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为解决早产（PTB）诊断难题，研究人员分析单核细胞转录组，发现 CXCL3 和 IL-6 可预测 PTB 风险。
早产，这个在全球范围内威胁新生儿健康的 “隐形杀手”，一直以来都让医学界头疼不已。它被定义为妊娠不满 37 周的分娩，平均发生率约为 11%。早产不仅严重威胁新生儿的生命安全，还可能导致孩子在视力、听力、牙齿健康以及慢性健康问题等方面出现长期隐患。尽管早产受多种因素影响，包括慢性健康状况、多胎妊娠、母亲年龄、心理压力和社会经济地位等，但即便没有这些高风险因素，早产的风险依然存在。早期干预对于改善早产结局至关重要，然而目前临床上却缺乏可靠的生物标志物用于常规早产诊断，开发无创且可靠的诊断工具迫在眉睫。
在这样的背景下，江南大学无锡医学院附属无锡市妇幼保健院的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《BMC Pregnancy and Childbirth》上，为早产的诊断和预防带来了新的曙光。
研究人员为了探寻早产的奥秘，采用了多种关键技术方法。首先，他们精心挑选了 40 名早产患者（孕周≥28 周且 < 37 周）和 40 名足月分娩的孕妇（孕周 37 - 42 周）作为研究对象。通过采集外周血单核细胞（PBMCs），并对其进行转录组测序，全面分析基因表达情况。随后，运用机器学习算法，如偏最小二乘法判别分析（PLS - DA）、支持向量机（SVM）和随机森林（RF），筛选出关键基因。最后，利用定量实时聚合酶链反应（qPCR）对筛选出的基因进行验证。
研究人员在对样本进行深入分析后，取得了一系列重要结果。
- 参与者信息及早产单核细胞基因和通路的变化：研究共招募了 80 名年龄和体重指数匹配的参与者，分为发现队列和验证队列。通过转录组分析，发现早产患者和健康对照组之间有 395 个基因存在显著差异表达，这些基因主要富集在细胞因子介导的信号通路、适应性免疫反应等与免疫功能相关的过程，以及丙型肝炎、JAK - STAT 信号通路等多种信号通路中。这表明早产患者和健康对照组之间的基因表达差异与免疫功能密切相关。
- 机器学习筛选关键基因：运用多种机器学习方法对候选基因进行分析，最终确定了 CXCL3、CXCL2 和 IL - 6 为潜在的生物标志物。在受试者工作特征曲线（ROC）分析中，这三个基因都展现出了一定的诊断能力。
- 加权基因共表达网络分析（WGCNA）和功能模块筛选：通过 WGCNA 分析，识别出与早产相关的基因模块，其中鲑鱼色模块与早产相关性最高。对该模块中的关键基因进行 KEGG 富集分析，发现主要富集在类风湿关节炎、甲型流感和 MAPK 信号通路等，这些基因的功能集中在体液调节、对外界刺激的正调控、急性炎症反应和细胞因子介导的信号通路等方面。这揭示了早产可能涉及免疫反应、炎症反应、细胞应激和基因表达调控等机制。
- 验证关键基因并建立诊断模型：qPCR 验证结果显示，CXCL3 和 IL - 6 在早产患者中的表达趋势与转录组分析一致，而 CXCL2 表达差异不显著。基于 CXCL3 和 IL - 6 构建的诊断模型，在发现队列中区分早产患者和健康对照组的曲线下面积（AUC）达到了完美的 1，在验证队列中 AUC 为 0.71，具有一定的诊断效能。研究人员还开发了列线图模型，可用于预测孕妇早产风险概率。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，通过转录组测序和 WGCNA 分析，确定了 395 个差异表达基因，这些基因与免疫反应和炎症密切相关。经过机器学习和 qPCR 验证，CXCL3 和 IL - 6 被证实为区分早产患者和健康对照组的潜在诊断生物标志物。这一发现不仅加深了人们对早产与免疫调节之间复杂关系的理解，还为早产的早期诊断提供了新的生物标志物。CXCL3 作为一种与炎症和免疫反应密切相关的趋化因子，在早产发病机制中可能通过调节炎症反应和宫颈成熟发挥重要作用；IL - 6 作为促炎细胞因子家族的成员，在宫内感染引发早产的过程中扮演着关键角色。
然而，该研究也存在一定的局限性。样本量相对较小，可能会影响统计效力，导致假阴性或假阳性结果；研究未对感染状态等其他临床变量进行详细分层，可能会影响研究结果的普遍性。未来需要更大规模的多中心研究，并进行纵向采样，以进一步验证这些生物标志物，更好地理解其在早产发病机制中的作用。
尽管如此，这项研究依然为早产机制的研究奠定了重要基础，凸显了 CXCL3 和 IL - 6 作为早产生物标志物的潜力。有望在未来通过监测这两个基因的表达水平，帮助医生更早地识别高风险妊娠，实施针对性的干预措施，降低早产发生率及其相关并发症，为母婴健康保驾护航。
