[摘要]目的探索外周血氧化應(yīng)激指標(biāo)與妊娠期高血壓疾病(HDP)的相關(guān)性。方法選擇2022年1月至2023年8月于滄州市人民醫(yī)院建檔、定期產(chǎn)前檢查并確診HDP的120例患者為研究對象,分為妊娠期高血壓組(n=40)、子癇前期組(n=40)、重度子癇前期組(n=40);另外隨機(jī)選取40位健康孕婦納入對照組。采集孕早期、孕中期不同時期外周血,測定血清脂質(zhì)活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、人血紅素氧合酶(HO1)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPX)、丙二醛(MDA)水平,多因素Logistic回歸分析這些指標(biāo)與HDP疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性,構(gòu)建并評價(jià)HDP風(fēng)險(xiǎn)列線圖預(yù)測模型。結(jié)果在孕8~13+6周的檢查結(jié)果中,對照組、妊娠期高血壓組、子癇前期組、重度子癇前期組血清SOD、GSHPX水平均依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值分別為29.838、7.955,P<0.05);妊娠期高血壓組、子癇前期組、重度子癇前期組MDA水平依次升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=21.931,P<0.05)。孕14~20周指標(biāo)中,妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期患者的ROS、MDA水平依次升高,SOD、HO1、GSHPX水平依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值介于33.679~133.145之間,P<0.05)。與孕8~13+6周指標(biāo)相比,孕14~20周HDP各分組ROS、MDA水平升高,SOD、HO1水平降低(t值介于5.016~245.488之間,P<0.05);孕14~20周重度子癇前期組GSHPX水平低于孕8~13+6周,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.227,P<0.05)。多因素Logistic回歸模型顯示孕14~20周的ROS、MDA是HDP發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR值分別為1.917、1.818,P<0.05),SOD、HO1、GSHPX是獨(dú)立保護(hù)因素(OR值分別為0.128、0.121、0.149,P<0.05);隨著患者水平升高,氧化應(yīng)激指標(biāo)與HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)效應(yīng)也相應(yīng)增加(P<0.05)。本研究構(gòu)建的列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型經(jīng)過Bootstrap驗(yàn)證前后的受試者工作特征(ROC)曲線下面積分別為0.837(0.816~0.871)、0.864(0.835~0.894)。校準(zhǔn)曲線評價(jià)結(jié)果顯示驗(yàn)證前后模型的預(yù)測值與實(shí)際值擬合良好。結(jié)論孕14~20周的妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期患者的ROS、MDA水平依次顯著升高,SOD、HO1、GSHPX水平依次顯著降低。利用超聲指數(shù)與氧化應(yīng)激指標(biāo)共同構(gòu)建的列線圖預(yù)測模型準(zhǔn)確度高、預(yù)測能力強(qiáng)。
[關(guān)鍵詞]氧化應(yīng)激;妊娠期高血壓疾病;脂質(zhì)活性氧;不良妊娠結(jié)局;丙二醛
Doi:10.3969/j.issn.1673-5293.2024.12.002
[中圖分類號]R173[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A" " "[文章編號]1673-5293(2024)12-0012-10
[Abstract] Objective To explore the correlation between peripheral blood oxidative stress markers and hypertensive disorders in pregnancy (HDP). Methods A total of 120 patients diagnosed with HDP between January 2022 and August 2023 at Cangzhou Peoples Hospital were selected for the study,divided into three groups:gestational hypertension group (n=40),preeclampsia group (n=40),and severe preeclampsia group (n=40).Additionally,40 healthy pregnant women were randomly selected as the control group.Peripheral blood samples were collected during early and midpregnancy,and the levels of serum lipid reactive oxygen species (ROS),superoxide dismutase (SOD),heme oxygenase1 (HO1),glutathione peroxidase (GSHPX),and malondialdehyde (MDA) were measured.Multivariate logistic regression analysis was performed to assess the association between