文摘
客观的。趋化因子发挥不同的炎症反应可能与某些胎儿染色体异常。这项研究的目的是确定选择的趋化因子的浓度在等离子体和羊水与胎儿唐氏综合症的女性。方法。171羊膜穿刺术,我们有7证实胎儿唐氏综合症患者(15 - 18周妊娠)。我们控制的目的,我们选择了14个没有证实染色体畸变的女人。评估趋化因子的浓度在血浆和羊水,我们使用蛋白质macroarray,允许每样例40趋化因子的同时测定。结果。我们显示,4趋化因子的浓度显著下降,HCC-4, IL-28A, IL-31 MCP-2,增加浓度的CXCL7 (NAP-2)等离子体与胎儿唐氏综合症的女性。此外,我们显示,3趋化因子的浓度降低,ITAC, MCP-3, MIF, 4趋化因子的浓度增加,IP-10, MPIF-1, CXCL7,和6 ckine羊水与胎儿唐氏综合症的女性。结论。我们的研究结果的基础上,我们的假设是,趋化因子可能在唐氏综合症的发病机制中的作用。他们潜在的定义为唐氏综合症生化标记物的大组患者需要进一步调查。
1。介绍
唐氏综合症的发病率在美国估计有1/732活产(1]。这种综合症是由于染色体畸变,其特征是额外的21号染色体或其片段。人,这个非整倍性,有先天性心脏缺陷的风险很高,胃食管反流综合症,睡眠呼吸暂停症、甲状腺疾病和许多其他疾病(2]。
目前,唐氏综合症的诊断是基于非侵入性(生化、遗传和超声波)和侵入性产前测试(羊膜穿刺术和绒毛膜绒毛取样)。侵入性方法的诊断效果结合基因诊断是99.8%,他们很少给假阳性结果。然而,这些方法有1%的可能流产或胎儿的损害。相比之下,非侵入性测试本身是与假阳性,5 - 10%,因此所有积极的结果都应该确认侵入性方法。因此,需要新的潜在生物标志物的唐氏综合症将提供足够的数据为一小部分假阳性结果,不会有任何侵入性方法证实了(3]。
新出现的证据表明,生殖事件和成功的妊娠结果的监管控制细胞因子和其他inflammation-mediated因素但他们的角色在人类正常和异常妊娠很大程度上仍是未定义的4- - - - - -13]。选择细胞因子的状态从染色体异常妊娠羊水已经描述(14]。
当前日渐增加的染色体异常妊娠的发生率可能依赖于非整倍性,与干扰的一些细胞因子的释放的胎盘灌注和子宫收缩。炎性细胞因子的不平衡水平的流产、早产、胎膜早破,胎儿炎症反应综合征、感染缺席,可以解释为由于遗传特性,导致胎儿参与机制的痛苦,死亡,和驱逐15]。
此外,最近的一个出版物显示,大部分的差异表达基因在唐氏综合症属于血管生成、免疫反应和炎症通路。结果表明,感染称21三体综合症有更明显的赤字的祖细胞免疫反应的基因,主要趋化因子,比整倍体感染细胞(16]。因此,测量的趋化因子在妊娠胎儿染色体异常可能会导致更好的理解唐氏综合症等的影响怀孕和可能提供新的生物标志物(s)为非侵入性的基因测试。
2。材料和方法
研究和控制组织由女性常规羊膜穿刺术15 - 18周妊娠的生殖及妇科内分泌学的医学比亚韦斯托克大学波兰,09.2012和10.2013之间(招聘)。我们执行171羊膜穿刺术在整个招聘周期。我们只招募nonfebrile女性也没有任何慢性或急性疾病和排除服用任何类型的激素或抗炎治疗,以及那些有阴道和尿道感染症状。
研究协议是经当地伦理委员会批准比亚韦斯托克的医科大学,波兰,和一个获得知情同意,每个病人(没有道德委员会批准:R-I-002/36/2014)。从所有参与者签署知情同意参与这项研究。
我们获得5毫升羊水在常规羊膜穿刺术。10毫升的外周血羊膜穿刺术后为EDTA探测器收集从每个病人。血液离心,随后血浆分离和冻结在−80°C的温度。后的染色体组型分析结果,本研究的目的,我们选择7称21三体综合症的女性胎儿和对照组14健康没有孕期并发症的病人,我们选择了健康新生儿在术语。
评估趋化因子的浓度在血浆和羊水我们使用多路复用的方法,它允许每样例40趋化因子的同时测定。像传统sandwich-based ELISA,它使用一对特定的趋化因子抗体检测。捕获抗体首先是绑定到玻璃表面。与样本孵化后,目标趋化因子是困在固体表面上。然后添加第二个biotin-labeled检测抗体,可以识别不同同位素的目标趋化因子。chemokine-antibody-biotin复杂然后可视化通过添加streptavidin-labeled Cy3等效染料使用激光扫描仪(GenePix 4100 a)。
