臨床生物化學/羊水的檢測及其臨床意義
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妊娠期充滿羊膜腔的液體稱為羊水，它是孕婦子宮內的重要組成部分。妊娠早期的羊水主要是由母體血漿通過胎膜進入羊膜腔的透析液，為澄清液體，成分與血漿相似。妊娠中期以後，胎兒尿可能成為羊水的重要來源，以後更有胎兒代謝物、分泌物進入，成分逐漸複雜，足月妊娠時羊水呈乳白色、混濁、不透明，可見胎脂、上皮細胞及毳毛等有形物質。由於胎兒尿液混入羊水，羊水逐漸變為低滲（鈉濃度低），滲透壓由妊娠早期的280mmol/L降為255-260mmol/L，但尿酸、肌酐、尿素濃度卻比母體血漿逐漸升高。羊水量在妊娠38周前隨胎齡而增加，但個體差異大。妊娠8周時羊水量為5-10ml，20周為200ml，36-38周達高峰，約1000-1500ml，以後逐漸減少。羊水pH值8-9，密度1.006-1.020g/cm2。
妊娠前半期羊水的成分基本上與母體血漿相似，只是蛋白質含量低，甲胎蛋白（AFP）含量高，羊水中幾乎沒有成形的微粒。妊娠16周以後，由於胎兒吞咽、呼吸及排尿功能的建立，使羊水成分發生了很大變化。羊水中葡萄糖含量較母體血中低，約為2.04-2.79mmol/L，而足月妊娠時葡萄糖含量明顯下降，可能與胎盤通透性降低有關。羊水中脂肪含量約為4.5-5.9g/L，其中50％為脂肪酸，磷脂為0.39-0.59mmol/L，膽固醇為0.52-2.50mmol/L。羊水中蛋白質佔有機物的50％，平均2.6g/L。妊娠22周時羊水蛋白質為10g/L，隨妊娠進展其含量逐漸下降，到36周時為5g/L。羊水蛋白以白蛋白為主。羊水中無機物主要為氣體和電解質。當胎尿進入羊水後，羊水逐漸由開始的近似等滲液變為低滲，其中鈉、氯濃度下降，鉀略上升。此外隨妊娠的進展，羊水膽紅素濃度下降，至妊娠37周時接近於0，這反映胎兒肝臟的酶系統發育已逐漸完善。
羊水存在整個妊娠過程中，包括分娩時，對胎兒和母體都具有重要保護作用。由於羊水與母體血漿進行著物質交換，所以它與母體、胎兒的關係都很密切。近年來通過穿刺採取羊水標本進行各種檢查，了解胎兒性別，胎兒成熟度；從羊水成分的變化窺視胎兒的安全狀態與有否先天性缺陷或遺傳性疾病。因此羊水是產前診斷的良好材料，羊水檢查正在越來越多地應用於臨床。下面列舉幾項羊水檢查項目。
（一）甲胎蛋白測定
火箭電泳法測定羊水AFP水平，發現妊娠13-14周達高峰，但正常低於30μg/ml。羊水AFP檢測的臨床價值是：①用於神經管開放（未閉）的產前診斷，這種先天性遺傳病胎兒的甲胎蛋白從胎兒腦脊液經腦脊膜毛細血管向羊水滲入增加，故羊水含量增高可達10倍。②胎兒臍膨出與消化道畸形（開放性腹壁缺損），內臟與羊水接觸、羊水的ADP含量增高，故可測AFP作此病的產前診斷。③診斷宮內死胎：死亡胎體滲液進入羊水，加之此時胎盤屏障通透性增高，羊水（還有孕婦血漿）的AFP劇增。④無腦兒、共濟失調毛細血管擴張症及胰腺纖維囊性變化的胎兒，羊水AFP也呈高值。⑤葡萄胎中缺乏胎兒組織，故羊水AFP低值為診斷此病指征之一。
