【佳学基因检测】妊娠与分娩的基因解码：基因检测、诊断与治疗的依据

一、妊娠

妊娠（pregnancy）是指子代新个体的产生和孕育的过程，包括受精、着床、妊娠的维持及胎儿的生长。妊娠是从卵子受精开始的。人类妊娠时间约280天。

（一）受精

受精（fertilization）是指精子穿入卵子并相互融合的过程。卵子从卵巢排出后进入输卵管，停留在输卵管壶腹部与峡部。精子射入阴道后，要经过子宫颈、子宫腔和输卵管，在输卵管壶腹部与卵子相遇。随后精子头部钻入卵细胞，使各带23条染色体的雄性原核与雌性原核相结合，组成含有23对染色体、携带双亲遗传特性的受精卵，因此具有父母双方的遗传特性。

1.精子的运行

精子的运行除依靠其自身运动外，宫颈、子宫和输卵管对精子的运行都起到一定的作用。精液射入阴道后穹窿后，绝大部分被阴道内的酶杀伤失去活力，一部分精子靠本身的运动及射精后引起的子宫收缩，进入子宫腔和输卵管。输卵管的蠕动推动精子由峡部向壶腹部运动。精子到达的时间约在性交后30～90分钟，在女性生殖道内的受精能力大约只能保持48小时。虽然射精时进入阴道的精子可达2亿～5亿，最终只有极少数活动力强的精子（不足200个）能到达受精部位，其中一般只有一个精子可使卵子受精。精子的运行受到神经和激素的调节，排卵前期的雌激素、精液中的前列腺素均有利于精子的运行，而排卵后分泌增加的孕酮则阻止精子运行。

2.精子获能

精子必须在女性生殖道中停留几小时，才能获得使卵子受精的能力，称为精子获能（capacitation of spermatozoa）。精子经过在附睾中的发育，已经具备了受精能力，但附睾与精浆中存在着去获能因子，使精子的受精能力受到了抑制。女性生殖道中的β淀粉酶、β葡萄糖苷酸酶、胰蛋白酶及唾液酸酶均可解除去获能因子的抑制效应，暴露精子表面与卵子识别结合的结构，从而使其获得受精能力。获能的主要场所是子宫，其次是输卵管，宫颈也可能有使精子获能的作用。

3.顶体反应

精子与卵子接触后，精子顶体外膜与精子头部细胞膜融合、破裂，形成许多小孔，释放出顶体酶，以溶解卵子外围的放射冠及透明带，这一过程称为顶体反应（acrosome reaction）。顶体酶可在透明带上消化并形成恰好允许一个精子通过的通道。

精子接触卵膜后，可促进卵母细胞释放一些物质，封锁透明带，阻止其他精子穿过，从而避免多精子受精；并可刺激卵母细胞完成第二次成熟分裂，并形成第二极体。进入卵细胞的精子，其尾部迅速退化，细胞核膨大形成雄性原核，随即与雌性原核融合，形成一个具有23对染色体的受精卵。

（二）着床

受精卵在输卵管蠕动和纤毛的作用下，逐渐向子宫腔移行，同时进行细胞分裂。受精后72小时分裂为16个细胞的实心细胞团，称为桑葚胚（morula），随后发育为早期胚泡（early blastocyst）。在受精后第4天，早期胚泡进入子宫腔并继续分裂。在子宫腔内停留2～3天后，早期胚泡外面的透明带逐渐变薄、消失，总体积增大，继而分裂发育为晚期胚泡（late blastocyst）。胚泡可以直接从子宫内膜分泌的液体中吸收营养。

受精后第6～7天，晚期胚泡逐渐植入子宫内膜，这个过程称为着床（implantation）。着床需经过定位、黏附和穿透三个阶段。定位是指晚期胚泡与子宫内膜接触，部位多在子宫后壁上部。黏附是指晚期胚泡粘着于子宫内膜后，滋养细胞开始分化为合体滋养细胞层和细胞滋养细胞层。穿透是指合体滋养细胞分泌蛋白溶解酶，溶解子宫内膜细胞、间质以及血管，从而完全埋于子宫内膜中。成功的着床有赖于胚泡与母体的相互识别、胚泡发育与母体子宫内膜变化的同步、母体排斥反应的抑制和母体接受性等条件的完善，并受到母体和胚泡激素的调控。子宫仅在一个极短的关键时期内允许胚泡着床，称为子宫的敏感期或接受期。在此期内，子宫内膜受到雌激素与孕激素的协同作用，可能分泌某些物质，激活胚泡着床。胚泡也可产生多种激素和化学物质，如绒毛膜促性腺激素，刺激卵巢黄体转变为妊娠黄体，后者继续分泌妊娠需要的孕激素。胚泡的分化与到达子宫的时间必须与子宫内膜发育程度相一致，胚泡过早或过迟到达子宫腔，都不利于着床。受精24小时的受精卵还可产生早孕因子（early pregnancy factor），它能抑制母体淋巴细胞功能，使胚泡免遭母体排斥。因此，检测早孕因子可进行超早期妊娠诊断。此外，在着床过程中，胚泡不断地发出信息，使母体能识别妊娠期间所发生的相应变化。