集(Quantibody数组人类趋化因子,RayBiotech Inc .)由以下趋化因子:CC趋化因子配体21 (6 ckine / CCL21)、蛋白酪氨酸激酶(妳)betacellulin (BTC)趋化因子(碳碳主题)配体28 (CCL28),皮肤t细胞吸引趋化因子(CTACK / CCL27),趋化因子配体(C-X-C主题)16 (CXCL16),上皮neutrophil-activating蛋白78 (ena - 78 / CXCL5) eotaxin-3 / CCL26粒细胞趋化蛋白2 (GCP-2 /科学家),growth-regulated蛋白质α,β,γ(GROα/处于受控,GROβ/ CXCL2, GROγ/ CXCL3) hemofiltrate cc趋化因子1 (HCC-1 / CCL14), hemofiltrate cc趋化因子4 (HCC-4 / CCL16)、白介素9 (IL-9)、白介素17 f (IL-17F)、白介素18结合蛋白(IL18-BPa)、白介素28 (IL-28A)、白介素29 (IL-29)、白介素31 (IL-31)、干扰素诱导蛋白10 (IP-10 / CXCL10), Interferon-Inducible t细胞α化学引诱物(I-TAC / CXCL11)、白血病抑制因子(生活),配体为疱疹病毒条目中保(光/ TNFSF14) lymphotactin / XCL1,单核细胞化学引诱物蛋白2 (MCP-2 / CCL8),单核细胞化学引诱物蛋白3 (MCP-3 / CCL7)、单核细胞化学引诱物蛋白4 (MCP-4 / CCL13), macrophage-derived趋化因子(MDC / CCL22)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、巨噬细胞炎性protein-3-alfa (MIP-3α/ CCL20)、巨噬细胞炎性protein-3-beta (MIP-3β/ CCL19),骨髓祖细胞抑制因子1 (MPIF-1 / CCL23), neutrophil-activating肽2 (NAP-2 / CXCL7),巨噬细胞刺激蛋白α(MSPα),骨桥蛋白(OPN)、肺和activation-regulated趋化因子(PARC / CCL18),血小板因子4 (PF4),基质细胞衍生因子- 1 (SDF-1 / CXCL12),胸腺和激活规范趋化因子(TARC / CCL17), thymus-expressed趋化因子(泰克/ CCL25),胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)。
我们还执行C反应蛋白(C反应蛋白)的决心。CRP与Multigent等离子使用immunoturbidimetric方法测定CRP不同的试验(检测范围为0.2 -480 mg / L)检测到架构师ci4100。
描述性统计包括平均浓度和平均数标准误差为选定的趋化因子浓度计算,从此被称为功能。为了检测统计上显著的差异考虑团体(唐氏综合症组和对照组),或者安装一个方差分析模型(17]或非参数方法进行(Wilcoxon rank-sum测试(18])应用。选择一个合适的方法是在满足正常和方差的同质性假设和如果违反了至少一个条件采用非参数方法。
功能的正常分布与Shapiro-Wilk检查测试(19)和方差的同质性与列文的测试20.]。特性,发现了显著,他们分布在统计学上显著不同的实验人群,拍摄下进一步调查发现其预测能力。接受者操作特征(ROC)曲线测定统计上显著的结果唐氏综合症之间的组织和控制。ROC曲线描述了敏感性之间的关系(真阳性)的分数的价值1−特异性(真正的底片的分数)。最优阈值测定Youden方法(21),敏感性和特异性的置信区间对应于一个特定的阈值计算与威尔逊的使用方法(22),和测试验证曲线下面积(AUC)明显大于0.5(随机分类)DeLong方法(23)执行;AUC值和片面的置信区间是报道。计算有关ROC曲线和相应的测试是用提供的功能进行的pROC R包(24]。置信区间的敏感性和特异性与使用binom构造。confint函数,binom R包的一部分。所有的计算都是在R软件环境(25]。显著性水平α= 0.05申请所有统计测试。
3所示。结果
临床特点的病人展示在表1。平均浓度的价值观和标准错误的等离子体和羊水趋化因子浓度在每个学习小组和值,分别在表2和3。
胎儿唐氏综合症患者血浆浓度较高的1趋化因子:CXCL7 (NAP-2)和低血浆浓度的4趋化因子,HCC-4 IL-28A IL-31, MCP-2(表2相比),患者健康的胎儿。
在我们的研究中,我们还显示,在女性的羊水与胎儿唐氏综合症患者相比,健康胎儿3趋化因子的浓度存在显著的下降,也就是说,ITAC MCP-3, MIF。另一方面,在同一唐氏综合症胎儿羊水,与控制,我们观察到显著增加4趋化因子的浓度:6 ckine IP-10, MPIF-1和CXCL7(表3)。
我们包括所有统计上显著的趋化因子在以后的ROC分析,但我们创造了ROC曲线只趋化因子显著的等离子体(有潜在的非侵入性诊断),设置阈值和允许预测唐氏综合症的可能性与特定的敏感性和特异性(最小灵敏度设置为0.7)。
