临床生物化学/羊水的检测及其临床意义

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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ACTHFSHLH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,这样使内切酶切出的DNA片断长度与正常基因的有差别。应用此法已对镰状细胞贫血作出确切的产前诊断。其方法是人类正常的珠蛋白DNA用限制性内切酶HpaⅠ来切割时,切点在距β-珠蛋白基因3′-末端5000个核苷酸处,切下的β基因包含在76000个碱基对(7.7kb)的DNA片段中。镰状红细胞血红蛋白S基因是β链第6位密码子密码突变,这一改变使得HpaⅠ切点发生变化,因而切割出的变异β基因存在于13000碱基对(13.0kb)片段中。这样通过用HpaⅠ切点的改变,观察能否在羊水细胞DNA切下13.0kb片段,即能诊断胎儿是否为镰状细胞贫血患者。此法还能预测α-珠蛋白生成障碍性贫血,方法是用限制性内切EcoRI或(BgⅡ)消化羊水细胞后,正常胎儿α肽链基因有23kb DNA片段,β肽链基因有5.5kb的DNA片段。而α珠蛋白生成障碍性贫血胎儿只有β链的基因而无α-肽链基因,故可准确地筛选出患此病的胎儿。

羊水生物化学检测远不止于这些,目前用它作氨基酸分析可检出精氨酰琥珀酸尿症、胱氨酸尿症及遗传性烟酸缺乏症等遗传性代谢病。检测羊水中的粘多糖还可诊断粘多糖沉积病,测定羊水内的酶类活性能确诊先天性酶缺陷。由此可见羊水生化检查在产前诊断中具有重要的地位。

总之,妊娠时监测各项与胎盘功能、胎儿-胎盘复合体功能有关的生物化学指标,对于维持孕妇及胎儿的健康与安全,开展遗传优生咨询,搞好计划生育都具有非常实用的临床价值。表14-10列举了一些临床上常用的监护孕妇与胎儿安全的生化检查项目,实践中可酌情选择应用。

表14-10 常用的胎儿、胎盘功能及产前诊断的生物化学检查项目

胎盘功能 ⒈激素①血、尿中绒毛膜促性腺激素(hCG)
②血、尿中孕激素(血孕酮及雌二醇
③血中胎盘催乳素(hPL)
血清酶 ①催产素
②耐热碱性磷酸酶(胎盘型碱性磷酸酶)
组氨酸酶(二胺氧化酶
⒊胎盘蛋白(妊娠特异β1-糖蛋白即PSβ1G、胎盘蛋白5即PP5)
胎儿-胎盘 血尿及羊水中雌三醇(E3
复合体功能 ⒉尿雌激素/17-酮类固醇(E/17-KS
硫酸去氢表雄酮负荷试验
⒋血、尿中15α-羟雌三醇(雌四醇即E4
⒌尿雌激素/肌酐比值(E/C)
⒍羊水甲胎蛋白(AFP)
⒎羊水卵磷脂/鞘磷脂比值(L/S)
⒏羊水胆碱酯酶活性
32 妊娠期血浆蛋白质的变化及其临床意义 | 遗传性疾病的生物化学与分子生物学诊断 32
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