母胎界面树突状细胞在病理性妊娠中的作用机制研究进展

董浩旭，钟志艳，张青，胡茹楠，张明敏,，黄光英，杨薇

(1.华中科技大学同济医学院附属同济医院a.中西医结合科,b.中西医结合研究所，c.生殖医学中心，武汉430000；2.浙江大学医学院附属妇产科医院中医科，杭州 310000)

母胎界面是胚胎着床、蜕膜发育、胎盘形成等妊娠过程的关键部位，该界面聚集了树突状细胞(dendritic cell，DC)、巨噬细胞、自然杀伤细胞(natural killer cell，NK细胞)等免疫细胞群。生理状态下，这些免疫细胞群与蜕膜基质细胞、滋养细胞等组成了复杂精细的相互作用网络，共同介导母胎界面免疫耐受的形成，维持正常妊娠状态[1-2]。其中，DC仅占母胎界面总体免疫细胞的1%～2%，主要分布于底蜕膜与真蜕膜层，数量虽少，但在妊娠期子宫局部的免疫调节系统中起着至关重要的作用，在沟通固有免疫与适应性免疫的过程中起重要的“枢纽”作用[1]。此外，DC是妊娠初期与滋养细胞接触最为密切的抗原呈递细胞，具有介导免疫激活和免疫耐受的双重作用，既可防御外来病原体感染母体引起不良后果，又可抑制母体对半同种异体的胚胎的免疫排斥[2-3]。DC数量、各亚型比例或功能的异常可能直接或间接引发病理性妊娠，如自然流产、先兆子痫、HELLP(hemolysis，elevated liver enzymes and low platelets syndrome)综合征、异位妊娠、胎儿生长受限(fetal growth restriction，FGR)等[4]。综上，DC是介导母胎免疫耐受的重要免疫细胞，在正常及病理性妊娠中的作用十分重要且不尽相同，然而，目前人们对DC和病理性妊娠相关性研究的关注度较低。现就母胎界面DC在病理性妊娠中的作用机制研究进展予以综述，以供研究者和临床工作者参考。

1 母胎界面DC的概述

生理状态下，人蜕膜DC共有以下3种成熟状态：成熟的CD83+DC、未成熟DC(immature dendritic cell，iDC)- 特异性细胞间黏附分子-3-结合非整合素(specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing non-integrin，SIGN+)DC(即CD209+DC)、呈激活状态但仍表现为未成熟状态的DEC-205+DC[5]。DC在早期妊娠蜕膜组织中均有表达，但以iDC为主，其主要作用是诱导围着床期母胎界面免疫耐受的形成，可通过调控围着床期母胎局部辅助性T细胞(helper T cell，Th细胞)1/Th2平衡、促进调节性T细胞(regulatory T cell，Treg细胞)增殖、调节NK细胞功能等诱导妊娠免疫耐受，进而发挥重要的免疫学作用；此外，DC还在妊娠早期的蜕膜化、母胎界面血管生成和胎盘形成等环节发挥重要的调控作用[2,5]。总之，DC在胚胎着床期表现出特殊的表型和特定的成熟状态，对母胎免疫耐受的形成、蜕膜基质细胞的增殖分化及胎盘的血管形成等一系列过程均至关重要，反之则会导致各种病理性妊娠发生[2,5]。

2 母胎界面DC在常见病理性妊娠中的作用机制

2.1自然流产 自然流产的病理机制复杂，组织解剖异常、感染、内分泌紊乱、基因以及免疫性因素等均可能引发流产。其中，免疫性因素一般是指胚胎中携带的父系抗原不被母体免疫系统识别，导致排斥反应而引起流产。人类早期妊娠时期，低比例的iDC和高比例的成熟DC通常与自然流产的发生密切相关[3,6]。孕酮可以使母胎免疫界面维持较高数量的DC-SIGN+细胞，从而有利于维持母胎免疫耐受，而米非司酮影响孕酮作用导致DC-SIGN+细胞减少，启动免疫排斥反应诱发流产[7]。长非编码RNA-DC仅在人的DC中表达，并通过促进信号转导及转录激活因子(signal transduction and activator of transcription，STAT)3磷酸化诱导DC分化和成熟[8]。近年研究表明，成熟DC可通过长链非编码RNA-DC过表达，提高磷酸化的STAT3水平和金属蛋白酶组织抑制剂-1/基质金属蛋白酶9以及金属蛋白酶组织抑制剂-2/基质金属蛋白酶2比值，进而抑制滋养细胞侵袭，导致流产[8]。

