母胎界面免疫环境与复发性流产关系的研究进展
2021-12-08周宁综述张若鹏审校
周宁 综述 张若鹏 审校
1.大理大学临床医学院,云南 大理 671000;2.大理大学第一附属医院生殖医学研究所,云南 大理 671000
不同的国家对复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)的定义不同,我国将RSA定义为同一性伴侣连续3次及以上妊娠28周之前的胎儿丢失。美国生殖医学会RSA的标准是2次及以上的妊娠失败[1]。欧洲人类生殖与胚胎学会发布的《复发性流产的诊治指南》将RSA定义为同一性伴侣连续2次及以上妊娠24周之前的胎儿丢失[2]。引发RSA 的病因十分复杂,目前为止,人们对RSA的发病机制还不是完全了解,随着分子生物学与分子免疫学等技术的发展,国内外众多研究取得了很大进展,国内外都有研究[3-5]认为母胎界面中Th1/Th2细胞因子平衡偏移与RSA的关系紧密。
1 Th1细胞亚群
T 细胞按其表面分化抗原不同分为Th1/Th2 细胞亚群,Th1 型细胞主要是一种介导抗胞内细菌及原虫的免疫反应细胞,参与细胞免疫、迟发型超敏反应等,主要分泌白细胞介素-2(IL-2)、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子来增强抗胞内病原体的感染和减少同种异体移植排斥反应。
1.1 IL-2 与RSA 根据分化抗原CD56 和CD16的表达,子宫蜕膜中的自然杀伤(natural killer,NK)细胞分为 CD56+CD16+NK 细胞和 CD56+CD16-NK 细胞。Th1型细胞所分泌的IL-2可诱导CD56+CD16+NK细胞在蜕膜中表达CD16 分子,CD16 分子可以激活NK 细胞,使NK 细胞转化为具有细胞毒作用的LAK细胞[6]。而CD56+CD16-NK 细胞不受IL-2所诱导,不表达或低表达CD16,主要是表达杀伤抑制性受体(killer-cell immunoglobulin-like receptors,KIRS),抑制NK 细胞转化为LAK 细胞,减少母体组织对胚胎的免疫排斥反应,保护妊娠的建立[7]。国内外研究[8-9]发现,RSA 患者蜕膜中CD56+CD16+NK 细胞含量增加,而CD56+CD16-NK细胞的数量低于正常妊娠妇女,从而增加了CD56+CD16+/CD56+CD16-NK细胞的比例。所以,IL-2 的高表达可以激活CD56+CD16+NK 细胞,使其杀伤活性增强,母体与胚胎发生排斥,导致流产的发生。
1.2 IFN-γ与RSA IFN-γ在怀孕早期主要由子宫内膜杀伤细胞和滋养层细胞分泌,可以诱导蜕膜中的巨噬细胞活化产生一氧化氮(NO),诱发流产的发生[10]。同时高剂量的IFN-γ可使TNF-α抑制滋养层细胞的生长,促进其凋亡,并引起胎盘组织损伤,导致流产的发生。HAOUZI 等[11]研究中报道,胚胎的成功植入高度依赖于胚胎的质量和子宫内膜的接受程度。而IL-1是维持子宫内膜接受状态所必需的重要因素,是母体和胎儿部位植入过程中的功能因子[12]。妊娠时子宫中的IL-1可以结合相应的受体,介导胚泡与子宫内膜上皮之间的初始接触,还刺激胚泡滋养层细胞的增殖,从而促进胎儿的生长发育。有实验[13]检测了IFN-γ对子宫和胎盘中IL-1β mRNA 的表达,结果表明,高剂量的IFN-γ可抑制妊娠期大鼠子宫和胎盘中IL-1β mRNA的表达,尤其是抑制子宫中IL-1β mRNA的表达,且在一定程度上IFN-γ与IL-1β mRNA 存在剂量依赖关系,高剂量的IFN-γ不利于妊娠的维持,可能与IFN-γ抑制IL-1β mRNA的表达有关。
1.3 TNF-α与RSA TNF-α是由NK 细胞活化后所分泌的Th1 型细胞因子。TNF-α具有多种功能,可以在体内或体外杀死某些正常细胞或肿瘤细胞,并且还参与各种免疫反应和炎症反应。张新宇等[14]实验表明TNF-α在低浓度时可以促进滋养层细胞的增殖活性,使滋养细胞正常生长,促进胚泡在子宫内膜的植入,进而有利于胚胎的发育和维持正常妊娠的建立,但在早期妊娠时,高浓度的TNF-α可以抑制其增殖,凋亡增加,造成增殖与凋亡失衡,胎盘发育障碍,造成自然流产的后果。目前认为TNF-α导致RSA 的发生可能与以下机制有关:引起滋养细胞的凋亡;激活Th1型免疫反应,诱导母亲和胎儿之间的排斥反应;黄体功能受到抑制,黄体酮合成减少;前列腺素E2 合成增多,引起子宫平滑肌收缩;启动凝血系统,导致胎盘组织血管中的血栓形成而导致流产。另外岳聪等[15]也研究证实在RSA 组绒毛和蜕膜组织中TNF-α含量均高于正常妊娠人工流产组。
