Treg细胞在正常妊娠与不良妊娠事件中的作用研究进展

宁 圆，苏厚恒，王 革，刘维琳，郎文娟

(青岛市市立医院免疫风湿科，山东 青岛 266000)

人体免疫系统具有严格的调控功能，识别非己抗原，进行免疫清除。而母体免疫系统可以说是一个特例：母体免疫系统并不排斥胎儿，也不排斥母胎界面表达父系同种抗原的滋养层细胞。目前研究[1-2]表明，母体中存在着阻止免疫系统识别胎儿抗原的免疫耐受机制，这是妊娠建立与维持的前提。也就是说，针对不良妊娠的治疗并不是抑制母体免疫系统的功能，而是增强母体的免疫耐受。Treg细胞数目减少、功能下降与流产、先兆子痫等不良妊娠相关[3-4]。本文分析近年来国内外相关研究资料，总结Treg细胞在妊娠维持与丢失中的作用研究进展，为临床治疗提供科学依据。

1 Treg细胞简介

Treg细胞(CD4+CD25hiFoxP3+)，是T淋巴细胞的一个亚群，它可以调控和抑制一系列免疫反应。Treg细胞可分为自然调节性T淋巴(nTreg)细胞和诱导调节性T淋巴(iTreg)细胞两种，前者是胸腺源性Treg细胞，后者是通过接触周围环境抗原在外周产生的Treg细胞[5]。FoxP3是forkhead-box/winged-helix转录因子家族成员，是Treg细胞的独特标记，是控制Treg细胞亚群功能和发育的重要基因[6]。上调Foxp3有两种途径：第一种途径是在胸腺中生成nTreg时上调；第二种途径是转化生长因子(TGF)与iTreg细胞Foxp3基因的CNS1启动子结合，上调Foxp3，CNS1对于iTreg细胞生成增殖是必需的，而对于nTreg生成并不是必需，CNS1对这两种细胞亚群有不同的生物学功能[7]。这种结合仅发生于哺乳动物妊娠过程中[4]，这也从侧面说明iTreg在妊娠中发挥了极其重要的作用。

2 Treg细胞与正常妊娠

目前妊娠的免疫病理机制不再局限于Th1/Th2/TH17理论，而是转向更广泛的Th1/Th2/TH17/Treg机制[8]。妊娠是特殊的免疫耐受状态，母亲和婴儿之间的免疫组织不相容性是由于父系遗传的移植抗原和母系的非移植抗原的差异造成的[2]。母体对父系同种抗原的免疫耐受是iTreg细胞特异性地对父系抗原产生耐受的一个过程。妊娠前Treg细胞的功能成熟和数量的增加与小鼠良好的妊娠结局相关[9]。交配前抗原特异性Treg细胞的移植，可降低小鼠自然流产发生率[10]。正常妊娠期间Treg细胞的百分比是增加的，而在复发性流产妇女中并没有发现Treg细胞的增加[11]。Treg细胞由外周血迁移到淋巴结和脾脏，所需的Treg细胞上的归巢受体是趋化因子受体CCR7[12]。有研究[13-14]报道了CCR7配体CCL19在腺状和腔内子宫上皮细胞中的存在，提示外周血Treg细胞可定向迁移至子宫。总之，Treg细胞在妊娠前以及妊娠中数量的增加，妊娠中Treg细胞向子宫的定向转移都表明其在正常妊娠中发挥作用。

2.1 Treg细胞特异性激活及表达

母体Treg细胞在诱导小鼠同种异体妊娠的父系抗原特异性耐受中起着至关重要的作用。TELES等[13]观察到在小鼠阴道灌洗液中Treg细胞有明显的波动，Treg细胞在发情期达到高峰，发情后期开始下降。同时也有研究[15]指出，发情期小鼠子宫Foxp3 mRNA的表达水平存在波动，由此可推测Treg细胞数量变化可能与精液相关。GUERIN等[14]指出Treg细胞增殖是由精液中父系的主要组织相容性复合体(MHC)抗原特异性激活，而不是激素激活。发情期，Treg细胞优先聚集在靠近小血管的血管周围间隙；性感受期，精液可能通过转化因子β起作用，触发Treg细胞的增加[13]。

