基于孟德爾隨機化法探究宮頸(陰道)分泌物異常與胎膜早破的因果關系

中圖分類號：R714.2 文獻標志碼：A DOI： 10.3969/j .issn.1003-1383.2025.04.005

Exploration of causal relationship between abnormal cervical （vaginal） discharge and preterm premature rupture of membranes based on Mendelian randomization

（1.The First Clinical Collge of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine，Guiyang 550025， Guizhou，China；2.Department of Obstetrics，theFirst Affiliated Hospital of Guizhou University ofTraditional ChineseMedicine，Guiyang55ooo1，Guizhou，China）

【Abstract】ObjectiveTo explorecausal relationship betweenabnormalcervical（vaginal）secretionand premature rupture of membranes（PROM） by Mendelian randomization（MR）.MethodsSingle nucleotide polymorphisms（SNPs）in GWAS database were used as instrumental variables（IV），and P values in the inverse variance weighted（IVW）were used as main basisforestimatingbidirectionalcausalitybetweenabnormalcervical（vaginal）dischargeandPROM.Sensitivityanalysiswas usedtoevaluatetherobustnessof theanalysisresults.ResultsTherewasacausal relationshipbetweenabnormal cervical （vaginal） discharge and PROM（ OR=1 . 124， 95% CI=1.041--1.213 ： P=0.002 ）.In reverse MR analysis，PROMhad a causal relationship with abnormal cervical（vaginal）discharge（ OR=1.037 ，95 % CI=1.004-1.071 ， P=0.028 ）． The resultsofsensitivityanalysiswererobust，andtherewasnohorizontal pleiotropyand heterogeneityamong the SNPS.ConclusionThere is a bidirectional causal relationship between abnormal cervical （vaginal） discharge and PROM.

【Keywords】abnormal cervical（vaginal）discharge；premature rupture of membranes （PROM）；Mendelianrandomization（MR）；causal relationship

胎膜早 破（premature rupture of membranes，PROM）是指臨產前胎膜發生自然破裂[1]，可由多種因素綜合作用所導致，如營養缺乏、炎癥細胞因子的影響、氧化應激等。PROM會誘發臍帶脫垂、早產、產褥感染及胎兒宮內感染等多種不良妊娠結局，其中誘發早產是最常見的不良妊娠結局[2-3]。因此探索其原因并有針對性地開展預防措施具有重大臨床意義。

女性宮頸及陰道在正常情況下會存在分泌物，其主要特征為性黏、無異味。當生殖道發生感染時，宮頸及陰道分泌物則會出現異常，并產生大量炎癥因子。然而對妊娠期婦女而言，炎癥因子的增加是誘發PROM 的潛在危險因素之一[4-5]。宮頸（陰道）分泌物異常可能對孕婦和胎兒的健康產生不利影響。由于PROM的發生機制至今尚不明確，因此探究PROM與宮頸及陰道分泌物異常之間的關系，有助于臨床開展早期預防管理，具有重要醫學意義。

孟德爾隨機化（Mendelianrandomization，MR）是將單核苷酸多態性（singlenucleotidepolymorphism，SNPs）作為工具變量（instrumentalvariable，IV）來代表環境暴露，在此基礎上評估暴露與結果之間因果關系的一種流行病學分析方法。該方法可克服傳統流行病學研究中無法測量的混雜因素和反向因果關聯對因果推斷存在的影響[6]。本研究使用MR法探究宮頸（陰道）分泌物異常與PROM之間的雙向因果關系。

1資料與方法

1.1研究設計孟德爾隨機化分析是通過使用與暴露相關的遺傳變異來估計其對結果的因果效應。在MR分析時關鍵要素為選擇與暴露相關的遺傳工具變量，確保工具變量與暴露和結果之間存在顯著關聯且無混雜性，避免反向因果關系，工具變量需強大以減少偏倚，還需進行敏感性分析。此外，SNPs是隨機分配給個體的遺傳變異，類似于隨機對照試驗中的隨機分配個體，因此在MR分析中SNPs通常作為工具變量。MR分析中逆方差加權法（inversevarianceweigh-ted，IVW）需滿足以下三個條件：（1）相關性假設即SNPs與暴露相關；（2）排他性假設：SNPs僅通過暴露因素影響結局；（3）獨立性：SNPs與混淆因素無關。在本項兩樣本MR研究中，IVW已滿足以上三個條件，暴露與結局需要來自不同的獨立樣本，以此來探索二者之間的因果關系。正向MR分析時將宮頸（陰道）分泌物異常作為暴露，將胎膜早破作為結局，以此來評估宮頸（陰道）分泌物異常是否會導致胎膜早破；在反向MR分析中，將暴露與結局相交換，即將胎膜早破作為暴露，將宮頸（陰道）分泌物異常作為結局，反向評估二者間的因果關系。本項研究通過雙向MR研究來驗證宮頸（陰道）分泌物異常與胎膜早破之間是否存在因果關系。