免疫性因素是部分复发性流产(recurrent abortion，RA)，尤其是不明原因复发性自然流产(unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)患者多次自然流产的重要原因。研究表明，成熟DC在正常孕妇蜕膜中散在分布，而在同孕周RA患者中呈特异性成簇分布，表明其可能在RA的发病中起一定作用[9]。目前认为，RA的免疫学机制可能为蜕膜iDC接触到炎症因子或感染病原菌后，经刺激分化发育为成熟DC；随后，成熟DC进一步激活初始T细胞增殖，诱导局部免疫发生，使Th1/Th2细胞平衡状态被打破，形成偏向Th1型的异常免疫状态，导致排斥反应进而引起流产[10]。

此外，URSA患者蜕膜组织中的一种C型凝集素受体——DC-SIGN的蛋白和信使RNA表达显著降低，而Toll样受体(Toll-like receptor，TLR)2和TLR4的表达显著升高；目前研究已证实，TLR可以使DC-T细胞共培养中Th1/Th2细胞失衡，因此URSA的发病机制可能是蜕膜DC-SIGN与TLR的平衡趋向于TLR显性反应，破坏了母胎免疫耐受状态，导致自然流产的发生[11]。

目前，DC亚群分化异常在URSA发病中的具体作用尚不完全清楚。有研究表明，miR-6875-5p表达升高，可进一步抑制STAT3信号通路，从而降低浆细胞样DC(plasmacytoid dendritic cell，pDC)亚群分化；而miR-23a-3p表达降低，则可进一步促进STAT5B信号通路，增加经典DC亚群分化[12]。上述两个信号通路在DC的发育和分化过程中的调控作用十分重要，因此DC亚群偏移可能是URSA发生的重要原因[12]。

综上，成熟DC比例过高与自然流产的发生密切相关；同时，RA的发病可能与蜕膜局部iDC异常发育为成熟DC，导致成熟DC比例过高，局部免疫耐受被破坏有关；此外，蜕膜DC-SIGN与TLR的稳态失衡以及DC亚群分化异常也可能与URSA的发病有关。

2.2先兆子痫 先兆子痫的发病与母体、胎盘和胎儿等均密切相关，目前公认的与先兆子痫发病相关的重要机制有血管痉挛、内皮细胞激活、升压反应增加和血管生成等，然而，目前尚无任何单一因素可解释所有先兆子痫发病的病因和机制，其中母体免疫功能异常所引起的滋养细胞的侵入不足和内皮功能障碍是其重要原因，而包括子宫NK细胞、巨噬细胞、DC等在内的蜕膜免疫细胞均影响滋养细胞的浸润[13]。

先兆子痫患者蜕膜中的成熟和iDC密度较高，同时蜕膜中可趋化DC和巨噬细胞的CC趋化因子配体2、CC趋化因子配体4、CC趋化因子配体7的表达增加，且可特异性募集DC的CC趋化因子配体20表达也增加[14]。在免疫学上，炎症环境中的上述促DC募集的趋化因子表达增加会导致DC在蜕膜局部的过度募集；同时，iDC被局部异常的炎症信号激活并进一步分化为成熟DC，随后迁移至外周淋巴结，呈递抗原、激活并诱导T细胞募集至炎症部位，介导免疫反应，从而破坏免疫耐受状态[14]。在非炎症环境中，DC对自身抗原和凋亡细胞的吞噬会激活一系列复杂信号通路，最终抑制DC成熟，并激活Treg细胞诱导母胎局部的免疫耐受[15]。与巨噬细胞对滋养细胞侵入的直接抑制作用不同，蜕膜DC可通过将信号传递给其他免疫细胞的方式发挥间接抑制作用，故有学者认为，先兆子痫患者蜕膜中DC密度增加可能只是先兆子痫导致的结果，而不是先兆子痫发病的真正原因。此外，先兆子痫患者蜕膜中长链非编码RNA-DC和磷酸化的STAT3过度表达，导致DC过度成熟，Th1细胞增多，这也可能是先兆子痫患者蜕膜中DC密度增加的原因[16]。

此外，正常妊娠中，Treg细胞扩增的免疫细胞群主要以免疫抑制性Helios-诱导产生的适应性Treg细胞为主；而先兆子痫患者的Treg细胞稳态发生改变，表现为Helios-适应性Treg细胞扩增减少，而Helios+自然Treg细胞弥补性增加[17]。先兆子痫患者DC表达CD83、CD80、CD86的水平和DC分泌的白细胞介素-23水平明显高于正常孕妇，且DC与不同细胞因子共同培养时，对CD4+T细胞向Th1/Th17细胞的分化也有较强的促进作用，提示DC表型和功能的改变可能促进Th1和Th17细胞在先兆子痫的异常平衡[18]。此外，有研究报道，先兆子痫患者外周血CD4+T淋巴细胞中CD4+CD25+T细胞的平均比值和Treg细胞标志物叉头框蛋白P3的表达水平明显低于正常妊娠者，且外周血CD4+CD25+叉头框蛋白P3+Treg细胞相关抑制性细胞因子的比例和分泌减少，髓样DC/pDC值升高，提示Treg和DC可能参与了子痫前期机体免疫抑制功能的下调[19]。

