抗磷脂抗体相关病理妊娠发病机制的研究进展
2014-03-06综述张学勤审校
吴 璨(综述),张学勤(审校)
(昆明医科大学第二附属医院产科,昆明 650101)
抗磷脂抗体(anti-phospholipid antibody,APL)是一种以血小板和内皮细胞膜上磷脂作为靶抗原[1],一组识别磷脂或磷脂结合蛋白并与其结合的自身免疫性抗体。主要由狼疮样抗凝物、抗心磷脂抗体和抗β2糖蛋白Ⅰ抗体(β2-glycoprotein-Ⅰ,β2-GPⅠ)组成[2]。APL广泛作用于全身各大器官、系统,从而引起病理妊娠、冠状动脉粥样硬化、神经病变等[3]。研究表明[4],APL通过促进血栓形成、细胞免疫平衡紊乱、补体系统过度活化、滋养细胞功能受损等导致病理妊娠,如死胎、子痫前期、胎儿窘迫、胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)等,表明APL与病理妊娠密切相关。研究APL导致病理妊娠的发病机制,对APL阳性的孕妇早期诊断、治疗及降低病理妊娠的发生率有重要意义。
1 APL促进血栓形成
研究发现[5],APL可引起胎盘血管微血栓形成,造成胎盘供血不足导致胎儿缺血、缺氧引起流产、胎儿窘迫、子痫前期、FGR等。APL通过与血浆磷脂结合蛋白,如β2-GPⅠ、膜联蛋白V、活化蛋白C(activated protein C,APC)等结合形成磷脂-蛋白复合物,干扰相关的凝血和抗凝因子的分泌,造成平衡紊乱,最终导致反复的动静脉血栓形成、血小板减少及复发性流产,称为抗磷脂综合征 (antiphospholipid syndrome,APS)[6]。APS的基本病理改变则为血管内血栓形成,其中IgM型抗体与动脉血栓形成有关,IgG型抗体与静脉血栓相关[7]。APL促进血栓形成的具体机制如下。
1.1APL与血浆磷脂结合蛋白结合促进血栓形成 APL通过与血浆磷脂结合蛋白结合形成磷脂-蛋白复合物促进血栓形成。血浆磷脂结合蛋白主要有β2-GPⅠ、膜联蛋白 V、APC等[8]。
β2-GPⅠ是肝细胞产生的,存在于血浆中的糖蛋白,是一种天然的凝血抑制因子,其表达于绒毛滋养细胞表面,故滋养细胞成为APL攻击的主要靶细胞[9]。β2-GPⅠ与APL结合后通过以下机制促进血栓形成:①干扰APC的抗凝作用;②与血小板结合,活化血小板促血栓形成[10];③抑制β2-GPⅠ自身的抗凝作用;④活化血管内皮细胞,诱导促凝物质表达,促进血栓形成,导致胎盘功能异常,引起流产、死胎等。
膜联蛋白V是血液凝集的抑制剂、胎盘抗凝蛋白,主要存在于胎盘和脐静脉中,维持母体-胎盘的血液循环,起着重要的血栓调节作用。当高亲和力的APL抗体结合到磷脂细胞膜表面可干扰膜联蛋白V的保护作用,增加暴露的磷脂膜表面,减少胎盘滋养细胞表面膜联蛋白V的表达,使抗凝活性下降,凝集物活化并加速凝集反应促进血栓形成,导致胎盘梗死,造成流产、死胎、胎儿窘迫等[11]。
APC是一种依赖维生素K的血浆蛋白,在活化状态下有抗凝作用,且依赖凝血酶参与。Nojima等[12]研究认为,APL能阻碍APC的抗凝活性,引起获得性APC抵抗,而APC抵抗是形成血栓的高危因素,且孕期雌孕激素的改变及血液的高凝状态也影响了APC的抗凝功能,增加了血栓形成的风险,易形成子宫、胎盘微血管血栓,使胎盘广泛梗死、血管纤维素性坏死及灌注不足,影响母胎循环,引起子痫前期、胎儿窘迫,FGR等。
1.2APL与血管内皮细胞 生理情况下,血管内皮细胞释放促凝抗凝物、血管舒缩因子等多种活性物质调节血栓形成,保持循环通畅,当内皮细胞受损或释放的活性物质平衡紊乱时易形成血栓。
