血清GATA6和SMAD3表達水平對孕中期胎兒心血管畸形的診斷價值

［摘 要］目的 探究孕中期孕婦血清GATA結合6（GATA6）、SMAD同源物3（SMAD3）表達水平對胎兒心血管畸形的診斷價值。方法 選取2017年6月至2023年6月北部戰區總醫院收治的有高危胎兒心血管畸形風險的孕中期孕婦203例作為研究對象，根據隨訪結果，45例孕婦胎兒確診為心血管畸形（疾病組），158例孕婦胎兒心臟發育正常（對照組）。采用熒光定量PCR法和酶聯免疫吸附（ELISA）法分別檢測孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平。受試者工作特征（ROC）曲線分析孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3對胎兒心血管畸形的診斷價值。結果 疾病組孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平均低于對照組，差異有統計學意義（t值分別為4.210、7.185，P＜0.05）；孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3二者聯合診斷胎兒心血管畸形的曲線下面積（AUC）為0.95，優于各自單獨診斷（Z值分別為5.41、5.23，P＜0.05）；聯合診斷的靈敏度和特異度分別為97.78%、79.11%。結論 胎兒心血管畸形的孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平均較低，二者聯合檢測對胎兒心血管畸形有較好的診斷價值。

［關鍵詞］GATA結合6；SMAD同源物3；孕中期；胎兒心血管畸形；診斷價值

Doi：10.3969/j.issn.1673-5293.2024.09.014

［中圖分類號］R173""" ［文獻標識碼］A

［文章編號］1673-5293（2024）09-0088-06

The diagnostic value of serum GATA6 and SMAD3 expression levels for fetal

cardiovascular malformations in the second trimester of pregnancy

［Abstract］ Objective To explore the diagnostic value of serum GATA binding 6 （GATA6） and SMAD homolog 3 （SMAD3） expression levels in the second trimester of pregnancy for fetal cardiovascular malformations. Methods A total of 203 pregnant women with high-risk fetal cardiovascular malformations in the second trimester who were admitted to the General Hospital of Northern Theater Command from June 2017 to June 2023 were selected as the study objects.According to the follow-up results，45 pregnant womens fetuses were diagnosed with cardiovascular malformations （disease group），and 158 pregnant womens fetuses with normal heart development （control group）.The expression levels of GATA6 mRNA and SMAD3 in the serum in the second trimester of pregnancy were detected using fluorescence quantitative PCR and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） methods，respectively.The receiver operating characteristic （ROC） curve was used to analyze the diagnostic value of serum GATA6 mRNA and SMAD3 in the second trimester of pregnancy women for fetal cardiovascular malformations. Results The expression levels of serum GATA6 mRNA and SMAD3 in the disease group were lower than those in the control group，and the differences were statistically significant （t=4.210 and 7.185，respectively，P＜0.05）;The area under the curve （AUC） of the combined diagnosis of fetal cardiovascular malformations by serum GATA6 mRNA and SMAD3 in the second trimester was 0.95，which was better than the respective individual diagnoses （Z=5.41 and 5.23，respectively，P＜0.05）.The sensitivity and specificity of combined diagnosis were 97.78% and 79.11%，respectively. Conclusion The expression levels of serum GATA6 mRNA and SMAD3 in pregnant women with fetal cardiovascular malformations in the second trimester are low，and the combined detection of the two has a good diagnostic value for fetal cardiovascular malformations.

［Key words］ GATA binding 6;SMAD homolog 3;second trimester of pregnancy;fetal cardiovascular malformations;diagnostic value

胎兒心血管畸形是臨床醫學上多見的胎兒先天性畸形之一。據有關報道，胎兒心血管畸形約占先天性異常胎兒死亡率的30%，且是導致胎兒死亡的重要原因之一［1-2］。現在臨床上主要采用B超、磁共振成像檢測方法對胎兒心血管畸形進行產前診斷，但檢測者操作水平容易影響診斷結果，有一定的局限性，且有的胎兒心血管畸形不易被發現，會導致誤診和漏診［3-4］。因此，聯合可靠的生物學指標診斷胎兒心血管畸形，可降低漏診率。GATA6是一個鋅指轉錄因子家族成員，在脊椎動物發育過程中對細胞分化和器官形成發揮著重要調控作用［5］。GATA6在早期胚胎發育過程中有表達，并在后期胚胎發育過程中位于中胚層細胞和內皮細胞，也在胃腸道、肺和心臟發育中扮演著重要角色，且GATA6突變與多種先天性畸形疾病密切相關［6］。SMAD3屬于SMAD家族的一員，在影響心血管系統形成的胚胎發育中起重要作用［7］。先前較多的研究表明，SMAD3信號在梗死心臟的纖維化重塑中發揮關鍵性作用［8-9］。目前血清GATA6、SMAD3在孕中期孕婦中的研究較少，因此，本研究經過檢測血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平，進一步分析二者對胎兒心血管畸形的診斷價值。

