目。
(一)甲胎蛋白测定
火箭电泳法测定羊水AFP水平，发现妊娠13-14周达高峰，但正常低于30μg/ml。羊水AFP检测的临床价值是：①用于神经管开放(未闭)的产前诊断，这种先天性遗传病胎儿的甲胎蛋白从胎儿脑脊液经脑脊膜毛细血管向羊水渗入增加，故羊水含量增高可达10倍。②胎儿脐膨出与消化道畸形(开放性腹壁缺损)，内脏与羊水接触、羊水的ADP含量增高，故可测AFP作此病的产前诊断。③诊断宫内死胎：死亡胎体渗液进入羊水，加之此时胎盘屏障通透性增高，羊水(还有孕妇血浆)的AFP剧增。④无脑儿、共济失调毛细血管扩张症及胰腺纤维囊性变化的胎儿，羊水AFP也呈高值。⑤葡萄胎中缺乏胎儿组织，故羊水AFP低值为诊断此病指征之一。
(二)羊水卵磷脂/鞘磷脂比值测定
胎儿肺泡表面的脂类活性物质主要为卵磷脂与鞘磷脂，系维持肺稳定性的重要物质，两者均可进入羊水内。正常妊娠34周之前羊水中卵磷脂(lecithin，L)和鞘磷脂(sphin-gomyelin，S)含量基本一致，卵磷脂/鞘磷脂比值(L/S比值)低于2。35周后肺泡上皮Ⅱ型细胞产生的卵磷脂合成迅速加快，鞘磷脂稳定，使L/S比值逐渐等于2或大于2，说明此时胎肺已发育成熟。若此时L/S比值仍低于2则说明胎肺功能发育不健全，娩出的新生儿易发生胎儿呼吸窘迫综合征(respiratory distress syndrome，RDS)。故测定妊娠35周后羊水的L/S比值可预测新生儿及宫内胎儿RDS。
(三)羊水肌酐测定
羊水中的肌酐来自胎尿，因而它的含量能反映胎肾发育成熟度。羊水的尿酸、肌酐、尿素随妊娠进展而增加。尿素由早期妊娠的3.84mmol/L增至足月妊娠的5.01mmol/L。肌酐含量由28周的88.4μmol/L上升至足月妊娠的176.8μmol/L，若肌酐浓度达194.48μmol/L，尿酸浓度达595μmol/L，提示肾脏已发育成熟。此外羊水中的肌酐浓度随孕酮的增高而上升。妊娠36周时的正常值为132.6μmol/L，37周后超过176.8μmol/L，也说明胎肾已发育成熟。不过胎肾发育有时虽不够成熟，但由于孕妇血浆肌酐增加，也会使羊水肌酐呈高值，故在判断时还应考虑到这点。
(四)睾酮测定
妊娠17周时羊水中睾酮达高峰。一般在妊娠中期孕男胎者羊水睾酮正常平均值为224±11pg/ml，孕女胎者羊水睾酮平均值仅39±2pg/ml，两者显著差异，据此可预测胎儿性别。
(五)雌激素测定
羊水中含有多种激素，如皮质醇、雌三醇、孕酮、睾酮、催乳素、绒毛膜促性腺激素及前列腺素等，它们来源于胎儿和胎盘，其含量直接反映胎儿-胎盘复合体功能。此外，羊水中还含有ACTH、FSH、LH及促甲状腺激素等。这些激素的作用可能与发动宫缩有关。
羊水中的雌三醇(E3)与孕妇血中与尿液E3相关性良好，妊娠末其羊水E3正常值为80-120μg/dl，雌四醇(E4)为16-65μg/dl。正常的E3/E4比值等于3，说明胎盘功能良好。若E3低值，此比值缩小提示胎盘功能不良，可能为胎儿呼吸窘迫综合征，宫内生长迟缓。如E3突然下降可能为先兆流产。
(六)乙酰胆碱酯酶测定
乙酰胆碱酯酶(AChE)即真性胆碱酯酶，主要来自胎儿的兴奋性细胞，如嗜铬细胞、神经节细胞、运动细胞、中枢神经系统神经细胞和肌细胞，反映神经系统成熟度。胎儿神经管闭合缺损(如开放性脊柱裂)及开放性腹壁缺陷时，羊水中AchE增加。如果同时测定羊水中假性胆碱酯酶(PChE)活性，计算出羊水的AchE/PchE比值，还可区分开这两种缺损：比值大于0.27者可诊断为神经管缺损，等于或小于1.0者则可诊断为开放性腹壁缺陷胎儿。
此此，羊水中约还含有25种酶，临床上可在严重溶血症的胎儿羊水中发现乳酸脱氢酶及α-羟丁酸脱氢酶升高；在胎儿死亡之前见到脂酶突然下降；当羊水有胎便污染时碱性磷酸酶升高。
(七)用DNA分子杂交法检测羊水细胞的有关基因
此法用产前诊断血友病及血红蛋白病，如对α-球蛋白生成障碍性贫血(地中海贫血)纯合子或血红蛋白H进行产前诊断。α-珠蛋白生成障碍性贫血纯合子的4个α个肽键结构基因全部缺失，检测羊水细胞中是否存在α-珠蛋白基因即可诊断此病。具体方法是先提取人类α珠蛋白mRNA，用逆转录酶制备出互补DNA(cDNA)，将cDNA用32P标记，然后用羊水细胞提取的DAN与之进行杂交，再用放射自显影检查是否有α-珠蛋白基因存在即可。
(八)用限制性内切酶法检测羊水细胞的有关基因
此法比DNA杂交法优越，可直接从20ml羊水细胞中提取DNA，不需培养，且可用于妊娠早期作产前诊断。由于基因突变可以造成某种限制性内切酶切点的丧失或新切点的出现，这?, 百拇医药(王继红 康格非)