髓样DC和pDC在先兆子痫中的作用尚未阐明。有研究者比较了未妊娠/妊娠女性和早发/晚发先兆子痫患者外周血pDC、髓样DC、NK细胞和Th17细胞的表达，结果表明，早发性先兆子痫患者循环pDC水平明显低于未妊娠及正常孕妇，提示pDC在早发性子痫前期发病机制中可能起一定的作用[20]。

综上所述，DC在先兆子痫妊娠患者蜕膜中的浸润可能是先兆子痫的发病原因之一，蜕膜中DC密度增加、长链非编码RNA-DC过度表达、DC相关Treg细胞自身稳态失衡以及DC所介导的Th1/Th17细胞稳态失衡等病理机制可进一步导致母体免疫功能的异常，进而引起滋养细胞的侵入不足和内皮功能障碍，导致先兆子痫发生；然而，DC在先兆子痫发病过程中的机制尚不完全明确，虽然DC可能在诸多免疫调节过程中均发挥关键作用，但DC也可能仅是其中的免疫调节环节之一，而不是先兆子痫发病的真正原因。

2.3HELLP综合征 HELLP综合征是以溶血、肝酶异常升高和血小板降低为主要临床表现的妊娠期高血压综合征的严重并发症，目前认为其主要病因可能为母胎免疫耐受状态被打破，母体对胎儿产生了免疫排斥反应。研究表明，HELLP综合征患者胎盘中的蜕膜DC表现为特殊的异常表型——iDC增加且成熟DC减少，推测其原因可能与HELLP综合征患者滋养细胞凋亡活性增加有关，凋亡活性增加可进一步使DC在成熟过程中更加倾向于表达耐受性表型[21]。此外，HELLP综合征患者蜕膜形态学显示，上述特有的“iDC高表达/成熟DC低表达”表型与CD56+NK细胞的定位存在密切关系[21]。鉴于蜕膜NK细胞在胎盘形成过程中的血管生成环节中的关键中心调控作用[22]，推测DC和NK细胞的特殊联系可能是胎盘供血不足所致机体促血管生成的代偿机制之一；另有研究表明，iDC和血管内皮生长因子受体-1和2共表达于蜕膜中，这也是DC在上述代偿性机制中起辅助作用的佐证[21,23]。

目前有关DC与HELLP综合征免疫异常的相关研究较少，上述iDC异常增多、“iDC高表达/成熟DC低表达”表型与NK细胞在定位上的异常联系以及蜕膜表达血管内皮生长因子受体-1和2表达增多可能只是机体异常免疫反应所导致的结果，而并非HELLP综合征的真正病因，相关的机制仍有待进一步深入研究。

2.4异位妊娠 异位妊娠多为输卵管妊娠(viable tubal pregnancy，VTP)，其发病原因主要为滋养层细胞异位侵入输卵管管壁而非子宫内膜，后果严重、影响深远，最终可导致流产或输卵管破裂，甚至可能危及母体生命安全。在正常宫内妊早期，DC-SIGN+DC较多，与其他免疫细胞(如蜕膜NK细胞)相互作用，共同诱导免疫耐受状态，DEC-205+DC较少，而成熟CD83+DC几乎不可见[23]。相比之下，VTP由于缺乏足够的孕酮支持，其DC-SIGN+DC表达较少，容易发生流产[8]。此外，VTP输卵管组织中的DC-SIGN+DC、DEC205+DC和CD83+DC数量以及组织形态与宫内妊娠没有明显差别，且以类似方式参与母胎对话，然而，VTP中上述细胞主要分布于滋养层细胞与胎盘绒毛，而宫内妊娠中DC-SIGN+DC主要分布在基质内的血管和蜕膜腺体周围[5]，造成两者DC分布差异的原因可能是VTP中蜕膜缺乏使DC-SIGN+DC与胎盘绒毛接触时间明显提前[22]。鉴于VTP和宫内妊娠的DC数量和组织形态无明显差异，推测母胎界面子宫NK细胞的缺乏可能是VTP滋养细胞过度入侵的机制，子宫NK细胞的缺乏可直接导致DC与NK细胞相互作用的关键环节的缺失，抑制T细胞的激活，从而抑制滋养层细胞的侵入[21]。