虽然在小鼠模型中观察到胎儿抗原特异性Treg细胞的增殖，但在人类研究中，由于对异质性MHC的表达和Treg细胞有关靶肽的认识有限，直接检测胎儿抗原特异性Treg细胞是很困难的[16]。但在以下报道中，可以推测人类妊娠中是存在胎儿抗原特异性Treg细胞的。蜕膜Treg细胞(而非外周血Treg细胞)对自身胎儿脐带血的抑制作用高于对第三方脐带血的抑制作用，提示人类妊娠中胎儿抗原特异性Treg细胞可能存在于母胎界面[17]。TSUDA等[18]发现，在3例实验案例中，相同克隆型的效应Treg细胞在先前和随后的怀孕蜕膜中反复出现：2例以正常分娩结束妊娠，第3例以流产结束分娩。因此推测，这些克隆型的Treg细胞可能在母胎界面被相同的抗原重复募集，不是偶然的巧合；蜕膜效应Treg细胞可能会识别一些在母胎界面表达的抗原，并在抗原刺激下增殖。扩增的效应Treg细胞仅在蜕膜中观察到，在外周血中未观察到[17-18]。综上，Treg细胞可能在母胎界面以胎儿抗原特异性的方式募集和扩增，并于妊娠期间在体循环中扩增。

2.2 Treg细胞与胚胎着床

Treg细胞在维持对自身抗原和胎儿半异体移植物的免疫耐受中发挥着重要作用，Treg细胞缺乏与妊娠早期流产的着床排斥反应有关。在半异体基因交配中，Treg细胞缺失导致胎儿流产增加[19]。ZENCLUSSEN等[20]研究发现，使用易于流产的CBA/J小鼠模型，从怀孕小鼠体内转移纯化的Treg细胞可以有效改善上述小鼠胎儿丢失情况。人体在妊娠早期iTreg细胞数量增加，妊娠中期达到高峰，妊娠后期iTreg细胞数量下降；Treg细胞数量增加的同时，滋养层细胞形成蜕膜着床[21]。小鼠模型中的研究已经证明，局部胎儿抗原特异性的Treg细胞可能通过精浆启动扩增，并在妊娠后迁移至子宫。胚胎植入后,Treg细胞群在子宫内扩增[15]。母胎界面Treg细胞表达减少可导致着床异常[10]。同时有研究[13]发现，在Foxp3基因敲除小鼠模型中，会导致子宫炎症和纤维化，从而影响胚胎着床，阻止妊娠的发生。胚胎着床后，胎儿特异性调节性T淋巴细胞优先从母体外周血募集到胎儿-母体界面，可能有助于胎儿特异性反应的局部调节[17]。综上，Treg细胞对早期妊娠的建立具有重要意义，可能是反复着床失败导致流产的潜在原因。目前Treg细胞在人类妊娠胚胎着床中的作用机制仍需进一步探究。

2.3 Treg细胞与血管稳态、胎盘发育

越来越多的证据表明Treg细胞是控制着床和胎盘发育的蜕膜白细胞网络中的关键调节因子。它可以通过交互调节、分泌生长因子和重塑细胞外基质调控蜕膜免疫环境，促进滋养细胞侵袭和细胞滋养层发育，从而使蜕膜血管重塑，促进胎盘发育[22]。Treg细胞缺陷的小鼠子宫螺旋动脉受损，胎盘血流减少，胎儿生长受限，增加后期胎儿流产事件的发生[23]。Treg细胞来源的细胞因子，特别是IL-10和TGF-β，可抑制炎症内皮细胞的活化，抑制动脉粥样硬化的发展[24]。在高血压小鼠模型中，输注Treg细胞可以降低血压和减轻血管损伤，逆转高血压后遗症[25]。Treg细胞在调节心血管功能和全身血管稳态方面也起着重要作用，Treg细胞对血管的作用可能是影响胎盘发育的作用机制之一。

