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为探索唐氏综合征(DS)无创产前筛查新方法,研究人员针对氧化应激通路相关转录因子(NRF2、NFκB)及抗氧化酶(CSE、NQO1),检测羊水和母血清中水平。发现 DS 组 NQO1 升高、NRF2 降低,NQO1 具较高诊断价值,为 DS 筛查提供新方向。
在生命的奇妙旅程中,新生命的健康始终是人类关注的焦点。唐氏综合征(Down syndrome, DS),作为最常见的染色体异常疾病,如同隐藏在生命起点的 “定时炸弹”,给患儿家庭和社会带来沉重负担。其病因是 21 号染色体三体,可导致胎儿先天性心脏缺陷、智力障碍等多种异常。目前,DS 的诊断依赖 “非侵入性筛查 + 侵入性确诊” 的两步法,然而侵入性检查(如羊膜腔穿刺术)存在 0.5-1% 的流产风险,且现有非侵入性筛查假阳性率高达 5-10%。如何精准、安全地在产前识别 DS,成为医学界亟待攻克的难题。
在此背景下,土耳其伊斯坦布尔 Haseki 培训与研究医院(隶属于健康科学大学)的研究团队,聚焦于氧化应激与 DS 的关联,开展了一项具有突破性的病例对照研究。该研究成果发表在《BMC Pregnancy and Childbirth》,为 DS 的无创产前筛查开辟了新视野。
研究人员采用酶联免疫吸附试验(ELISA),对 28 例 DS 妊娠(DS 组)和 37 例正常妊娠(非 DS 组)的羊水(AF)及母血清(MS)样本进行检测,分析核因子红细胞 2 相关因子 2(NRF2)、核因子 κB(NFκB)、胱硫醚 -γ- 裂解酶(CSE)和 NAD (P) H 脱氢酶 [醌] 1(NQO1)等氧化应激相关生物标志物的水平差异。
研究结果
组间基线与超声特征比较
两组孕妇的年龄、孕次、产次等基线特征无显著差异(均 P>0.05),但 DS 组既往流产史比例更高(0.64±0.91 vs. 0.27±0.56,P=0.063)。超声检查显示,DS 组胎儿心脏异常(81.0% vs. 19.0%,P<0.001)、心外异常(88.0% vs. 12.0%,P<0.001)及超声软指标异常(62.5% vs. 37.5%,P=0.016)的发生率显著高于非 DS 组,羊水指数(AFI)也更高(48.93±10.44 vs. 44.16±4.98 mm,P=0.032)。
生物标志物水平差异
- NQO1:DS 组羊水(924.84±475.94 vs. 505.62±358.17 ng/ml,P<0.001)和母血清(716.216±242.91 vs. 394.87±344.86 ng/ml,P<0.001)中水平均显著升高,ROC 曲线显示其诊断效能良好,羊水和母血清的曲线下面积(AUC)分别为 0.82 和 0.78,最佳截断值下灵敏度分别达 85% 和 80%。
- NRF2:DS 组羊水(3.77±4.20 vs. 6.47±5.53 ng/ml,P=0.029)和母血清(7.54±5.68 vs. 14.46±16.53 ng/ml,P=0.022)中水平显著降低,但 ROC 分析显示其诊断价值有限(AUC 均 < 0.5)。
- CSE:仅母血清中 DS 组水平显著高于非 DS 组(16.68±17.07 vs. 9.17±11.02 ng/ml,P=0.049),羊水水平无显著差异(P=0.280)。
- NFκB:两组羊水和母血清中水平均无显著差异(均 P>0.05)。
多因素分析
多变量逻辑回归模型显示,NQO1-AS(OR=3.82,95% CI=1.94-7.51,P<0.001)和 NQO1-MS(OR=2.95,95% CI=1.48-5.87,P<0.001)与 DS 呈强正相关,CSE-MS(OR=1.89,95% CI=1.01-3.54,P=0.049)亦有显著正关联,而 NRF2-AS(OR=0.45,95% CI=0.22-0.92,P=0.029)和 NRF2-MS(OR=0.52,95% CI=0.30-0.91,P=0.022)呈负相关。模型整体拟合优度良好(Nagelkerke R2=0.683,AUC=0.842),表明这些生物标志物可有效解释 DS 的发生风险。
研究结论与意义
本研究首次系统分析羊水和母血清中 NRF2、NFκB、CSE 和 NQO1 在 DS 妊娠中的表达模式,证实 NQO1 作为氧化应激标志物,在 DS 的无创产前筛查中具有重要价值,其在羊水和母血清中的高灵敏度与特异性,有望提升现有筛查方案的准确性,减少不必要的侵入性检查及相关并发症。值得注意的是,NRF2 水平降低与氧化应激标志物升高的 “矛盾” 现象,提示 DS 中氧化应激通路存在复杂调控机制,可能与慢性应激导致的 NRF2 通路耗竭有关,这为深入理解 DS 的病理生理提供了新视角。
尽管研究存在样本量较小、单中心局限性,但首次为氧化应激标志物在 DS 筛查中的应用奠定了基础。未来需更大规模、多中心研究进一步验证,并探索多标志物联合模型,以推动无创产前筛查技术的革新,为实现 DS 的精准防控迈出关键一步。