妊娠期间炎症反应与肾上腺皮质应激反应的协调机制及其受心理健康状况的影响

《Brain, Behavior, and Immunity》：Coordination of Inflammatory and Adrenocortical Stress Response During Pregnancy and Variation by Mental Health

本研究通过唾液生物标志物检测，分析孕妇对心理社会应激的免疫和HPA轴协调性，发现平均呈现正相关，但存在个体差异。孕妇当前一般性情绪困扰与免疫-皮质醇协调性下降相关，而既往情感障碍诊断则导致炎症介质持续升高的风险模式。研究结果为妊娠期压力调节机制及干预提供了新证据。

　　孕妇在怀孕期间面对心理社会压力时，多系统协调反应的规范性及潜在风险特征是一个重要研究领域。怀孕是一个特殊时期，母体的应激系统通常会进行适应性调整，以保护胎儿的健康。然而，关于怀孕期间急性压力对免疫/炎症介质（IM）和下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的综合反应模式，尤其是与母体健康风险相关的差异，目前了解甚少。因此，本研究旨在通过分析孕妇在心理社会压力下的唾液IM和HPA轴反应，探索规范性的应激反应协调性以及由情绪困扰引发的变异情况。

### 情绪与应激系统的功能与联系

人类在面对压力时，会激活免疫系统和神经内分泌系统（如HPA轴）来应对潜在威胁。当检测到身体或心理压力时，神经生理反应链可能涉及促炎性细胞因子的释放，如白细胞介素1β（IL1β）、白细胞介素6（IL6）和肿瘤坏死因子α（TNFα），这些细胞因子有助于抵御感染。此外，急性期蛋白C反应蛋白（CRP）作为IM系统的一部分，也可能被激活。这种促炎性反应（M1型）通常由巨噬细胞产生，而在威胁被消除后，抗炎性反应（M2型）则有助于组织修复。与此同时，HPA轴的激活会导致肾上腺皮质释放皮质醇，从而影响神经和外周生理，以增强警觉性和获取代谢资源。

IM系统与HPA轴之间存在复杂的双向联系，包括刺激和抑制的机制，这些机制可能因观察时间、压力类型和强度而异。一方面，IM可能刺激皮质醇的释放，但这一信号路径在物理压力与心理压力之间有所不同。另一方面，皮质醇具有长期的免疫抑制作用，但也有研究显示，在中等程度的皮质醇升高情况下，可能会促进后续压力下的炎症反应。这种双向关系表明，IM和HPA轴在应对压力时相互作用，但具体机制仍需进一步研究。

### 怀孕期间的应激系统适应

怀孕期间，IM系统和HPA轴都会发生显著变化。在怀孕初期，免疫系统处于促炎性状态（Th1型），这有助于胚胎着床和胎盘形成。随后，免疫系统会转向抗炎性状态（Th2型），以支持胎儿的生长。到了怀孕的第三个月，免疫系统再次转向促炎性状态，这可能与分娩过程有关。同时，HPA轴也会经历变化，随着胎盘释放促肾上腺皮质激素释放激素（pCRH），循环中的皮质醇水平会升高，尤其是在怀孕后期。此外，HPA轴的昼夜节律和反应性也会减弱。

尽管升高的皮质醇对胎儿发育是必要的，但必须通过11β-羟基类固醇脱氢酶2（11β-HSD2）来中和多余的皮质醇。研究表明，怀孕期间IM和HPA轴之间的联系可能会发生变化，导致促炎性反应被抑制。虽然这些适应在健康人群中是平均的，但个体间的差异可能对母婴健康产生重要影响。

### 情绪困扰与应激系统功能差异

情绪困扰，特别是抑郁和焦虑，可能会影响IM和HPA轴的功能。在非怀孕人群中，抑郁和相关情绪障碍通常与升高的皮质醇和炎症水平有关，这种“疾病表型”被认为有助于解释抑郁症状。然而，关于这种表型在怀孕期间的表现，目前尚无一致结论。一些研究显示，怀孕期间的情绪困扰与升高的IM水平或增强的炎症反应有关，而另一些研究则报告了非显著关联或相反模式，即产前抑郁症状与特定IM水平呈负相关。

HPA轴的反应也存在矛盾，有些研究发现怀孕期间皮质醇水平无显著变化，而另一些则指出其反应模式与抑郁不同。此外，怀孕期间的皮质醇水平升高可能与抑郁症状的增加有关，这表明应激系统在怀孕期间可能以不同的方式与情绪状态相互作用。