these indicators and the risk of HDP,and a risk nomogram prediction model for HDP was constructed and evaluated. Results In the examination results at 813+6 weeks of pregnancy,the serum levels of SOD and GSHPX were sequentially decreased in the control group,gestational hypertension group,preeclampsia group,and severe preeclampsia group,with statistically significant differences (F=29.838 and 7.955,respectively,P<0.05).The MDA levels in the gestational hypertension group,preeclampsia group,and severe preeclampsia group were sequentially increased,with a statistically significant difference (F=21.931,P<0.05).In the 1420 week measurements,the ROS and MDA levels were sequentially increased in the gestational hypertension,preeclampsia,and severe preeclampsia groups,while the SOD,HO1,and GSHPX levels were sequentially decreased,with statistically significant differences (F values ranged from 33.679 to 133.145,P<0.05).Compared to the 813+6 week measurements,at 1420 weeks,the ROS and MDA levels in HDP subgroups increased,while SOD and HO1 levels decreased (t values ranged from 5.016 to 245.488,P<0.05).Additionally,the GSHPX level in the severe preeclampsia group at 1420 weeks was lower than that at 813+6 weeks,with a statistically significant difference (t=5.227,P<0.05).Multivariate logistic regression models showed that ROS and MDA at 1420 weeks were independent risk factors for HDP (OR=1.917 and 1.818,respectively,P<0.05),while SOD,HO1,and GSHPX were independent protective factors (OR=0.128,0.121,and 0.149,respectively,P<0.05).As the levels of oxidative stress markers increased,the association between these markers and the risk of HDP also increased (P<0.05).The nomogram risk prediction model constructed in this study showed an area under the receiver operating characteristic (ROC) curve of 0.837 (0.8160.871) before Bootstrap validation and 0.864 (0.8350.894) after validation.The calibration curve evaluation showed that the predicted values from the model were wellfitted with the actual values before and after validation. Conclusion In patients with gestational hypertension,preeclampsia,and severe preeclampsia at the 1420 weeks of pregnancy,the levels of ROS and MDA were significantly increased,while the levels of SOD,HO1,and GSHPX were significantly decreased.The nomogram prediction model constructed using both ultrasound indices and oxidative stress markers demonstrated high accuracy and strong predictive ability.
[Key words] oxidative stress;hypertensive disorders of pregnancy;lipid reactive oxygen species;adverse pregnancy outcome;malondialdehyde