3 Treg细胞与异常妊娠

Treg细胞的减少与人类不良妊娠有关，包括反复的自然流产和先兆子痫、胎儿宫内生长受限等[3]。

3.1 Treg细胞与流产

前文提到Treg细胞对妊娠早期着床具有重要意义，这可能是反复着床失败导致流产的潜在原因。自发性流产患者外周血和蜕膜组织中Treg细胞水平明显降低，而且降低时间与流产时间相吻合。Treg细胞的百分比在胎儿正常染色体核型的稽留流产中显著降低，提示蜕膜中Treg细胞的异常可能与胎儿正常染色体核型的流产病理机制有关[26]。原因不明复发性流产(URSA)的发生可能与Th17/Treg细胞平衡失调相关,纠正上述免疫紊乱可能是URSA综合治疗取得疗效的机制之一[27]。同时，外周血中Treg细胞比例可能作为监测URSA患者治疗疗效的潜在生物标志物[28]。

3.2 Treg细胞与先兆子痫

有研究[29]发现，子痫前期患者Treg细胞亚群的平衡发生了改变，外周血Treg细胞数目减少。最近的一项meta分析[30]，总共评估了17项独立的初步研究，除2项外其他所有研究都显示了一致结果：子痫前期与妊娠晚期Treg细胞减少之间存在明显相关性。多项研究对于先兆子痫妇女的子宫蜕膜[31]和外周血[32]Treg细胞的变化做出研究较为一致：子痫前期患者子宫蜕膜和外周血中Treg细胞的水平均明显低于正常匹配的孕妇对照组。同时，与健康母亲所生正常胎儿脐带血相比，子痫前期母亲所生胎儿脐带血(胎儿-母亲界面)Treg细胞计数降低[33]。GHARESI FARD等[34]还检测到先兆子痫患者蜕膜中FoxP3的表达下降[35]。先兆子痫FoxP3启动子区域内基因变异的发生率升高，这可能影响其表达水平，进而影响Treg细胞的稳定性[36],但这还需要更大样本量的研究。

3.3 Treg细胞与胎儿宫内生长受限

Treg细胞可改善子痫前期大鼠的宫内发育迟缓[37]。Treg细胞缺乏是高血压和胎儿宫内生长受限的一个关键因素，给子痫前期子宫灌注压降低的大鼠模型注射Treg细胞后，这些症状就会减轻。同时,用于促进内源性Treg细胞增殖的治疗策略，包括IL-10或低剂量CD28超级拮抗剂给药，可以减少高血压和宫内生长受限的发生[38]。这些研究都表明Treg细胞减少与胎儿宫内生长受限存在相关性。

4 Treg细胞与免疫治疗

应用辅助生殖技术(ART)后，胚胎移植Treg细胞升高，胚胎着床率升高。静脉注射免疫球蛋白(IVIG)可以减少细胞免疫异常的复发性流产患者中耗竭Treg细胞的反应，增加Treg细胞，调节复发性流产妇女中Th17和Foxp3+Treg细胞的免疫失衡，改善着床和提高妊娠率[39]。有研究[40]研究表明，淋巴细胞免疫治疗增加了反复流产患者蜕膜Treg细胞的数量：可能通过在蜕膜中募集Treg细胞来调节母体免疫反应，并刺激滋养细胞生长。Treg细胞中的STAT(signal transducer and activator of transcription)信号通路参与了复发性流产的病理生理学，并可作为选择可能受益于淋巴细胞治疗患者的预测工具[41]。SALAZAR GARCIA等[42]提出Treg细胞的下降率可以作为预测子痫前期的早期免疫标志物。

综上所述，Treg细胞在维持对半同种异体胎儿的免疫耐受中起到重要的作用，其数目与功能异常与流产、先兆子痫、胎儿宫内生长受限等存在相关性。Treg细胞数目减少会影响胚胎着床、胎盘发育，阻止妊娠的发生。但Treg细胞维持妊娠免疫耐受的作用机制目前仍不明确，包括具体作用通路、Treg细胞在母胎界面(蜕膜)富集过程及与其他细胞因子、激素等相互作用的机制，仍需进一步探究。另外，外周血与蜕膜中Treg细胞的相关性及各自在妊娠中作用也仍有争议。