### 评估应激反应与跨系统关联：唾液测量的发现

为了评估应激反应和跨系统关联，研究者采用唾液测量作为工具。唾液IM测量虽然存在争议，但已有研究表明，唾液IM水平可以反映系统性炎症的动态变化。例如，研究人员发现唾液中的IL6和TNFα水平与慢性压力下的皮质醇输出模式相关，如早晨皮质醇反应减弱和整体皮质醇水平升高。此外，唾液中的促炎性细胞因子和CRP水平在急性压力后可能升高，这表明唾液IM测量可以提供有关应激反应和恢复动态的重要信息。

### 研究方法

本研究共纳入158名孕妇，这些孕妇参加了更大规模的纵向研究，旨在探讨怀孕期间的应激反应和心理健康。参与者来自当地健康中心、社区机构以及社交媒体广告。为了确保研究的可行性，参与者必须是成年英语使用者，预计单胎分娩，且没有健康状况妨碍参与应激任务。此外，参与者需要愿意并能够完成远程和现场评估，直到孩子满2岁。

在研究的第一阶段，参与者年龄范围为19至40岁，平均年龄为30.98岁，怀孕时间从19到40周不等，平均为31.25周。参与者主要为白人欧洲裔（75.8%），其次是黑人非洲裔（10.8%）、拉丁裔（4.5%）、亚裔/亚裔美国人（6.4%）和混血（2.5%）。虽然中位数教育和工作相关值反映了中上阶层，但样本中存在显著的多样性。

### 研究过程

纵向研究包括五个评估阶段，分别在怀孕的第三个月、产后3个月、产后8个月、产后15个月和产后24个月进行。每个评估阶段包括问卷填写、参与心理社会压力任务（如Trier社会压力任务）和唾液采样，以及临床访谈。所有程序均遵循伦理准则，经过大学机构审查委员会的批准。

参与者被安排在实验室或远程通过Zoom进行首次会面，以适应疫情期间的限制。压力生物标志物轨迹的比较显示，无论是在现场还是远程会面，皮质醇和IM反应没有显著差异。所有会面安排在下午，以减少与生物标志物昼夜节律相关的变异性。参与者在任务前填写问卷，提供与唾液应激测量相关的信息。如果参与者在任务当天有发热症状，则会被重新安排。

任务完成后，参与者会进行唾液采样，分别在任务开始前、任务后、以及之后的25分钟、20分钟和20分钟间隔收集唾液样本。每个样本中，参与者需要被动唾液分泌2分钟。所有样本在实验室或家中冷冻后，再转移到-60°C的冰箱中储存，直到可以通过干冰运输进行检测。

### 测量工具

所有样本均以重复测量的方式进行检测，以确保结果的可靠性。检测后，使用平均值作为分析的基础。在检测当天，样本需解冻至室温，并在3500转/分钟的离心机中离心15分钟以去除残留的粘液。CRP的检测使用Human CRP（Vascular Injury Panel 2）V-Plex Meso Scale Discovery（MSD）?多点检测法，样本被稀释5倍。细胞因子的检测使用Human ProInflammatory V-Plex MSD?多点检测法，样本被稀释2倍。所有唾液分析物的浓度（pg/mL）通过MSD Discovery Workbench软件（v.4.0）使用四参数拟合模型进行计算。检测的检测限由多个批次的平均浓度减去2.5个标准差（Avg Concentration blank + 2.5 SD blank）确定。组内和组间检测的变异系数平均分别为<10%和<15%。

在分析前，所有生物标志物均被筛查以排除检测限外的值，并用检测限的一半或上限替换。由于生物标志物分布的正偏态，所有分数均进行了自然对数转换。

### 控制变量

为了评估潜在影响唾液生物标志物测量的因素，研究者考虑了多种变量，包括会面时间、参与者报告的最近饮食、刷牙、牙科问题、药物使用、睡眠/觉醒时间、运动情况，以及口腔健康习惯、孕前和孕后体重指数（BMI），以及人口学变量如年龄、怀孕周数、种族/民族、教育和收入。初步模型测试表明，某些药物（如抗组胺药、甲状腺药物和抗生素）以及教育水平与多个IM和/或皮质醇水平相关。此外，一些变量（如最近的口腔损伤或牙科治疗、过去24小时内的尼古丁使用）与单一IM水平有关。考虑到仅影响少数参与者（6个或更少）的变量，所有模型均在有无控制变量的情况下进行了测试，结果没有显著变化，因此报告了更简单的模型。

### 情绪与焦虑症状问卷

研究者使用了MASQ-D30（情绪与焦虑症状问卷）的30项简短版本，以评估情绪困扰的共同和特定成分。参与者对每个项目在过去的七天内进行评分，评分范围从1（一点也不）到5（极其）。10个项目评估了总体情绪困扰或负面情绪（如“对一切感到不满意”），10个项目评估了无快感抑郁或低积极情绪（如“感到乐观”），而另外10个项目评估了焦虑性觉醒（如“容易受到惊吓”）。每个量表的分数计算为均值，范围从1到5，分数越高表示症状越严重。当前样本中，每个量表的内部一致性良好，Cronbach’s alpha分别为0.89（总体情绪困扰）、0.93（无快感抑郁）和0.81（焦虑性觉醒）。虽然该量表未专门针对产前症状，但已有研究支持其在孕妇样本中的应用。