妊娠期高血壓疾?。╤ypertensive disorders of pregnancy,HDP)是妊娠期特有的一組疾病,其中妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期是國際上孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)期不良結(jié)局的主要原因,全球發(fā)病率高達(dá)5%~10%[13]。研究發(fā)現(xiàn)有HDP病史的女性在妊娠10年后左心室結(jié)構(gòu)和功能與無HDP病史的女性相比差異顯著[4]。另有研究證明HDP患者與遠(yuǎn)期發(fā)生心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[56]。所以早發(fā)現(xiàn)早干預(yù)一直是減輕疾病嚴(yán)重程度、改善妊娠結(jié)局、控制后遺癥發(fā)生的重要措施。依據(jù)最新指南判斷妊娠期高血壓、子癇前期、重度子癇前期的主要指標(biāo)為孕20周之后血壓水平和蛋白尿水平[7]。子癇前期是一種以高血壓、蛋白尿?yàn)楸憩F(xiàn)形式,最終形成多系統(tǒng)多器官功能紊亂的臨床綜合征。子癇前期是南非發(fā)病率和死亡率最高的一種疾病,其起因是胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲不足導(dǎo)致子宮螺旋動脈重塑受阻,胎盤發(fā)育障礙[8]。而當(dāng)胎盤缺血再灌注時,細(xì)胞因子、活性氧水平增加,導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)增加,免疫水平升高,致使相關(guān)器官發(fā)生特異性變化[9]。氧化應(yīng)激是許多疾病產(chǎn)生的原因,越來越多的證據(jù)表明氧化應(yīng)激在高血壓發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用[10]。有研究發(fā)現(xiàn)胎盤的滋養(yǎng)細(xì)胞是鐵死亡易感細(xì)胞,鐵死亡是一種鐵依賴性細(xì)胞氧化性死亡過程,氧化應(yīng)激誘導(dǎo)鐵死亡,在HDP發(fā)生發(fā)展中有著重要作用[11]。為探究氧化應(yīng)激機(jī)制與HDP的相關(guān)性,本研究同期監(jiān)測HDP與健康孕婦孕中期血清氧化應(yīng)激生化指標(biāo),通過比較兩組間的差異分析指標(biāo)的預(yù)測價(jià)值,為臨床決策提供參考依據(jù)。
1資料與方法
1.1一般資料
選取2022年1月至2023年8月于滄州市人民醫(yī)院建檔、定期產(chǎn)前檢查并確診HDP的120例患者為研究對象,參考《妊娠期高血壓疾病診治指南(2020)》[7],將患者分為妊娠期高血壓組(n=40)、子癇前期組(n=40)、重度子癇前期組(n=40);另外隨機(jī)選取40位健康孕婦納入對照組。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡18~35歲;②單胎妊娠;③自愿參加并簽署知情同意書;④隨訪期間積極配合檢查;⑤無既往妊娠期高血壓病史;⑥孕早期未使用妊娠期高血壓預(yù)防性藥物。排除標(biāo)準(zhǔn):①孕前患糖尿病、慢性肝膽疾病、慢性腎臟疾病、血液系統(tǒng)相關(guān)性疾病、先天性心臟疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)性疾病等;②患有妊娠期糖尿病、妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥、妊娠期甲狀腺相關(guān)疾病等妊娠期合并癥及并發(fā)癥的孕婦;③患有嚴(yán)重精神疾?。虎苋焉锝Y(jié)局中分娩出生缺陷患兒的孕婦。所有孕婦年齡范圍18~35周歲,平均年齡(27.48±4.50)歲,平均孕前體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)為(22.82±1.79)kg/m2。
1.2觀察指標(biāo)
①收集患者年齡、孕周、孕產(chǎn)史、孕前BMI、孕前血壓信息、孕早期空腹血糖水平;②收集患者孕8~13+6周和孕14~20周血壓、尿蛋白含量;③于孕8~13+6周和孕14~20周空腹采集外周血,檢測血清氧化應(yīng)激指標(biāo)包括脂質(zhì)活性氧(reactive oxygen species,ROS)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、人血紅素氧合酶(Heme Oxygenase1,HO1)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GSHPX)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平;④參考相關(guān)文獻(xiàn)[12]收集孕婦在孕8~13+6周和孕14~20周超聲監(jiān)測子宮動脈收縮期流速(systolic peak velocity,S)/舒張末期流速(diastolic velocity,D)、子宮動脈搏動指數(shù)(pulsatility index,PI)、子宮動脈阻力指數(shù)(resistance index,RI)信息;⑤計(jì)算孕婦孕期增加體重。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。正態(tài)分布計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn)或F檢驗(yàn);非正態(tài)分布資料用中位數(shù)及四分位間距M(Q1~Q3)表示;計(jì)數(shù)資料用例數(shù)(n)和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。多因素Logistic回歸模型調(diào)整混雜變量后,分析血清氧化應(yīng)激指標(biāo)與HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性。R軟件構(gòu)建列線圖模型,并利用Bootstrap方法驗(yàn)證,采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線和校準(zhǔn)曲線評價(jià)模型區(qū)分度和準(zhǔn)確度。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2結(jié)果
2.1 HDP組與對照組臨床資料對比分析
