血漿TGF-β1、BMP-7 水平對早產兒支氣管肺發育不良的預測價值

張霞，段玉會，韓進天，王巖，黃奕霖，蘇萍

玉林市第一人民醫院，廣西玉林537000

隨著圍生醫學與新生兒重癥監護診療技術的長足發展，早產兒和極低體質量兒的存活率有了很大的提升，故早產兒支氣管肺發育不良（BPD）的發生率有逐漸上升趨勢［1］。早產兒BPD 病情較重，除呼吸系統癥狀外，多伴有神經系統損害，嚴重影響患兒的生存質量及預后［2］。因此，及早識別高風險早產兒BPD 是現階段圍生醫學的工作重心。轉化生長因子-β1（TGF-β1）是多肽類生長因子超家族成員之一，其具有促炎和促纖維化作用，其可影響肺的發育，并在高氧性肺損傷、肺纖維化中發揮重要作用［3］。骨形成蛋白-7（BMP-7）是TGF 超家族成員之一，其通過Smads 信號通路參與肺損傷及損傷后組織修復過程［4］。BPD 患者肺發育較差、肺組織損傷較重，TGF-β1和BMP-7 可能參與其中，但目前二者與BPD 的關系尚未可知。為此，本研究分析血漿TGF-β1、BMP-7水平對早產兒BPD的預測價值，以期為BPD的早期診治提供幫助。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015 年1 月—2020 年1 月于本院出生的早產兒500 例，根據是否發生BPD 分為BPD 組185 例和非BPD 組（NBPD 組）315 例。納入標準：①胎齡在28～32 周；②出生體質量≤1 500 g；③出生24 h 內轉入新生兒重癥監護室；④存活時間超過28 d；⑤BPD 診斷參照《實用新生兒學》中的相關標準［5］。排除標準：①先天性畸形；②并發胎糞吸入綜合征；③合并先天性心臟病、動脈導管未閉、肺動脈高壓；④并發膈疝、氣胸、胸腔積液及肺部占位性病變。本研究已經獲得醫院倫理會的審批同意，新生兒家屬均簽署知情同意書。

1.2 資料收集整理 記錄兩組新生兒胎齡、性別、出生體質量、1 min Apgar 評分、5 min Apgar 評分、呼吸窘迫綜合征（NRDS）發生情況、吸氧時間、吸氧濃度、機械通氣時間、出生方式、母妊娠期并發癥（高血壓、糖尿病）發生情況。

1.3 生化指標檢測 兩組新生兒均在出生時采集臍血，出生后第7、14、21 天采集外周靜脈血5 mL，以2 000 r/min 離心15 min（離心半徑14 cm），置于-80 ℃冷藏器中備用。嚴格按照檢測試劑盒操作說明，使用雙抗體酶聯免疫吸附法檢測血漿中TGF-β1和BMP-7的水平。TGF-β1檢測試劑盒購于埃博泰克生物科技有限公司（武漢，生產批號20141207），BMP-7檢測試劑盒購于羅氏公司（瑞士，生產批號20141126）。

1.4 統計學方法 采用SPSS version 23.0（SS Inc，Chicago，IL）進行數據分析。計量資料符合正態分布以±s表示，組間差異比較采用獨立樣本t檢驗或重復測量的方差分析；計數資料以例或百分比表示，組間比較使用χ2檢驗。應用Logistic 回歸分析早產兒BPD 的危險因素，使用受試者工作特征曲線（ROC）分析TGF-β1和BMP-7 對早產兒BPD 的預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患兒的臨床特點 BPD組機械通氣時間、吸氧濃度、吸氧時間、NRDS比例、順產比例高于NBPD 組，出生體質量、1 min 及5 min Apgar 評分低于NBPD組（P均＜0.05）。見表1。

2.2 兩組血漿TGF-β1和BMP-7 水平變化 BPD 組出生時和出生后（第7 天、14 天、21 天）的血漿TGFβ1、BMP-7 水平高于同時間點NBPD 組（P均＜0.05）。BPD 組出生時、出生后第7 天、14 天、21 天的血漿TGF-β1水平逐漸升高，而血漿BMP-7 水平在出生時、出生后第7 天、14 天逐漸升高，第21 天較前有所下降，不同時間點比較差異均有統計學意義（P均＜0.05）。見表2。

2.3 早產兒BPD 的危險因素 以早產兒是否發生BPD 為因變量，Logistic 多因素回歸分析顯示順產、吸氧時間、機械通氣時間、TGF-β1、BMP-7 均是早產兒BPD的危險因素（P均＜0.05）。見表3。

2.4 臍血TGF-β1和BMP-7 對早產兒BPD 的診斷價值 早產兒出生時臍血TGF-β1、BMP-7 預測BPD的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.757、0.808，TGFβ1聯合BMP-7 預測BPD 的AUC為0.848，高于TGFβ1、BMP-7 任一單項指標（P均＜0.05）。以截斷值為9.246 ng/mL，TGF-β1診斷BPD的敏感度為75.50%，特異度為78.87%；以截斷值為1498.330 pg/mL，BMP-7 診斷BPD 的敏感度為83.00%，特異度為75.83%。見表4