胎兒肺泡表面的脂類活性物質主要為卵磷脂與鞘磷脂，系維持肺穩定性的重要物質，兩者均可進入羊水內。正常妊娠34周之前羊水中卵磷脂（lecithin，L）和鞘磷脂（sphin-gomyelin，S）含量基本一致，卵磷脂/鞘磷脂比值（L/S比值）低於2。35周後肺泡上皮Ⅱ型細胞產生的卵磷脂合成迅速加快，鞘磷脂穩定，使L/S比值逐漸等於2或大於2，說明此時胎肺已發育成熟。若此時L/S比值仍低於2則說明胎肺功能發育不健全，娩出的新生兒易發生胎兒呼吸窘迫症候群（respiratory distress syndrome，RDS）。故測定妊娠35周後羊水的L/S比值可預測新生兒及宮內胎兒RDS。
（三）羊水肌酐測定
羊水中的肌酐來自胎尿，因而它的含量能反映胎腎發育成熟度。羊水的尿酸、肌酐、尿素隨妊娠進展而增加。尿素由早期妊娠的3.84mmol/L增至足月妊娠的5.01mmol/L。肌酐含量由28周的88.4μmol/L上升至足月妊娠的176.8μmol/L，若肌酐濃度達194.48μmol/L，尿酸濃度達595μmol/L，提示腎臟已發育成熟。此外羊水中的肌酐濃度隨孕酮的增高而上升。妊娠36周時的正常值為132.6μmol/L，37周後超過176.8μmol/L，也說明胎腎已發育成熟。不過胎腎發育有時雖不夠成熟，但由於孕婦血漿肌酐增加，也會使羊水肌酐呈高值，故在判斷時還應考慮到這點。
（四）睾酮測定
妊娠17周時羊水中睾酮達高峰。一般在妊娠中期孕男胎者羊水睾酮正常平均值為224±11pg/ml，孕女胎者羊水睾酮平均值僅39±2pg/ml，兩者顯著差異，據此可預測胎兒性別。
（五）雌激素測定
羊水中含有多種激素，如皮質醇、雌三醇、孕酮、睾酮、催乳素、絨毛膜促性腺激素及前列腺素等，它們來源於胎兒和胎盤，其含量直接反映胎兒-胎盤複合體功能。此外，羊水中還含有ACTH、FSH、LH及促甲狀腺激素等。這些激素的作用可能與發動宮縮有關。
羊水中的雌三醇（E3）與孕婦血中與尿液E3相關性良好，妊娠末其羊水E3正常值為80-120μg/dl，雌四醇（E4）為16-65μg/dl。正常的E3/E4比值等於3，說明胎盤功能良好。若E3低值，此比值縮小提示胎盤功能不良，可能為胎兒呼吸窘迫症候群，宮內生長遲緩。如E3突然下降可能為先兆流產。
（六）乙醯膽鹼酯酶測定
乙醯膽鹼酯酶（AChE）即真性膽鹼酯酶，主要來自胎兒的興奮性細胞，如嗜鉻細胞、神經節細胞、運動細胞、中樞神經系統神經細胞和肌細胞，反映神經系統成熟度。胎兒神經管閉合缺損（如開放性脊柱裂）及開放性腹壁缺陷時，羊水中AchE增加。如果同時測定羊水中假性膽鹼酯酶（PChE）活性，計算出羊水的AchE/PchE比值，還可區分開這兩種缺損：比值大於0.27者可診斷為神經管缺損，等於或小於1.0者則可診斷為開放性腹壁缺陷胎兒。
此此，羊水中約還含有25種酶，臨床上可在嚴重溶血症的胎兒羊水中發現乳酸脫氫酶及α-羥丁酸脫氫酶升高；在胎兒死亡之前見到脂酶突然下降；當羊水有胎便污染時鹼性磷酸酶升高。
此法用產前診斷血友病及血紅蛋白病，如對α-球蛋白生成障礙性貧血（地中海貧血）純合子或血紅蛋白H進行產前診斷。α-珠蛋白生成障礙性貧血純合子的4個α個肽鍵結構基因全部缺失，檢測羊水細胞中是否存在α-珠蛋白基因即可診斷此病。具體方法是先提取人類α珠蛋白mRNA，用逆轉錄酶製備出互補DNA（cDNA），將cDNA用32P標記，然後用羊水細胞提取的DAN與之進行雜交，再用放射自顯影檢查是否有α-珠蛋白基因存在即可。