1對象與方法

1.1研究對象

選取2017年6月至2023年6月北部戰區總醫院收治的有高危胎兒心血管畸形風險的孕中期孕婦203例作為研究對象，隨訪結果顯示，45例孕婦胎兒確診為心血管畸形（疾病組），158例孕婦胎兒心臟發育正常（對照組）。納入標準：①所有研究對象均有高危胎兒心血管畸形因素（如有先天性心臟病家族史、放射物質接觸史、有不良生育史、孕期感染史、有吸煙酗酒者等）；②孕婦為單胎妊娠；③均有完善檢查報告單和臨床資料，且愿意接受連續隨訪。排除標準：①胎兒合并有其他部位畸形；②胎兒染色體不正常；③孕婦有嚴重心肝腎功能不全者；④孕婦有習慣性流產史者；⑤有精神異常者；⑥男方有異常遺傳因素。最終納入的孕婦年齡20～38歲，孕周15～26周。其中初產婦137例，經產婦66例；高危因素情況：伴有先天性心臟病家族史者56例，有放射物質接觸者79例，有不良生育史者45例，孕期感染史者47例，有吸煙史53例，有酗酒史48例。孕婦及其家屬均知情并簽署同意書，本研究已通過醫院倫理委員會審批（審批號：1706046）。

1.2研究方法

1.2.1血清GATA6表達水平檢測

采集有高危胎兒心血管畸形風險的孕中期孕婦空腹靜脈血4mL，以3 500r/min離心8min后，留取血清放于無菌離心管中，置于－80℃冰箱保存。GATA6及內參GAPDH上、下游引物序列如表1所示，GATA6產物片段大小為593bp，退火溫度為65℃。實時熒光定量逆轉錄PCR（realtime fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）總反應體系為20μL，包含SYBR Premix Ex Taq Ⅱ（2×）（艾科瑞生物科技有限公司）10μL，ROX Reference Dye Ⅱ（50×）（江蘇康潤生物科技有限公司）0.4μL，cDNA（50ng/μL）2μL，上游引物、下游引物（10μmol/L）各加0.8μL，再加入ddH2O到20μL。循環參數：95℃預變性30s、95℃ 5s、60℃ 34s、72℃ 5s，總共40個循環；采用Bio-Rad CFX manager軟件收集熒光信號。采用2-ΔΔCt（Ct為循環閾值）法對血清GATA6 mRNA的表達水平進行定量分析。

1.2.2 血清SMAD3表達水平檢測

采用酶聯免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法檢測血清SMAD3表達，SMAD3 ELISA試劑盒購自美國Biolegend公司，具體操作步驟參照試劑盒說明書。

1.2.3胎兒心血管畸形的判斷

妊娠終止進行引產者，獲得胎兒父母同意進行尸體解剖；妊娠繼續者隨訪至分娩后，采用超聲心動圖對新生兒進行檢查。將引產后尸檢或分娩后新生兒心血管檢查結果作為標準，統計胎兒心血管畸形比例。

1.3統計學方法

采用SPSS 25.0統計學軟件進行數據處理。計量資料以均數±標準差（x-±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例數（n）和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；運用MedCalc軟件繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，分析孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平對胎兒心血管畸形的診斷價值，并用曲線下面積（area under the curve，AUC）、靈敏度及特異度評價組間差異，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2結果

2.1兩組一般資料比較

兩組患者年齡、孕前體質量指數（body mass index，BMI）、孕周、初產婦和經產婦比例、高危因素比例相比，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表2。

2.2胎兒心血管畸形占比統計

在203例有高危胎兒心血管畸形風險的孕中期孕婦中，確診為胎兒心血管畸形45例（其中31例經引產后尸檢確診，14例經新生兒出生后診斷確診），其中室間隔缺損占比最高，比例為17.8%，見表3。

2.3兩組血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平比較

疾病組孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平均低于對照組，差異有統計學意義（t值分別為4.210、7.185，P＜0.05），見表4。

2.4孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平對胎兒心血管畸形的診斷價值

孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3二者聯合診斷胎兒心血管畸形的AUC為0.95，優于血清GATA6 mRNA、SMAD3各自單獨診斷（Z值分別為5.41、5.23，P＜0.05）；聯合診斷的靈敏度和特異度分別為97.78%、79.11%，見圖1和表5。