（三）妊娠的维持及激素调节

正常妊娠的维持有赖于垂体、卵巢和胎盘分泌的各种激素相互配合。受精与着床之前，在腺垂体促性腺激素的控制下，卵巢黄体分泌大量的孕激素与雌激素，导致子宫内膜发生分泌期改变，以适应妊娠的需要。如未受孕，黄体按时退化，孕激素与雌激素分泌减少，引起子宫内膜剥脱流血，形成月经；如果受孕，在受精后第6天左右，胚泡滋养层细胞便开始分泌人绒毛膜促性腺激素。后者分泌量逐渐增多，刺激卵巢黄体变为妊娠黄体，继续分泌孕激素和雌激素。胎盘形成后，不仅在母体和胎儿之间可以有效地进行选择性的物质交换，而且，胎盘是妊娠期间重要的内分泌器官，可分泌大量的蛋白质激素、肽类激素和类固醇激素，调节母体与胎儿的代谢活动。胎盘分泌的激素包括：

1.人绒毛膜促性腺激素（hCG）

hCG是胎盘绒毛组织的合体滋养层细胞分泌的一种糖蛋白激素，分子量为45 000～50 000，由α亚单位与β亚单位组成。α亚单位氨基酸的数量与序列几乎与LH相同，β亚单位的氨基酸也有很大部分与LH相同，因此，hCG与LH的生物学作用与免疫学特性基本相同。

卵子受精后第6天左右，胚泡形成滋养层细胞，开始分泌少量hCG；妊娠早期绒毛组织形成后，合体滋养层细胞大量分泌hCG，于妊娠8～10周达高峰，随后开始减少，到妊娠20周左右降至较低水平，并一直维持到妊娠末期；如无胎盘残留，于产后4天消失。由于hCG在妊娠早期即出现，故用特异性的hCG β亚基抗体，通过放射免疫分析法，检测母体血中或尿中hCG浓度，是诊断早孕的一个常用的可靠指标。

在早孕期，hCG刺激卵巢黄体转变成妊娠黄体，妊娠黄体的寿命只有10周左右，以后便逐渐退缩；与此同时胎盘分泌孕激素和雌激素，逐渐接替妊娠黄体的作用。

2.其他蛋白质激素和肽类激素

胎盘还可分泌人绒毛膜生长素（human chorionic somatomammotropin，hCS）、绒毛膜促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、GnRH以及β-内啡肽等。hCS为合体滋养层细胞分泌的单链多肽，含191个氨基酸残基，其中96%与人生长素同源，故具有生长素的的作用，可调节母体与胎儿的糖、脂肪与蛋白质代谢，促进胎儿生长。最初发现hCS时，因其对动物有很强的催乳作用，故命名为人胎盘催乳素（human placental lactogen，hPL）。后来的研究证明，hPL对人几乎没有催乳作用，而主要是促进胎儿生长，因此将其定名为hCS。

3.类固醇激素

胎盘能分泌大量的孕激素和雌激素。高浓度的雌、孕激素对下丘脑-腺垂体起到负反馈抑制作用，因此妊娠期卵巢内没有卵泡发育和排卵，也不出现月经。

（1）孕激素：

由胎盘合体滋养层细胞分泌。胎盘内有活性很强的3β-羟脱氢酶，可将母体和胎儿提供的孕烯醇酮转变成孕酮。在妊娠期间，母体血中孕酮浓度随着孕期增长而稳步升高，至妊娠足月时达高峰，平时浓度可达600nmol/L。其作用主要是抑制母体对胎儿的排斥反应、降低子宫肌的敏感性，有利于安胎。

（2）雌激素：

胎盘分泌的雌激素中，90%是雌三醇，其前体主要来自胎儿。由于雌三醇是胎儿与胎盘共同参与合成的，因此，检测母体血和尿中雌三醇的含量，可用来判断胎儿是否存活。

二、分娩

分娩（parturition）是指成熟的胎儿从母体子宫产出体外的过程。自然分娩的过程可分为三个阶段：第一阶段，子宫底部向子宫颈的收缩波频繁发生，推动胎儿头部紧抵子宫颈，并伴随子宫颈变软扩张。第二阶段，胎儿由宫腔经子宫颈和阴道排出体外，持续1～2小时。第三阶段发生在胎儿娩出后10分钟左右，胎盘与子宫分离并排出母体，伴随子宫肌肉强烈收缩，压迫血管以达到止血的目的。在分娩过程中，胎儿对子宫颈部的压迫可刺激缩宫素释放，后者使子宫肌肉收缩增强。随着宫缩加剧，胎头对子宫颈的刺激进一步加强，又促进缩宫素的释放，从而形成一个典型的正反馈调节，直至胎儿完全娩出为止。

分娩是一个极其复杂的生理过程，子宫节律性收缩是分娩的主要动力。对于分娩发动的机制目前尚不清楚。实验表明，糖皮质激素、雌激素、孕激素、缩宫素、松弛素、前列腺素及儿茶酚胺等多种激素均参与分娩的启动和完成。

(责任编辑：佳学基因)

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