人类子宫内膜中的淋巴样细胞和髓样细胞在提供免疫耐受、控制滋养层侵袭和介导血管重构方面发挥着重要作用。输卵管中的免疫细胞群尚未得到全面研究。有研究显示，非妊娠输卵管中存在CD3+(CD4+和CD8+)淋巴细胞、LIN1-HLADR+(CD123+和CD11c+)DC、单核细胞、中性粒细胞和CD56dimCD16-NK细胞，而CD123+DC明显多于CD11c+DC，且黄体中期CD11c+DC的数量明显高于卵泡期；而异位妊娠患者输卵管中CD45+白细胞、CD68+细胞和CD11c+DC的数量高于非妊娠患者黄体中期的输卵管[24]。

2.5FGR FGR指胎儿在宫内生长发育指标未达到预期值的状态。FGR可导致严重的并发症，包括新生儿窒息、低体温、低血糖和免疫缺陷等[25]，甚至降低胎儿的短期存活率，并会影响儿童的运动技能、认知和神经心理健康[26]。尽管FGR影响儿童海马区的发育，但有研究认为FGR所致缺氧却并不会影响FGR青少年的海马依赖性学习记忆能力[27]。

目前FGR的原因及病理机制尚未完全清楚，有研究发现，孕中期异常蜕膜化和母体免疫耐受失败可能是FGR子宫胎盘病理的基础，且可能与DC有关[4]。妊娠合并重度FGR且子宫动脉搏动指数较高患者的组织病理学检查结果显示，子宫肌层血管转化、间质和血管内绒毛外滋养层浸润不足，且可观察到与DC和T细胞相关的绒毛外滋养层凋亡体腔；此外，子宫动脉搏动指数增高的中期妊娠蜕膜组织组织病理学检查结果显示，蜕膜有较多的CD8+T细胞和成熟的CD83+DC[28]。

小鼠实验发现，如果DC上的孕激素受体受损，则保护妊娠的免疫细胞亚群(如CD4+CD8+Treg细胞)的产生减少，即孕激素介导的对胎儿的正常免疫耐受与DC相关，DC功能结构异常可能导致胎盘发育不良和FGR[29]。另有研究显示，FGR母体外周血中DC数量明显减少，且激活水平下降，同时FGR胎盘中蜕膜DC激活和成熟标志物的表达较低，由此推测，妊娠母体外周血及蜕膜中DC的激活减少可能对妊娠期间的血管发育产生负面影响，从而导致FGR[30]。

2.6妊娠肝内胆汁淤积症(intrahepatic cholestasis of pregnancy，ICP) 妊娠中晚期出现皮肤瘙痒、转氨酶轻度升高，或伴有胆红素轻度升高是妊娠ICP的临床特征，产后症状迅速消失。ICP的病因目前尚不清楚，普遍认为可能与遗传因素、激素水平变化、免疫因素、环境因素等有关。目前，关于DC和Th17/Treg细胞参与先兆子痫和RA的研究较多，而有关ICP的研究较少。有研究报道，ICP患者胎盘中CD83+DC、白细胞介素-17的表达水平明显高于正常孕妇，而蜕膜CD1a+DC、白细胞介素-35的表达水平明显低于正常孕妇，血清CD83+DC和CD1a+DC水平与正常孕妇差异无统计学意义，提示DC通过改变表型和成熟状态参与母胎免疫耐受的介导，并可能通过影响Th17/Treg细胞的分化而引起ICP[31]。

3 结 语

母胎界面DC亚群正常的分布和分化、正确表型的表达及其成熟状态，是保证妊娠期胚胎“时空有序性”地完成植入、蜕膜化、胎盘形成等一系列生理过程的基础。DC的主要功能是介导免疫耐受，而母胎免疫耐受过程是妊娠期贯穿始终的重要生理环节。因此，DC功能异常可能直接或间接导致自然流产、先兆子痫、HELLP综合征、异位妊娠、FGR等病理性妊娠，上述不同病理性妊娠的发病机制均不同，但免疫耐受异常是其共同的病理机制之一，由DC介导或与DC相关的母胎免疫耐受异常均在其中起作用。但目前DC在病理性妊娠中的具体作用和机制尚未完全明确，其中对自然流产和先兆子痫的关注较多，对DC在其他类型病理性妊娠中的关注度较少。鉴于DC在母胎界面中重要作用，期待未来更多关于DC在病理性妊娠中作用机制的研究。