1.2.1APL使内皮细胞活化损伤促进血栓形成 血管内皮细胞可表达β2-GPⅠ受体,与APL结合后诱导其活化并导致内皮细胞损伤,从而上调促凝因子[13],增强T细胞免疫反应,促进血液凝固,影响调节蛋白-蛋白C-蛋白S的抗凝通路,促血栓形成,导致子痫前期、胎儿窘迫、FGR等。而且APL可使内皮细胞释放凝血调节蛋白,影响胎盘屏障之一的绒毛血管内皮细胞,使胎盘屏障及物质交换功能降低,血流灌注不足,胎儿摄取营养物质受限,造成胎儿发育异常,FGR、甚至流产、死胎[14]。
1.2.2APL导致前列环素I2/血栓素A2平衡紊乱促进血栓形成 前列环素I2(prostaglandin I2,PGI2)既是血管舒张剂又是血小板聚集抑制剂,其水平变化可影响血液中凝血、抗凝系统的平衡。APL可抑制磷脂酶A2诱导的花生四烯酸释放,导致PGI2合成减少,且APL与内皮细胞结合也能影响PGI2释放,此外,APL可与血小板结合后使其活化释放血栓素A2(thromboxane A2,TXA2),而TXA2是血管收缩剂,当PGI2释放减少,TXA2释放增加时,导致PGI2/TXA2平衡紊乱,引起胎盘甚至全身血管痉挛、缺血及血栓形成,造成胎盘供血障碍,发生子痫前期、胎儿窘迫、FGR等[15]。
1.3APL干扰抗凝系统促进血栓形成 APL通过与磷脂结合,改变凝血酶调节蛋白的功能与活性,使凝血酶调节蛋白在内皮细胞表面表达下降,干扰APC的活化,引起获得性APC抵抗,而后者是血栓的高危因素[16]。此外,位于内皮细胞表面的硫酸乙酰肝素与抗凝血酶Ⅲ结合形成天然的抗凝剂,而APL的IgG型抗体可以与抗凝血酶Ⅲ相互作用,从而干扰抗凝血酶Ⅲ的抗凝作用,促进血栓的形成,造成胎盘血供不足,引起胎儿窘迫,FGR等[15]。
1.4APL降低纤溶系统活性促进血栓形成 组织纤溶酶原激活物主要由内皮细胞产生,可以激活纤溶酶原活化为纤溶酶溶解沉积的纤维蛋白起到抗血栓的作用。而APL可以使内皮细胞免疫性损伤且能识别纤溶酶,导致组织纤溶酶原激活物的合成、释放减少,活性降低,机体的纤溶不足、抗凝能力降低,易导致血栓形成,引起胎盘血流灌注不足,胎儿缺血缺氧[17]。
2 APL导致细胞免疫平衡紊乱
在妊娠过程中胚胎组织对母体而言是一同种半异体移植物,妊娠成功是由于母体的免疫系统通过多种机制诱导母胎间免疫耐受,尤其是对母胎界面中的免疫活性细胞间的调节作用,使胎儿免遭母体免疫细胞的攻击。APL通过引起B淋巴细胞活化、Th1、Th2平衡紊乱、CD8+T细胞表达增高使免疫耐受被打破,造成胎盘绒毛、胚胎组织的破坏,导致相应病理妊娠的发生。
2.1APL引起B淋巴细胞活化 免疫系统中,B淋巴细胞主要是合成免疫球蛋白,参加免疫应答。研究发现[18],CD4+T细胞识别由抗原呈递细胞呈递的APL位点后被活化,继而活化B细胞,过度活化的B细胞产生大量病理性抗体,从而识别自身抗原引起胎盘绒毛、胚胎组织的破坏,造成流产、死胎等病理妊娠。
2.2APL使Th1、Th2平衡紊乱 Th1具有免疫杀伤作用,使母体排斥受精卵不能正常着床,Th2具有免疫保护作用,保护受精卵免遭排斥得以正常发育[19],所以正常妊娠时母胎界面处于Th1向Th2偏移状态,胚胎通过表达具有胚胎保护作用的Th2型细胞因子,能够成功植入及维持妊娠。
APL可引起母胎界面Th1/Th2比例失衡偏向Th1,使Th1分泌的细胞因子占主导,诱导自然杀伤细胞激活、淋巴因子激活的杀伤细胞的激活及巨噬细胞的活化,Th1介导的细胞免疫增强,损伤滋养细胞并影响其侵入及增生,使胎盘着床过浅,血管重构障碍造成缺血缺氧导致子痫前期、胎儿窘迫、FGR等病理妊娠。Th2型细胞因子能促进蜕膜产生白细胞介素2受体发挥抗流产作用,可抑制白细胞介素2的滋养细胞损伤及诱导自然杀伤细胞激活作用,当Th1、Th2平衡紊乱时可引起流产[20]。
