《Frontiers in Immunology》：CD71+ erythroid cells as a potential early biomarker for hemodynamic significant patent ductus arteriosus in preterm infants
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本研究前瞻性发现，早产儿出生12小时内外周血CD71+红细胞（CECs）比例与血流动力学显著动脉导管未闭（hsPDA）风险呈正相关。CECs水平随胎龄增加而下降，且在多因素分析中成为hsPDA的独立预测因子（OR=2.048）。研究提示CECs可作为早于超声心动图诊断的早期生物标志物，为早产儿hsPDA的风险分层和及时干预提供新思路。
引言
血流动力学显著的动脉导管未闭（hsPDA）是早产儿常见且严重的并发症，与死亡率和多种新生儿疾病（如支气管肺发育不良、脑室内出血等）风险增加密切相关。与足月儿不同，胎龄小于28周的早产儿PDA发生率超过50%。动脉导管的关闭受多种生理、分子和结构因素影响，其中前列腺素E2（PGE2）作为强效血管扩张剂起着关键作用。围产期炎症也被认为是PDA的一个促成因素，例如，绒毛膜羊膜炎会诱发胎儿炎症反应，增加PDA风险，而具有抗炎作用的产前皮质类固醇则可降低PDA风险。
目前，超声心动图是诊断hsPDA的金标准，但其解读依赖于操作者经验和临床背景，且在出生时仅凭临床表现预测hsPDA的发展仍很困难。因此，寻找可靠、早期的生物标志物对于实现风险分层和及时、个体化治疗至关重要。
CD71+红细胞（CECs）是一类未成熟的红细胞，包括幼红细胞和网织红细胞，其特征是共表达转铁蛋白受体1（CD71）和红细胞谱系标志物血型糖蛋白A（CD235a）。在成人中，CECs几乎仅存在于骨髓，但在新生儿外周血中含量丰富，并随年龄增长而减少。除了造血功能，CECs还具有免疫调节功能，影响先天性和适应性免疫反应。B型利钠肽（BNP）和NT-proBNP是反映容量超负荷所致心肌壁应力的成熟心脏生物标志物，用于诊断hsPDA，但其水平通常在出生后48-72小时达到峰值。相比之下，CECs反映了内皮激活——这是对围产期血流动力学应激和血管损伤的上游病理生理反应。因此，研究出生后12小时内测量的CECs作为早期生物标志物，可能为后续发生hsPDA的婴儿提供极早期的风险分层价值。
材料与方法
研究人群与设计
本研究为前瞻性研究，连续纳入2024年1月至9月期间入住某三级医院新生儿重症监护室（NICU）的胎龄小于37周的早产儿。研究排除了缺乏父母同意、存在重大先天畸形、染色体或遗传异常、危重宫内或围产期疾病以及出生后12小时内难以获取血样的婴儿。
数据收集与hsPDA评估
通过病历回顾收集了包括胎龄、出生体重、性别、分娩方式、Apgar评分、多胎妊娠、母亲病史和围产期合并症在内的基线数据。同时获取出生时的实验室数据，如血气分析、全血细胞计数和C反应蛋白（CRP）。hsPDA的评估由经验丰富的儿科心脏病专家在出生后3至7天之间通过超声心动图进行。hsPDA的定义采用McNamara及其同事制定的分期系统中的E3或E4标准。
CECs的流式细胞术分析
在出生后12小时内，与常规实验室检查（血红蛋白Hb、红细胞RBC、白细胞WBC和血气）同时采集外周血样本。使用抗CD235a-FITC和抗-CD71-PE单克隆抗体对血样进行染色，然后通过流式细胞仪进行分析。总红细胞通过CD235a设门，CECs量化为CD235a+CD71+细胞占总红细胞的百分比。
统计分析
连续变量以均值±标准差表示，分类变量以数量和百分比表示。组间比较采用独立t检验、Mann-Whitney U检验、卡方检验或Fisher精确检验。采用简单线性回归评估CECs与胎龄的关系。采用单变量和多变量逻辑回归分析（后退法）来确定hsPDA的预测因子。通过受试者工作特征（ROC）曲线分析评估CECs对hsPDA的预测性能。
结果
基线特征
研究共纳入108名早产儿，其中10名被诊断为hsPDA。与无/限制性PDA组相比，hsPDA组的胎龄显著更低（27.2 ± 3.6周 vs. 32.2 ± 3.0周），出生体重和1分钟、5分钟Apgar评分也显著更低。两组在胎膜早破（PROM）、组织学绒毛膜羊膜炎或产前皮质类固醇使用率方面无显著差异。