2 Th2细胞亚群
Th2 型细胞主要功能是可诱导体液免疫,辅助B淋巴细胞增殖分化[16],同时产生IgE抗体,参与还可以诱导I 型超敏反应的发生,产生支气管收缩、血管舒张、血管通透性增强和炎症细胞的聚集等一系列过敏症状,另外在抗寄生虫感染方面也起到重要作用。Th2 型细胞主要分泌白介素-4 (IL-4)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)等细胞因子,在妊娠时期都可以检测到Th2型细胞因子。妊娠的维持及母体与胎儿的识别主要是通过占优势的TH2 型细胞因子来实现的[17]。
2.1 IL-4 与 RSA IL-4 是 Th2 型 免 疫反应 的 启动因子,可以诱导Th2 型免疫的发生[18]。有研究[19]表明,与正常妊娠相比,RSA 患者外周血中IL-4 的水平明显降低。胎盘滋养层分为合体滋养层细胞和细胞滋养层细胞,胎盘合体滋养细胞能合成有益于维持正常妊娠与胚胎发育的各种激素,例如人绒毛促性腺激素(hCG)、人胎盘生乳素(hPL)、雌激素、孕激素等,其中hCG 尤为重要,可以使月经黄体增大变为妊娠黄体,增加甾体激素的分泌以维持妊娠,并可以促进雄激素芳香化转化为雌激素,同时能刺激孕激素的形成。而IL-4 在一定浓度内可以促进胎盘滋养层细胞的上述功能,有助于妊娠的建立。另外,IL-4 可以抑制IL-2诱导的NK 细胞的活化作用,抑制LAK 活性,防止对滋养层细胞造成损伤[20]。如果外周血中IL-4 含量大量减少,势必不利于妊娠的维持。
2.2 IL-6 与 RSA IL-6 主要由 Th2 细胞亚群和B细胞产生,主要生理功能可以促进B细胞产生抗体,参与体液免疫反应,抑制母体对胎儿的排斥反应,维持正常妊娠的建立;并且与IL-4有相同促进胎盘分泌hCG的作用。在正常妊娠条件下,子宫内膜间质细胞以及绒毛滋养层细胞中均可检测到IL-6,参与女性生殖调节的多个环节,在促排卵、卵泡发育、受精卵形成、胚胎以及胎盘发育中起到重要作用。IL-6对滋养层细胞的侵袭性并无影响,然而可以通过刺激滋养层细胞的某些信号通路,产生可以调节hCG分泌和滋养层细胞分化作用的细胞因子[21]。黄俊生等[22]研究发现,反复自然流产患者Th2型细胞因子IL-6明显低于正常妊娠妇女。另外也有研究[23]表明:IL-6 在反复流产妇女的子宫内膜和CBA×DBA/2小鼠的胎盘组织中表达降低。RSA患者绒毛组织中IL-6表达减少,其机制可能是减弱了对胚泡着床、胚胎发育、胎盘绒毛血管生成以及母体免疫耐受等作用,损害滋养层细胞,使胚胎缺乏营养物质,影响胚胎生长发育,无法维持正常妊娠,导致流产的发生。
2.3 IL-10 与 RSA IL-10 并不是全部由 Th2 型细胞产生,体内几乎所有淋巴细胞也可产生IL-10,在正常妊娠过程中,胎盘组织中IL-10 的分泌量逐渐增多。QUENBY 等[24]研究发现,IL-10 可选择性地抑制IL-2、IFN-γ、TNF-α等一系列Th1 型细胞因子的产生,防止对胚胎及滋养层细胞造成损害,使妊娠得以成功维持。姜培娟等[25]报道具有流产倾向的CBA×DBA/2 孕鼠胎盘中IL-10 含量极低,向CBA×DBA/2孕鼠单独注射IL-10 可减少流产率的发生,相反,用IL-10 抗体注射入CBA× DBA/2 孕鼠体内,则增加流产率的发生。另外IL-10可能促进胚胎发育和胎盘形成的作用[26]。也有实验[27]表明,反复流产组绒毛组织中的IL-10含量要比正常早孕人工流产组大大降低。
3 总结
综上所述,正常妊娠是一种趋向于Th2 型细胞因子的现象,异常妊娠的出现是由于妊娠状态向Th1 型细胞因子偏移。Th1 细胞通过合成IFN-γ抑制Th2 细胞的功能,Th2 细胞通过合成 IL-4 抑制 Th1 细胞[28-29]。Th1/Th2 型细胞因子平衡向Th1 型细胞因子的方向移动则会损害妊娠,导致流产的发生,这说明Th1/Th2型细胞因子之间的平衡对维持妊娠非常重要。多项研究[30-32]也证实 RSA 的发生与 Th1/Th2 平衡向 Th1 偏移有关。因此,在早期妊娠时检测Th1/Th2 型细胞因子的表达水平,可为RSA患者早期预防和诊治提供重要的参考依据。