2.3APL导致CD8+T细胞表达增高 Karakantza等[21]对APS患者外周血淋巴细胞进行分类研究后发现,APL使机体Th1、Th2平衡紊乱,Th1型细胞因子分泌占主导并刺激CD8+T细胞反应性增高,两者介导的细胞免疫增强,损伤滋养细胞,可能是导致流产的发病机制。
3 APL与补体系统过度活化
补体活化反应是免疫应答中最早发生的反应之一,广泛参与了机体的防御及免疫调节,可以通过三大途径激活,有调理、清除免疫复合物等功能。
3.1APL导致补体过度活化 在补体活化反应中,补体C3是共同通路,以C5活化形成膜攻击复合物(C5b-9)为终末,研究表明补体的活化特别是C3a和C5a的活化是APS患者血栓形成和妊娠丢失的核心机制。β2-GPⅠ依赖及β2-GPⅠ非依赖的APL作用于胎盘及蜕膜组织,与胚胎滋养层细胞膜结合并活化血小板及内皮细胞,引起内皮损伤[22],且膜攻击复合物可以直接导致内皮细胞受损,使血管平滑肌收缩增加,血管通透性增加,导致子痫前期发生[23]。Shamonki等[24]研究证明,APS患者滋养细胞膜、绒毛外滋养细胞等有明显的补体沉积,与病情程度呈正比,而膜攻击复合物无明显差异,认为免疫因素与胎盘结构和功能改变有密切关系,补体活化后促进免疫应答,促使促凝因子表达,增加血黏度,造成胎盘血液灌注不足,物质转运障碍,加重组织损伤导致流产、死胎及FGR[25]。
3.2APL使补体调节蛋白表达下调 正常早期妊娠滋养细胞高表达补体调节蛋白,如胚胎滋养层细胞的补体抑制蛋白能抑制补体介导的相关免疫攻击反应,并有效地阻止补体激活及其通过反馈环的放大效应,避免了过度的损伤。Francis等[26]研究发现,APS患者的内皮细胞出现补体调节蛋白表达下调,导致补体活化增加或抑制因子不足而引起补体过度活化,使内皮细胞分化及功能受损,最终发生流产及FGR。
4 APL导致滋养细胞受损
4.1APL抑制滋养细胞分化、功能及侵入 滋养细胞是胎盘的主要细胞成分,在胚胎植入、维持妊娠等方面有重要作用。由于滋养细胞膜表面有β2-GPⅠ受体,成为APL攻击的主要靶细胞。研究认为,APL可以通过与β2-GPⅠ受体结合干预合体细胞滋养层与细胞滋养层的融合从而导致妊娠失败[4],这是复发性流产多发生于孕早期的一个重要原因。APL抑制了绒毛细胞滋养层的分化及侵入,胎盘β人绒毛膜促性腺激素合成分泌减少,滋养细胞侵袭力下降,使绒毛细胞滋养层侵入母体蜕膜缺陷,导致受精卵着床浅,母胎间血管发育不佳,干扰子宫螺旋动脉血管重构,胎盘形成不良,供血供氧不足,最终导致子痫前期、FGR的发生[27]。此外,APL与低密度脂蛋白可发生交叉反应,引起胎盘血管内皮受损导致胎盘功能不全,发生子痫前期及FGR,而且低密度脂蛋白被滋养细胞氧化后能抑制滋养细胞的侵入,导致流产及死胎[28]。
4.2APL引起滋养细胞凋亡 Mulla等[29]对滋养细胞功能进行研究发现,其功能与抗β2-GPⅠ有剂量依赖关系,小剂量的抗体影响其功能,而大剂量的抗体则直接引起滋养细胞凋亡,使细胞存活数下降,导致流产或胚胎及胎儿死亡。
5 结 语
目前,子痫前期、FGR、复发性流产、死胎等发病率越来越高,严重影响胎儿存活率及孕产妇健康状况甚至危及生命,故受到了许多关注,成为研究的焦点。国内外研究表明,病理妊娠的孕妇体内可检测到高表达的APL,考虑其与病理妊娠的发生、发展有密切关系。因此,针对APL相关病理妊娠的发病机制,实验室检查,治疗等也有了更详细、系统的研究,希望从中可以找出更好的关于病理妊娠的预测、评估、诊断及治疗方法,改善病理妊娠的结局及预后,从而提高妊娠成功率。
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