1.2數據來源本研究數據來源于IEUGWAS數據庫（https：//gwas.mrcieu.ac.uk），以分泌物為關鍵詞搜索出宮頸（陰道）分泌物異常的GWAS數據，數據來源于芬蘭（FinnGen）數據庫，納人16380466個SNPs，其中病例數為209006例，對照數為8616例（編碼： finn-b-R18-ABNORMAL-FINDI-SECRE-SMEARS-CERVIX-UTERI-VAGINA-VULVA）;以胎膜早破為關鍵詞檢索數據庫，納入16379429個SNPs，病例數為104247例，對照數為3011例（編碼：finnb-b-O15-MEMBR-PREMAT-RUPT）。

1.3IV篩選 參照千人全基因組篩選出滿足條件的SNPs。首先，以 Plt;5×10^-5 篩選出與宮頸（陰道）強相關的SNPs作為IV：其次為去除SNPs間的連鎖不平衡，對篩選出的基因組數據進行處理，將R2閾值定為0.001，堿基對設置為 10 000kb 。在相反方向上，從PROM的GWAS中識別出獨立SNPs作為IV，其篩選標準與正向MR分析相同。

1.4統計學方法 MR分析是通過使用R軟件（4.3.2）的TwoSampleMR包和MRPRESSO包進行的，本項研究中主要采用了IVW、加權中位數法（weightmedian，WM）、MR-Egger回歸法、simplemode法和weightedmode法對宮頸（陰道）分泌物異常與胎膜早破之間的雙向因果關聯進行推斷。其中IVW作為主要分析方法，不需要考慮截距項，假設所有SNPs都是有效的工具變量，利用IVW法加權SNPs對宮頸（陰道）分泌物與胎膜早破的估計影響，使用固定效應或隨機效應模型匯總得到總體估計值。其中MREgger分析可以通過截距識別水平多效性（截距 Plt;0.05 ）；IVW、MREgger、WM、simple mode、weighted mode5種方法獲得的OR值對疾病作用同向（均在1的同側）;MREgger截距水平多效性檢驗和Cochran Q 異質性檢驗均差異無統計學意義（ Pgt;0.05 以排除數據異質性及水平多效性對MR分析的影響；留一法剔除任一SNPs后結果正負性相同，提示結果未受到某個離群值影響，結果穩健。

1.5敏感性分析MR得出的結果還需要通過敏感性分析來檢測該結論的穩健性。兩樣本MR的暴露和結局的數據分別來自不同的樣本，因此可能存在人群不同等異質性，需要通過異質性檢驗說明。異質性檢驗目的是證明每一個工具變量之間是否有差異，不同工具變量（IVs）之間的差異越大代表這些IVs的異質性就大，通常情況下，當 Pgt;0.05 時，表示IVs之間不存在異質性，反之則IVs之間存在異質性；多效性檢驗主要用于檢驗納人研究的IVs之間是否存在水平多效性，常用MR-Egger法的截距項表示，如果該值無限接近于0，則表示所選擇的IVs之間不存在水平多效性；逐個剔除檢驗法是指每次分析剔除一個IVs，計算剩余IVs的MR結果，觀察效應值是否發生較大改變，從而估計單個SNPs對因果關聯的影響。如果剔除某個IVs后，其他IVs估計出來的MR結果和總結果差異很大，則表示MR結果對該IVs敏感，反之，則表示MR結果對該IVs不敏感，即MR結果具有穩健性。

2結果

2.1SNPs的篩選篩選出97個SNPs作為IV，在對篩選出的SNPs進行整合時剔除1個具有中間等位基因頻率的回文SNPs（rs350605），最終納入96個SNPs作為IV進行MR分析。部分SNPs基本信息見表1。在反向MR分析中，相同條件篩選出84個SNPs作為IV，在對篩選出的SNPs進行整合時剔除1個不相容等位基因SNPs（rs112126680），最終納入83個SNPs作為IV進行MR分析。部分SNPs基本信息見表2。