3 討論

新生兒是肺發育的特殊階段，此刻肺剛脫離小管期進入囊泡期，對各種刺激比較敏感；特別是早產兒，由于肺組織發育不成熟，且本身對氧化應激易感、抗氧化酶活性及維生素C、E 等自由基清除物較少，暴露于機械通氣、高濃度吸氧及炎性損傷等不利因素之中的機會更多。本研究顯示，BPD 患兒機械通氣時間長、吸氧時間長、順產是早產兒BPD 的危險因素，此結果與既往的研究相符［6］。機械通氣時間較長常常導致氣道黏膜受損，氣壓傷風險亦較高，常常引起肺組織損傷；吸氧時間長導致外界病原微生物進入肺組織的幾率大增，常引起肺組織感染；順產新生兒氣道擠壓傷風險較高，亦會引起肺組織損傷；上述因素均會引起不成熟肺組織的急性損傷，且損傷后的異常修復損傷是導致“經典型”BPD的主要原因［7］。目前，BPD 的診斷、病情分級大多在新生兒出生后28 d 進行，此時即便診斷明確也往往錯過最佳干預時期［8］。因此及早篩查BPD 高危產兒，對BPD臨床防治有重要意義。

表1 兩組臨床特點比較

表2 兩組血漿TGF-β1和BMP-7水平比較（±s）

表2 兩組血漿TGF-β1和BMP-7水平比較（±s）

注：與本組出生時相比，aP＜0.05；與本組第7天相比，bP＜0.05；與本組第14天相比，cP＜0.05。

BMP-7（pg/mL）組別n TGF-β1（ng/mL）出生時5.46±1.87 13.04±3.49 31.602＜0.05 ＜0.05第7天5.53±1.61 18.67±4.69a 45.404第14天5.64±1.63 28.49±5.78ab 65.885＜0.05第21天5.61±1.59 43.49±7.54abc 86.024＜0.05 NBPD組BPD組315 185 t P第21天960.81±136.58 2586.43±537.49abc 50.981＜0.05出生時959.48±110.37 1984.43±459.82 37.776＜0.05第7天960.28±116.58 5134.89±681.43a 106.187＜0.05第14天961.21±135.47 5843.27±783.54ab 107.944＜0.05

表3 早產兒BPD危險因素的Logistic回歸分析

表4 臍血TGF-β1和BMP-7對早產兒BPD的診斷價值

BPD病理改變復雜，早期表現為呼吸道炎癥、局部肺間質增生、肺氣腫等，晚期可發展為不可逆性細胞外基質沉積、肺組織纖維化。TGF-β1是巨噬細胞、上皮細胞、成纖維細胞分泌的一種多功能細胞調節因子，其可調控血管生發及上皮細胞分化，其適量的表達促進肺組織正常發育，但過度表達時，可抑制肺泡發育、促進細胞外基質沉積引起肺纖維化［9］。研究發現，NRDS患兒血清TGF-β1水平在出生后第3天高峰，1周后恢復正常，說明TGF-β1參與了早期急性肺損傷［10］。國內的一項基礎研究發現BPD 模型新生小鼠肺組織TGF-β1水平明顯高于健康新生小鼠，說明TGF-β1可能促進了BPD 的發生［11］。另有研究證實TGF-β1水平對早產兒并發BPD 有較好的的早期預測作用［12］。本研究結果顯示BPD 組患兒出生時、出生后（第7 天、14 天、21 天）的TGF-β1水平均高于對應時間點的NBPD 組，且隨著時間的進展持續升高，進一步分析顯示TGF-β1是早產兒BPD 的危險因素。究其原因，可能是早產兒機械通氣、吸氧時間較長，引發感染、炎癥導致TGF-β1表達增多，高水平的TGF-β1可促進絲氨酸/蘇氨酸激酶信號途徑中的Smad2/3磷酸化，進而介導血管生長因子、纖維化生長因子的生成，還會誘導趨化炎癥因子分泌，最終妨礙肺微血管的發育、細胞外基質肺內沉積，導致肺纖維化、抑制肺成熟［13］。

BMP-7 與TGF-β1同屬TGF 超家族成員之一，其亦是絲氨酸/蘇氨酸激酶受體，主要上調抑制性Smad 蛋白Smad6、Smad7 的表達，進而抑制Smad2/3的磷酸化，進而促進Smad4 的釋放，導致TGF-β1信號傳導中斷［14］。有研究顯示通過靶基因下調小鼠體內BMP-7 的表達，可促進肝纖維化的發生［15］，說明BMP-7具有抗纖維化作用。王慧杰等［16］的研究發現早產兒BPD 血漿中BMP-7 和TGF-β1明顯升高，且對BPD 具有較好的預測價值，說明二者均參與了BPD的進展。本研究結果顯示BPD 組患兒出生時、出生后（第7 天、14 天、21 天）的BMP-7 水平均高于對應時間點的NBPD 組，且在出生時至出生后第14 天逐漸升高，在第21 天有所下降，多因素分析發現BMP-7 是早產兒BPD 的危險因素。具體機制可能為：早產兒發生肺損傷時，BMP-7 作為一種保護性因子代償性增高，其通過促進Smad4 的釋放，來抑制TGFβ1的肺損傷、細胞基質纖維化作用，因此從早產兒出生時至出生后第21 天BMP-7 水平逐漸升高［17］。然而，隨著隨著肺損傷的加重，BMP-7 的調節能力不足，消耗較多，且持續升高的TGF-β1也抑制了BMP-7 的表達，因此早產兒出生后第21 天BMP-7 出現了消耗性下降［18］。鑒于BMP-7 的保護作用，其有可能成為臨床中治療BPD的潛在靶點。

此外，本研究還分析了早產兒出生時臍血TGFβ1和BMP-7 水平對BPD 的診斷價值，顯示TGF-β1、BMP-7 預測BPD 的AUC分別為0.757、0.808，診斷BPD的敏感度、特異度均較高，二者聯合預測可進一步提高對早產兒BPD的預測效能。