HDP組孕8~13+6周的PI、MDA水平高于對照組,孕14~20周的S/D、PI、RI、ROS、MDA高于對照組,兩個時期的SOD、HO1、GSHPX水平均低于對照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值介于2.225~145.165之間,P<0.05);其余指標(biāo)差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
在孕8~13+6周的檢查結(jié)果中,對照組、妊娠期高血壓組、子癇前期組、重度子癇前期組血清SOD、GSHPX水平均依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值分別為29.838、7.955,P<0.05);妊娠期高血壓組、子癇前期組、重度子癇前期組MDA水平依次升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=21.931,P<0.05);孕14~20周指標(biāo)中,妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期患者的ROS、MDA水平依次升高,SOD、HO1、GSHPX水平依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F值介于33.679~133.145之間,P<0.05);其余指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
與孕8~13+6周指標(biāo)相比,孕14~20周HDP各分組ROS、MDA水平升高,SOD、HO1水平降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值介于5.016~245.488之間,P<0.05);孕14~20周重度子癇前期組GSHPX水平低于孕8~13+6周,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.227,P<0.05);其余指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
2.3多因素回歸分析氧化應(yīng)激指標(biāo)與HDP疾病發(fā)生的關(guān)聯(lián)性
逐層劃分孕14~20周的ROS、SOD、HO1、GSHPX、MDA水平,構(gòu)建多因素Logistic回歸模型,逐步排除存在共線性關(guān)系的混雜因素。校正因素包括年齡,孕產(chǎn)史,孕前BMI,孕期增加體重,孕早期空腹血糖,孕前、孕8~13+6周和孕14~20周血壓,孕8~13+6周的S/D、PI、RI、ROS、SOD、HO1、GSHPX、MDA,以及孕8~13+6周、孕14~20周的尿蛋白含量。校正后(模型5)顯示孕14~20周的ROS、MDA是HDP發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR值分別為1.917、1.818,P<0.05),SOD、HO1、GSHPX是獨(dú)立保護(hù)因素(OR值分別為0.128、0.121、0.149,P<0.05);隨著患者水平升高,氧化應(yīng)激指標(biāo)與HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)效應(yīng)也相應(yīng)增加(P<0.05),見表3。
2.4構(gòu)建列線圖模型
聯(lián)合超聲影像指標(biāo)和血清氧化應(yīng)激指標(biāo)共同構(gòu)建HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)列線圖預(yù)測模型,根據(jù)模型評價(jià)患者得分情況,預(yù)測患者HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)率,見圖1。例如患者1孕14~20周GSHPX水平為48對應(yīng)賦分20.6分,孕14~20周SOD為60對應(yīng)賦分11.7分,孕14~20周ROS為501對應(yīng)賦分11.5分,孕14~20周MDA為8對應(yīng)賦分9.4分,孕14~20周HO1為958對應(yīng)賦分8.9分,孕14~20周PI為1對應(yīng)賦分8.3分,總分為70.4分,則該患者發(fā)生HDP的風(fēng)險(xiǎn)率為81%。
2.5模型評估
以患者預(yù)測值作為檢驗(yàn)變量,實(shí)際值作為狀態(tài)變量,模型經(jīng)過Bootstrap驗(yàn)證前后的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.837、0.864,該模型區(qū)分度較高,見表4、圖2。校準(zhǔn)曲線評價(jià)結(jié)果顯示驗(yàn)證前后模型的預(yù)測值與實(shí)際值擬合良好,提示模型預(yù)測準(zhǔn)確度較高,見圖3。
3討論
3.1氧化應(yīng)激生化指標(biāo)在HDP疾病早期預(yù)警中的潛在價(jià)值
HDP威脅孕婦生命安全,極易造成不良妊娠結(jié)局,是國際上亟需解決的難題之一。家族史和生活方式被發(fā)現(xiàn)是影響妊娠期高血壓疾病發(fā)生的影響因素之一[13]。有效的孕前檢查和產(chǎn)前診斷是預(yù)防出現(xiàn)妊娠期高血壓疾病的主要手段。過往的臨床研究發(fā)現(xiàn)[1415],妊娠中期的人絨毛膜促性腺激素和同型半胱氨酸是早期預(yù)測HDP發(fā)生的生化標(biāo)志物,然而單一指標(biāo)難以對HDP進(jìn)行確診,尚缺少一種評價(jià)HDP疾病的綜合指標(biāo)。由氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的鐵死亡過程被發(fā)現(xiàn)與HDP的發(fā)生有密切聯(lián)系[16]。有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)不穩(wěn)定的鐵元素具有氧化活性,可以產(chǎn)生活性氧,刺激氧化應(yīng)激反應(yīng)造成細(xì)胞發(fā)生程序性鐵死亡[17]。因此,血清氧化應(yīng)激生化指標(biāo)極有可能在HDP發(fā)病前期、發(fā)病早期就具有明顯變化。本研究發(fā)現(xiàn)在孕14~20周時HDP患者氧化應(yīng)激水平發(fā)生明顯改變,而且妊娠高血壓組、子癇前期組、嚴(yán)重子癇前期組ROS、MDA水平依次升高,而SOD、HO1、GSHPX依次降低。