2.2MR分析結果使用IVW法顯示宮頸（陰道）分泌物異常與PROM間呈正向相關（ Plt;0.05） ，即宮頸（陰道）分泌物異常可增加PROM風險，其余四種方法結果無統計學意義（ ?Pgt;0.05） 。見表3。在反向分析中，IVW法和MR-Egger法顯示PROM與宮頸（陰道）分泌物異常之間有統計學意義（ Plt;0. 05 ，即PROM與宮頸（陰道）分泌物異常之間存在因果關系；

其余三種方法無統計學意義（ （Pgt;0.05） 。見表4。

2.3敏感性分析結果異質性檢驗中Cochran Q 檢驗結果表明SNPs之間不存在異質性。見表5。MR-Egger截距為-0.002，結果表明MR分析不存在多效性。見表6。在反向MR分析中，敏感性分析發現PROM與宮頸（陰道）分泌物異常之間不存在異質性與多效性。見表7。

3討論

PROM的發生是綜合因素共同作用的結果，并常導致不良妊娠結局發生。因此，在臨床上需早期識別危險因素并開展針對性干預。既往關于PROM危險因素的研究多采用觀察性研究。熊國海采用回顧性隊列研究發現，生殖道解脲支原體、沙眼衣原體、細菌性陰道病、假絲酵母菌及滴蟲等病原體增加與PROM發生存在顯著相關性。趙方等[8采用回顧性隊列研究發現，生殖道病原體感染所致的PROM發生率 （46.15% ）明顯高于未感染組發生率（ 16.39% ），且感染組患者胎盤組織中白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子 σ?α∝ （TNF- σ?α∝ ）、C-反應蛋白（CRP）、降鈣素原（PCT）和丙二醛（MDA）水平均高于未感染組。韓艷茹等研究發現，宮頸分泌液中基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）、生長調節致癌基因- ）水平與PROM發生率呈顯著正相關。但以上研究因混雜因素或偶然性的作用，研究結果具有一定的局限性。本研究采用MR方法，可更準確地確定PROM與宮頸（陰道）分泌物異常之間的因果關系。首先在研究方法中結局與暴露均來自兩個不同的獨立數據集，可減少因果效應的偏差與混雜因素；其次是所有最終納入MR分析的工具變量均經過嚴格篩選，可減少偏倚的產生；最后通過敏感性分析降低了假陽性概率，增強了研究結果的穩健性。

既往研究表明，宮頸及陰道分泌物中炎癥因子水平升高是PROM發生的重要危險因素。IL-6、TNF- σ?α?α?α?α 在上皮細胞、絨毛膜、羊膜細胞、巨細胞中均有分布。可參與和促進炎癥反應，在胎兒生長發育、足月產發動過程中發揮著促進作用[0-1]。當陰道、宮頸病原體侵犯羊膜腔時，可引起絨毛膜羊膜炎，使機體產生免疫炎癥反應，促使絨毛膜、羊膜合成并分泌IL-6、TNF-∝ ，并誘導前列腺素E2增加，誘發宮頸成熟，引起子宮收縮，從而導致早產發生[12-13]。此外，陰道炎的發生同樣與PROM間存在因果關系[14]。當陰道受到病原微生物侵襲發生感染時，微生物通過逆行感染，引發胎盤、羊膜炎性水腫，使組織變脆發生破裂[15]。且微生物可產生蛋白水解酶，或通過炎癥因子激活基質金屬蛋白酶，分解膠原，降解胎膜外細胞基質，使其堅韌性以及擴張強度下降[16]。細菌細胞壁的磷脂酶 A2可分解胎膜中的花生四烯酸產生前列腺素，從而誘導強烈宮縮，升高宮腔內的壓力，最終導致早產。因此，宮頸（陰道）分泌物異常可作為PROM發生及發展的重要指標，并積極開展針對性預防和治療，從而有效改善妊娠結局。