3討論

人類心臟是胚胎發生過程中最早形成和發揮作用的器官之一［10］。胎兒心血管畸形是導致胎兒和新生兒死亡率升高的主要病因［11］。胎兒心血管畸形會導致早產或流產、神經系統發育異常、身體組織衰竭、宮內缺氧窘迫、智力發育異常等，對胎兒來說是極其嚴重且不可逆的疾病。先天性心血管畸形也會加大新生兒家庭的經濟負擔。目前臨床上主要依賴超聲和磁共振成像來診斷胎兒情況，但易造成漏診、誤診現象，增加胎兒死亡率和新生兒心血管畸形的出生率［12-13］。因此，臨床上需要增設敏感的指標聯合診斷胎兒心血管畸形疾病，降低新生兒和胎兒的死亡率，從而改善患者孕婦妊娠結局。

3.1GATA6和胎兒心血管畸形

GATA6是GATA家族成員，由GATA1～GATA6組成，其中GATA4～GATA6參與心臟、腸道細胞分化的發展過程［14］。研究已證明，GATA6在人類早期心臟、肺、消化系、腎上腺、卵巢、神經系統等正常發育中起著至關重要的作用［15］。有研究發現，與對照組相比，妊娠合并心臟病孕婦血清GATA6 mRNA水平顯著下降，心功能分級升高，血清GATA6低表達可能與妊娠合并心臟病孕婦不良妊娠結局有著緊密聯系［16］，表明血清GATA6 mRNA表達水平下降可能與妊娠合并心臟病孕婦心肌損傷有關。朱淑嬪等［17］研究也發現，妊娠合并心臟病患者血清GATA6 mRNA水平低于對照組，GATA6 mRNA與妊娠風險分級呈負相關性，GATA6 mRNA是影響不良妊娠結局的相關因素，推測GATA6異常水平變化可能對胎兒發生心臟畸形產生一定影響。本研究中，胎兒心血管畸形的孕中期孕婦血清GATA6 mRNA表達水平均顯著低于對照組，孕中期孕婦血清GATA6 mRNA水平變化可能與胎兒心血管畸形相關；孕中期孕婦血清GATA6 mRNA表達水平對胎兒心血管畸形診斷的AUC為0.76，其靈敏度、特異度分別為86.67%、60.76%，當孕中期孕婦血清GATA6 mRNA水平低于0.95時，胎兒心血管畸形的可能性較大，在臨床應用上有一定的參考價值。

3.2 SMAD3及GATA6、SMAD3聯合診斷胎兒心血管畸形

SMAD3是TGF-β家族的細胞內重要介質，TGF-β是一種分泌細胞因子，可激活SMAD2和SMAD3［18］。SMAD3能夠誘導特定的細胞類型和依賴性轉錄反應，其在心臟重塑中發揮重要作用［8］。已有研究表明，TGF-β在受傷組織中釋放和激活，與其受體結合并通過激活受體SMADS細胞內效應器家族的級聯來轉導信號，可能在心血管發育過程中發揮關鍵性作用［19］。本研究發現，胎兒心血管畸形的孕中期孕婦血清SMAD3表達水平顯著低于對照組，提示血清SMAD3低表達可能參與胎兒心血管畸形的發展過程，表明在孕中期發生胎兒心血管畸形可能與SMAD3水平異常表達有關。血清SMAD3診斷AUC為0.73，當SMAD3表達水平低于

45.64pg/mL時，應聯合超聲或磁共振成像檢測胎兒是否發生心血管畸形，以此降低新生兒先天性畸形出生率。本研究ROC曲線進一步分析顯示，孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平聯合診斷胎兒心血管畸形的AUC為0.95，其靈敏度、特異度分別為97.78%、79.11%，均高于二者單一檢測，由此表明二者聯合能夠更有效地診斷胎兒心血管畸形，可能對孕中期胎兒死亡率具有重要價值。

綜上所述，胎兒心血管畸形的孕中期孕婦血清GATA6 mRNA、SMAD3表達水平均明顯降低，二者聯合檢測對胎兒心血管畸形的發生有較好診斷價值，對臨床醫師針對胎兒心血管畸形的判定有一定參考價值。但是，血清GATA6 mRNA、SMAD3變化對胎兒心血管畸形在臨床上的應用價值需通過大數據樣本進一步驗證，本研究在此方面尚有不足之處，需深入探究。

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