HCC-4 ROC曲线下的面积为0.73;对于IL-28A 0.79;IL-31, 0.79;MCP-2, 0.83;和CXCL7 (NAP-2), 0.79(图1)。我们相信所有字段值都满意,表明这些生化标记的有效性作为工具来预测唐氏综合症的风险。我们演示了唐氏综合症的风险明显高于血浆浓度时HCC-4 < 1574、65 pg / mL(参议员0.86、0.71 sp。值= 0.0412),IL-28A < 397.33 pg / mL(参议员1 0.71 sp。值= 0.0016),IL-31 < 443.6 pg / mL(参议员0.71、0.85 sp。值= 0.0017),MCP-2 < 30日27 pg / mL(参议员1 0.71 sp。值= 0.0001),CXCL7 (NAP-2) > 171、56个pg / mL(参议员0.86、0.71 sp。值= 0.0015)(图2)。
我们没有发现任何有统计学意义的差异之间的血浆CRP浓度的研究相比,对照组使用Wilcoxon rank-sum测试。
4所示。评论
很难比较我们的调查其他的研究结果,因为少量的文章趋化因子分析在母体血液和羊水染色体异常患者。不过,可以将一些科学文献中存在的信息与我们的研究结果。有潜在的解释作用的差异表达趋化因子在唐氏综合症的病理生理学。
IL-28A是两种亚型的IL-28之一,也被称为IFN-lambda 2 (26]。Paulesu等人发现干扰素在简单的怀孕期间的生产增加了细胞如果胎盘、蜕膜胎盘滋养层,巨噬细胞(27]。这表明,干扰素(然而,并非完全已知)作用在适当的胎儿的发展。我们发现IL-28A水平降低(IFN-lambda)等离子体与胎儿唐氏综合症的女性。此外,我们的研究表明降低等离子体水平HCC-4和羊水I-TAC, MIF的产量在很大程度上是依赖于干扰素(28- - - - - -30.]。因此,血浆浓度的下降IL-28A(干扰素λ2)可能导致减少HCC-4的浓度。
在我们之前的研究中,我们发现显著降低血清中的HCC-4浓度项怀孕与早产和其他先前的研究同样的趋化因子在子痫前期和胎儿生长受限(增加31日)以及增殖比萎缩性子宫内膜(32]。因此我们相信HCC-4高度多效性的分子,不仅参与炎症过程,但也会影响其他进程如neoorganogenesis [33]。
I-TAC水平降低和MIF在羊水可能依赖于干扰素-γ/干扰素-β和干扰素-γ/ IFN-τ,分别29日,30.,34]。另一方面,我们的研究表明羊水的IP-10水平升高,其生产也与高水平的干扰素-γ(30.]。为了澄清这些趋化因子在唐氏综合症的确切作用怀孕,额外的因素,与上述蛋白质应该测量,这是在我们实验室测试计划在不久的将来。
MCP-2 (CCL8) MCP-3 (CCL7) MPIF-1 (CCL23)和6 Ckine (CCL21)也属于同一家族HCC-4 (CCL16) [34]。我们发现等离子体的MCP-2水平降低。MCP-3的浓度是羊水减少而MPIF-1浓度和6-Ckine增加女性胎儿唐氏综合症与对照组相比。
IL-31等基本生理过程中起着重要作用的神经元,心肌,免疫系统,生殖系统,呼吸系统,骨代谢(实验显示,增加表达的基因编码IL-31信使rna在细胞:皮肤,大脑、气管、肺、胎盘、卵巢、睾丸、和骨骼肌)(35),这在很大程度上影响怀孕期间胎儿三倍体的21号染色体。IL-31水平在我们的研究中,发现胎儿唐氏综合症的女性较低的等离子体相比,女性胎儿健康。这可能间接证实了这种蛋白质的作用在正常运行过程中发展的个人系统中断在患有唐氏综合症。Bromage等人发现产妇血浆il - 6水平降低胎儿唐氏综合症(14]。IL-31属于同一子群白介素il - 6和两个行为主要是通过相同的受体。
已经证明胎儿肝细胞基因的表达增加与CXCL7 (NAP-2)先天免疫。这种蛋白质可以分配给的核心作用在胎儿肝脏造血作用的过程。相信CXCL7与生产相关的活动由滋养层细胞激素和胎盘在简单的怀孕期间(36]。考虑到等离子体和羊水CXCL7增加在我们的研究中,可以推测,三倍体胎儿的肝脏的21号染色体产生增加大量的这种蛋白质进而导致放松管制的滋养层激素。
从我们的研究中,我们排除患者炎症的症状,这给了我们一个可能怀疑趋化因子浓度的波动可能是胎儿染色体畸变的结果。这项研究的局限是缺乏白细胞计数结果和羊水文化不经常执行每个羊膜穿刺术前在无症状的女性。
在这份出版物,我们表明,趋化因子选择可能的潜在生物标志物唐氏综合症怀孕和可能发挥作用在称的21号染色体三体综合症的病理。在国际文献中,仍然存在没有相关的研究集中在趋化因子在唐氏综合症的发病机制中的作用。因此,很难肯定结论的炎性因子水平的变化。然而,由于pathomechanism负责唐氏综合症的复杂性,应该进行进一步的功能实验。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
承认
作者感谢乔安娜Goscik她在统计分析的专业帮助。