CECs与胎龄的关系
CECs水平与胎龄呈显著负相关（CEC(%) = -0.4419 × 胎龄 + 18.7029, p<0.001）。具体而言，胎龄每增加1周，CECs水平平均下降约0.44%。例如，胎龄25周的早产儿平均CECs水平约为7.65%，而胎龄35周者约为3.24%。
hsPDA组与非hsPDA组的血液学参数和CECs比较
hsPDA组婴儿的CECs水平显著高于非hsPDA组（7.5 ± 2.8% vs. 4.4 ± 1.7%, p<0.0001）。相反，hsPDA组的血红蛋白、红细胞计数、血细胞比容、白细胞计数和血小板计数均显著低于非hsPDA组。在hsPDA组内部，导管直径较大（≥ 2.5 mm）的婴儿CECs水平有高于导管直径较小（< 2.5 mm）婴儿的趋势，但差异未达到统计学显著性。血气分析中，hsPDA组的PCO2显著较低，而CRP等其他参数无组间差异。
hsPDA的预测
单变量逻辑回归分析显示，胎龄、出生体重、血红蛋白、红细胞计数、血细胞比容、白细胞计数、血小板计数和CECs均是hsPDA的显著预测因子。在多变量模型中，较高的CECs水平（比值比OR: 2.048, 95% CI: 1.326–3.162, p = 0.0012）和较低的白细胞计数（OR: 0.782, 95% CI: 0.620–0.986, p = 0.038）是hsPDA的独立风险因素。事后效能分析显示统计效能为92.3%。ROC分析表明，CECs预测整体队列hsPDA的曲线下面积（AUC）为0.84，最佳截断值为6.09%，敏感性0.70，特异性0.87。在胎龄≤28周的亚组中，AUC为0.82，截断值9.27%，敏感性0.67，特异性0.91。
CECs与血液学参数的相关性
相关性分析显示，血红蛋白、红细胞、血细胞比容、白细胞和血小板计数均随胎龄增加呈上升趋势，但与CECs水平呈负相关，尽管相关性较弱（R2值在0.1-0.3之间）。
讨论
本研究首次揭示了早产儿体内具有免疫调节作用的CECs比例随胎龄增加而下降，并且出生后早期较高的CECs水平与后续发生hsPDA的风险显著相关。这表明CECs有潜力成为预测早产儿hsPDA的新型生物标志物。
尽管既往研究提示围产期炎症与PDA相关，但本研究未发现两组间CRP水平或母亲绒毛膜羊膜炎、PROM发生率存在显著差异，这凸显了传统炎症指标可能无法完全捕捉hsPDA风险，而CECs等新型生物标志物具有独特价值。CECs的免疫调节作用复杂，有研究表明在特定条件下（如与母体免疫细胞接触时），CECs可能促进促炎细胞因子的释放，提示母胎免疫交互可能使胎儿CECs倾向于促炎表型，这可能有助于hsPDA的持续存在。
作为未成熟红细胞，CECs水平与血红蛋白等血液学参数呈负相关是合理的。在多变量分析中，CECs对hsPDA的预测能力优于血红蛋白、红细胞等传统血液学参数，表明CECs可能更有效地整合了与hsPDA风险相关的血液学和免疫学改变。此外，本研究意外发现较高的白细胞计数与较低的hsPDA风险独立相关，这或许可以通过血液粘度对导管分流量的影响来解释：较低的血液粘度（如贫血时）可能增加经导管的容积流量，而较高的白细胞计数通过增加血液粘度可能减少分流量。
将CECs转化为临床应用需要考虑检测的可行性。本研究使用的流式细胞术特异性高，但成本和技术要求可能限制其普筛应用。未来开发更简单、自动化的CEC检测方法将有助于推广。同时，针对CECs的调节剂正在研发中，这为未来hsPDA的靶向治疗提供了新思路。
研究局限性包括单中心、小样本量、观察性设计无法证实因果关系、缺乏外部验证队列、未进行细胞因子谱分析以阐明具体炎症机制、CECs测量与超声心动图评估存在时间差、以及未能完全控制所有围产期混杂因素（如脐带结扎时机、产前激素给药与分娩间隔、宫内缺氧等）。未来的多中心、大样本研究，结合更精细的免疫表型分析和纵向CECs轨迹监测，将有助于验证这些发现，并明确CECs在hsPDA发生中的因果作用。
结论
综上所述，本研究表明早产儿出生首日较高的CECs水平与后续hsPDA的发生显著相关。CECs作为一种潜在的早期预测生物标志物，有望改善早产儿hsPDA的风险分层，指导及时干预，从而改善新生儿结局。需要更大规模的研究来证实这些结果并阐明其潜在机制。