### 结构化临床访谈（SCID-5-RV）

参与者接受SCID-5-RV（结构化临床访谈）以评估其精神疾病史和当前症状。使用该量表的训练研究助理对参与者进行访谈，记录其是否符合过去和/或当前情绪障碍的诊断标准。如果参与者符合过去和/或当前情绪障碍的诊断标准，则被标记为阳性。这些诊断进一步被分为过去和当前的情绪障碍，以定位模型测试中的影响。

### 分析策略

研究者采用多水平建模（HLM 7.0）来检验研究问题。多水平建模允许研究者区分“匹配阶段协调”（即个体在采样期间内IM和皮质醇轨迹的同步变化）和“平均水平协调”（即整体IM和皮质醇水平的相似性）。这种方法已在之前的研究中用于揭示与适应相关的唾液皮质醇-IM协调差异，但当时仅使用CRP作为炎症指标，并且样本为非产前的非洲裔成年人。

在模型中，IM指标（包括综合指数和个体IM）作为第一层的因变量，而同期皮质醇作为第一层的时间变化协变量。第二层的模型则允许这些项在个体间变化，并使用样本的均值皮质醇水平预测截距。这些模型有助于回答第一个研究问题，即个体水平上的皮质醇协变量的显著性反映的是系统协调，而第二层均值皮质醇预测因子的显著性反映的是个体间的协调一致性，以及协变量在个体间的变异反映了协调差异。

为了回答第二个研究问题，参与者的情绪困扰测量（MASQ量表得分或SCID诊断代码）作为第二层的预测因子，预测IM轨迹项（截距、线性斜率和二次斜率）和皮质醇-IM协调。例如，测试情绪症状相关的IM协调差异的模型如下：

**第一层**：
IM = β0 + β1（同期皮质醇） + error

**第二层**：
β0 = γ00 + γ01（均值皮质醇） + γ02（MASQ总体情绪困扰） + γ03（MASQ无快感抑郁） + γ04（MASQ焦虑性觉醒） + error
β1 = γ10 + γ11（MASQ总体情绪困扰） + γ12（MASQ无快感抑郁） + γ13（MASQ焦虑性觉醒） + error

### 研究结果

研究结果表明，IM和皮质醇的反应在个体层面呈现正向协调，但整体激活水平之间没有显著关联。IM水平在压力任务前后呈下降趋势，但在后期样本中开始上升。这种模式可能反映了怀孕期间的一种保护性环境，使得母体能够在中后期怀孕时有效应对压力，而不会对胎儿造成过度影响。然而，IM反应轨迹和皮质醇-IM协调在情绪困扰的孕妇中存在差异，表现为IM水平在压力后上升，而皮质醇水平下降，这可能表明情绪困扰导致了IM和皮质醇反应的不协调。

### 讨论

本研究提供了关于怀孕期间心理社会压力对促炎性细胞因子和CRP的共同激活的证据，这种激活与皮质醇反应动态规范性一致。多水平建模显示，样本整体在压力任务前后IM和皮质醇水平均呈下降趋势，但两者整体激活水平之间没有显著关联。这表明，IM和HPA轴在面对急性压力时可能以协调的方式反应，但这种协调是因人而异的，无法通过比较整体激活水平来检测。

除了平均模式，我们还发现情绪困扰可能影响孕妇的皮质醇-IM反应模式。具体来说，有情绪障碍史的孕妇在压力后表现出更高的IM反应，而当前情绪困扰较高的孕妇则显示出IM与皮质醇反应的不协调。这些发现为理解怀孕期间的炎症应激模式及其与情绪障碍的潜在关系提供了新的见解。

### 未来研究方向

本研究的结果表明，情绪困扰和过去的情绪障碍史可能对怀孕期间的IM反应和协调产生影响。因此，未来的研究需要进一步探讨这些因素如何影响应激系统的反应和恢复。此外，还需要考虑其他潜在的解释机制，如注意力对负面刺激的增强、对压力的愤怒或焦虑反应，以及普遍的悲观或绝望态度。

最后，本研究的结果强调了在定义与怀孕期间应激反应相关的炎症风险表型时，考虑过去（诊断水平）和当前（主观）的情绪困扰的重要性。通过识别这些风险表型，可以为预防跨代际的不良影响提供关键信息。未来的研究应进一步探讨这些表型在不同社会历史背景下的表现，以及如何通过干预措施减少这些风险。