（八）用限制性內切酶法檢測羊水細胞的有關基因
此法比DNA雜交法優越，可直接從20ml羊水細胞中提取DNA，不需培養，且可用於妊娠早期作產前診斷。由於基因突變可以造成某種限制性內切酶切點的喪失或新切點的出現，這樣使內切酶切出的DNA片斷長度與正常基因的有差別。應用此法已對鐮狀細胞貧血作出確切的產前診斷。其方法是人類正常的珠蛋白DNA用限制性內切酶HpaⅠ來切割時，切點在距β-珠蛋白基因3′-末端5000個核苷酸處，切下的β基因包含在76000個鹼基對（7.7kb）的DNA片段中。鐮狀紅細胞血紅蛋白S基因是β鏈第6位密碼子密碼突變，這一改變使得HpaⅠ切點發生變化，因而切割出的變異β基因存在於13000鹼基對（13.0kb）片段中。這樣通過用HpaⅠ切點的改變，觀察能否在羊水細胞DNA切下13.0kb片段，即能診斷胎兒是否為鐮狀細胞貧血患者。此法還能預測α-珠蛋白生成障礙性貧血，方法是用限制性內切EcoRI或（BgⅡ）消化羊水細胞後，正常胎兒α肽鏈基因有23kb DNA片段，β肽鏈基因有5.5kb的DNA片段。而α珠蛋白生成障礙性貧血胎兒只有β鏈的基因而無α-肽鏈基因，故可準確地篩選出患此病的胎兒。
羊水生物化學檢測遠不止於這些，目前用它作胺基酸分析可檢出精氨醯代琥珀酸尿症、胱氨酸尿症及遺傳性煙酸缺乏症等遺傳性代謝病。檢測羊水中的粘多糖還可診斷粘多糖沉積病，測定羊水內的酶類活性能確診先天性酶缺陷。由此可見羊水生化檢查在產前診斷中具有重要的地位。
總之，妊娠時監測各項與胎盤功能、胎兒-胎盤複合體功能有關的生物化學指標，對於維持孕婦及胎兒的健康與安全，開展遺傳優生諮詢，搞好計劃生育都具有非常實用的臨床價值。表14-10列舉了一些臨床上常用的監護孕婦與胎兒安全的生化檢查項目，實踐中可酌情選擇應用。
表14-10 常用的胎兒、胎盤功能及產前診斷的生物化學檢查項目
| 胎盤功能 | ⒈激素①血、尿中絨毛膜促性腺激素（hCG） |
| ②血、尿中孕激素（血孕酮及雌二醇） | |
| ③血中胎盤催乳素（hPL） | |
| ⒉血清酶 ①催產素酶 | |
| ②耐熱鹼性磷酸酶（胎盤型鹼性磷酸酶） | |
| ③組氨酸酶（二胺氧化酶） | |
| ⒊胎盤蛋白（妊娠特異β1-糖蛋白即PSβ1G、胎盤蛋白5即PP5） | |
| 胎兒-胎盤 | ⒈血尿及羊水中雌三醇（E3） |
| 複合體功能 | ⒉尿雌激素/17-酮類固醇（E/17-KS） |
| ⒊硫酸去氫表雄酮負荷試驗 | |
| ⒋血、尿中15α-羥雌三醇（雌四醇即E4） | |
| ⒌尿雌激素/肌酐比值（E/C） | |
| ⒍羊水甲胎蛋白（AFP） | |
| ⒎羊水卵磷脂/鞘磷脂比值（L/S） | |
| ⒏羊水膽鹼酯酶活性 |
 妊娠期血漿蛋白質的變化及其臨床意義 | 遺傳性疾病的生物化學與分子生物學診斷  |
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