3.2氧化應(yīng)激生化指標(biāo)與HDP病病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性探討
氧化應(yīng)激是指體內(nèi)產(chǎn)生過多的活性氧,導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷的一種狀態(tài)。ROS是一類高度活性的氧化物質(zhì),包括超氧陰離子、過氧化氫和羥基自由基等。紅細(xì)胞通過精氨酸酶依賴性和氧化應(yīng)激依賴性機(jī)制在細(xì)胞內(nèi)造成ROS積累導(dǎo)致孕婦血管內(nèi)皮功能受損增加血小板聚集,引發(fā)機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng),進(jìn)一步加劇血管病變和子癇的發(fā)展[10,18]。機(jī)體通過抗氧化保護(hù)系統(tǒng)維持ROS平衡,其中包括SOD、MDA、HO1和GSHPX等指標(biāo)的協(xié)調(diào)配合[11,1920]。SOD是細(xì)胞中的一種主要抗氧化酶,負(fù)責(zé)將超氧陰離子轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的過氧化氫,從而減少超氧陰離子對細(xì)胞的損傷。MDA是氧化脂質(zhì)產(chǎn)物的代表物質(zhì),其濃度可作為細(xì)胞氧化損傷的指標(biāo)。HO1參與調(diào)節(jié)細(xì)胞對氧化應(yīng)激的應(yīng)答,具有抗氧化、抗炎和抗凋亡的作用。GSHPX主要負(fù)責(zé)降解過氧化氫及其他氧化物質(zhì),維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。在正常情況下,這些指標(biāo)相互配合,維持體內(nèi)氧化還原平衡。然而,在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,ROS的產(chǎn)生超過機(jī)體抗氧化能力引起細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng),造成細(xì)胞膜中脂質(zhì)的氧化損傷,促進(jìn)MDA的產(chǎn)生[19,21]。有研究通過降低滋養(yǎng)細(xì)胞中ROS和MDA水平,提高SOD、HO1、GSHPX水平成功減弱細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng),可支持本研究[22]。另外,本研究發(fā)現(xiàn)孕14~20周的ROS、MDA水在妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期患者中依次升高,SOD、HO1、GSHPX水平依次降低。而且本研究發(fā)現(xiàn)孕婦體內(nèi)氧化應(yīng)激水平與HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)緊密相關(guān),通過監(jiān)測孕中期孕婦體內(nèi)的氧化應(yīng)激指標(biāo)可以預(yù)測HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
3.3超聲影像與氧化應(yīng)激指標(biāo)結(jié)合在HDP疾病風(fēng)險(xiǎn)評估中的應(yīng)用價(jià)值
超聲影像技術(shù)因其無創(chuàng)、安全、快速的優(yōu)點(diǎn)在評估子宮胎盤和胎兒的血液循環(huán)方面越來越被重視。隨著科技的逐漸革新,超聲影像技術(shù)也在不斷發(fā)展。有研究將超聲胎盤分析與人工智能技術(shù)結(jié)合用于預(yù)估孕婦HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果顯示妊娠早、中期HDP患者的子宮動脈PI值與健康孕婦相比,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,預(yù)測準(zhǔn)確度較高,發(fā)展前景廣大[23]。PI指數(shù)可以反映母體子宮血流情況,當(dāng)母體出現(xiàn)妊娠期高血壓病征時,子宮動脈血流狀態(tài)受到影響,此時PI指數(shù)增高,提示血流阻力增加。本研究發(fā)現(xiàn)由超聲指數(shù)PI與血清氧化應(yīng)激指標(biāo)協(xié)同構(gòu)建的HDP發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,準(zhǔn)確度和區(qū)分度均較高,具有一定臨床參考價(jià)值。當(dāng)然需要注意的是,本研究受樣本數(shù)量限制,未設(shè)置驗(yàn)證集,未來需要前瞻性研究對本預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證。另外,本研究樣本均來自同一單位,結(jié)果可能存在偏倚。
綜上所述,孕14~20周的妊娠期高血壓、子癇前期和重度子癇前期患者的ROS、MDA水平依次顯著升高,SOD、HO1、GSHPX水平依次顯著降低。利用超聲參數(shù)與氧化應(yīng)激指標(biāo)共同構(gòu)建的列線圖預(yù)測模型準(zhǔn)確度高、預(yù)測能力強(qiáng)。
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[專業(yè)責(zé)任編輯:馮玲]
[中文編輯:郭樂倩;英文編輯:楊寅]
[收稿日期]2023-12-25
[基金項(xiàng)目]滄州市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃指導(dǎo)項(xiàng)目(222106052)
[作者簡介]畢新穎(1990—),女,主治醫(yī)師,主要從事妊娠期高血壓疾病研究。
[通訊作者]閆芳,主任醫(yī)師。