但本研究存在一定的局限性。首先，盡管初步明確了宮頸分泌物異常與PROM的雙向因果關系，但所有數據均來自歐洲人群，結論對其他種族的適用性需進一步驗證。其次，本項研究將所有PROM病例數據納入研究，缺乏詳細分組，無法對宮頸（陰道）分泌物與不同類型PROM（早期或晚期）間因果關系進行區分。因此，后續研究仍需細化分組進行分析。

綜上所述，本研究結果表明宮頸（陰道）分泌物異常與PROM間存在雙向因果關系，可為PROM的早期識別與臨床治療提供更有針對性的建議和策略。

參考文獻

[1] 李廣華，喻佳，朱林英，等.孕產婦胎膜早破并發生殖道感染與miR-125、GRO σ?α?α?α?α 和MCP-1的關系及其影響因素[J].中華醫院感染學雜志，2024，34（10）：1539-1542.

[2] 王未，姚虹.胎膜早破產婦產褥感染的影響因素分析[J].中國婦幼保健，2024，39（5）：880-883.

[3] SIREF，PONTHIERL，EYRAUD JL，et al. Compara-tive study of dinoprostone and misoprostol for induction oflabor in patients with premature rupture of membranes af-ter 35weeks[J].Sci Rep，2022，12（1） ：14996.

[4] HUTTERJ，SLATORPJ，AVENA ZAMPIERIC，etal.Multi-modal MRI reveals changes in placental func-tion following preterm premature rupture of membranes[J].MagnResonMed，2023，89（3）：1151-1159.

[5] 路瑤，鞠文艷，苗月，等.胎膜早破孕產婦生殖道感染病原菌和結合珠蛋白基因多態性及其對母嬰結局的影響[J].中華醫院感染學雜志，2024，34（3）：405-409.

[6] HEMANIG，ZHENGJ，ELSWORTHB，etal.TheMR-Base platform supports systematic causal inference acrossthehuman phenome[J].Elife，2018，7：e34408.

[7] 熊國海.胎膜早破孕產婦生殖道病原體感染情況及其與早產的相關性分析[J].中國婦幼保健，2022，37（15）：2837-2839.

[8] 趙方，肖波，張遠遠，等.生殖道感染對GDM孕婦胎盤中PI3K、AKT、FasL表達和胎膜早破的影響[J].中華醫院感染學雜志，2023，33（15）：2348-2352.

[9] 韓艷茹，劉敏，王俊鵬，等.胎膜早破患者宮頸分泌液MMP-9、MCP-1、GRO- α_?α∝ 與生殖道感染的關系[J].中華醫院感染學雜志，2022，32（22）：3467-3471.

[10] FLOCK A，FERRARIN，JOISTEN C，et al.Cytokinesand parturition：investigatingadiponectin，TNF- α ，and IL-6 inmother-newborn pairs[J].JMatern Fetal NeonatalMed，2022，35（25） ：9249-9256.

[11] PRAIRIE E，COTE F，TSAKPINOGLOU M，et al. ThedeterminantroleofIL-6 intheestablishment ofinflamma-tion leading to spontaneous preterm birth[J].CytokineGrowth Factor Rev，2021，59：118-130.

[12] SOUZA A SR，PATRIOTA AF，DEQUEIROZ LINSGUERRAGV，et al.Evaluation of perinatal outcomesin pregnant women with preterm premature rupture ofmembranes[J].Rev Assoc MedBras，2016，62（3）：269-275.

[13] 胡彥，李嵐，劉彤，等.白細胞介素-6、腫瘤壞死因子 基質金屬蛋白酶-8與胎膜早破早產及宮內感染的關系［J].中國婦幼保健，2018，33（7）：1463-14665.

[14] 錢海芬.胎膜早破與陰道炎的相關性分析[J].中華醫院感染學雜志，2013，23（10）：2370-2371.

[15] KIMMJ，ROMEROR，GERVASIMT，etal.Wide-spread microbial invasion of the chorioamniotic mem-branes is a consequence and not a cause of intra-amnioticinfection[J].LabInvest，2009，89（8）：924-936.

[16] ZAGA-CLAVELLINA V， GARCIA-LOPEZ G， FLORES-PLIEGO A，et al. In vitro secretion and activity profiles ofmatrix metalloproteinases，MMP-9 and MMP-2，in humanterm extra-placental membranes after exposure to Esche-richiacoli[J].Reprod Biol Endocrinol，2011，9：13.

（收稿日期：2024-10-12修回日期：2024-12-13）

（編輯：王琳葵潘明志）