維生素D在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)中的免疫作用機(jī)制與研究進(jìn)展

李仁燕 楊學(xué)妞 李練兵 馬明福 徐曉鷗

1.重慶市人口和計(jì)劃生育科學(xué)技術(shù)研究院，國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委出生缺陷與生殖健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(400020)；2.重慶市人口和計(jì)劃生育科學(xué)技術(shù)研究院附屬醫(yī)院

復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(RM)一般指與同一配偶發(fā)生連續(xù)≥3次自然流產(chǎn)，目前已知的常見(jiàn)病因有免疫因素、凝血功能異常、染色體異常等，因其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，治療進(jìn)程緩慢，所以一直是國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)與臨床研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。同時(shí)由于RM患者常感到內(nèi)疚、羞恥及孤立等，影響婚姻關(guān)系和生活狀態(tài)[1]。維生素D(VD)是一種脂溶性維生素，主要在暴露于陽(yáng)光下的皮膚中合成，來(lái)自飲食中的量比較少要與VD結(jié)合蛋白(VDBP)結(jié)合，但也可以通過(guò)與血清白蛋白和脂蛋白結(jié)合，運(yùn)輸?shù)礁闻K。在肝臟中VD通過(guò)線粒體形式的25-羥化酶進(jìn)行第一次酶促轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生25(OH)D，這是VD在體內(nèi)的主要循環(huán)活性形式。第二次酶促轉(zhuǎn)化主要在腎臟中，經(jīng)1α-羥化酶(CYP27B1)和24α-羥化酶(CYP24)產(chǎn)生1,25-二羥基維生素D或1,25(OH)2D，這是VD的活性代謝產(chǎn)物[3]。1,25(OH)2D通過(guò)與其具有特異性和高親和力的VD受體(VDR)介導(dǎo)發(fā)揮作用。VDR是類(lèi)固醇-甲狀腺激素的核受體超家族的成員，廣泛存在于人體的多種組織細(xì)胞中，如子宮、卵巢、胎盤(pán)等部位，主要介導(dǎo)VD對(duì)靶細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究表明，VD除了經(jīng)典的維持鈣磷平衡外，在人類(lèi)生殖過(guò)程中還具有免疫調(diào)節(jié)作用。研究表明，當(dāng)調(diào)整了孕婦的年齡、種族、BMI及胚胎的移植數(shù)后，卵泡液中的25(OH)D水平可以作為獨(dú)立預(yù)測(cè)輔助生殖體外受精成敗的指標(biāo)；當(dāng)VD嚴(yán)重缺乏時(shí)(<10 ng/ml)，將導(dǎo)致臨床妊娠率降低2倍，而卵泡液中25(OH)D的水平每增加1 ng/ml，其臨床成功妊娠的幾率將增加6%[4]。VD缺乏可引起女性生殖內(nèi)分泌紊亂，妊娠早期孕婦VD水平下降容易引起流產(chǎn)，甚至可能影響胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育。本文對(duì)近年來(lái)由于VD缺乏導(dǎo)致的RM的機(jī)制及其研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 VD對(duì)RM的免疫抑制機(jī)制

從生殖免疫學(xué)的角度，妊娠屬于一種同種異體移植的過(guò)程，依賴于母體對(duì)胎兒的正確識(shí)別和免疫耐受，而RM的發(fā)生則是同種異體移植失敗的表現(xiàn)[5]。VD通過(guò)促進(jìn)母體對(duì)胚胎產(chǎn)生免疫耐受，避免母體對(duì)胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，促進(jìn)成功妊娠。臨床上，將VD水平進(jìn)行分類(lèi)，以25(OH)D水平<50nmol/L定義為缺乏，將20～30ng/ml(50～75nmol/L)定義為不足，>30ng/ml(>75nmol/L)定義為正常[1]。目前關(guān)于VD促進(jìn)成功妊娠的途徑主要有以下3個(gè)方面：降低自身抗體，Th1/Th2型的Th2型細(xì)胞因子偏移，及NK細(xì)胞數(shù)量、功能異常等。

1.1 降低自身抗體

自身免疫型RM主要與4種疾病的4種自身抗體相關(guān)，抗磷脂抗體綜合征[抗磷脂抗體(APA)]、系統(tǒng)性紅斑狼瘡[抗核抗體( ANA)]、干燥綜合征(抗可抽提的核抗原抗體)、甲狀腺自身免疫性疾病[甲狀腺抗體,包括甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體(TPO-Ab)和甲狀腺球蛋白抗體(TG-Ab)][6-7]。研究表明，在RM患者中，VD含量與APA，ANA及TPO-Ab水平呈顯著負(fù)相關(guān)[8]。VD通過(guò)抑制活化的B細(xì)胞的持續(xù)增殖及誘導(dǎo)B細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)自身抗體產(chǎn)生，而VD缺乏可誘導(dǎo)B細(xì)胞過(guò)度活化，介導(dǎo)自身抗體水平增加[9]，進(jìn)而促使VD水平與自身免疫性疾病的易感性及嚴(yán)重程度密切相關(guān)[10]。既往研究發(fā)現(xiàn)，在VD<30ng/ml組的RM患者中，外周血CD19+B細(xì)胞水平明顯高于VD>30ng/ml的RM患者[8]，升高的CD19+B細(xì)胞是自身免疫激活的表現(xiàn)，進(jìn)而不利于成功妊娠[11-12]。從以上研究中推測(cè)，VD通過(guò)調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞增殖及其功能的發(fā)揮，影響自身免疫抗體的產(chǎn)生，進(jìn)而影響妊娠過(guò)程，但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。

1.2 調(diào)控TH1/TH2比例偏移

根據(jù)妊娠中的Th1/Th2模式，Th1細(xì)胞表現(xiàn)為細(xì)胞免疫，Th2細(xì)胞促進(jìn)體液免疫。在正常妊娠過(guò)程中，當(dāng)Th2型細(xì)胞因子(如IL-4，IL-5，IL-6，IL-9，IL-10 及IL-13)占主導(dǎo)地位時(shí)，則增強(qiáng)母體體液免疫功能，抑制母體細(xì)胞免疫發(fā)生，促進(jìn)成功妊娠。但當(dāng)Th1細(xì)胞因子(如IFN-γ、IL-2及TNF-α)占主導(dǎo)地位時(shí)，可減少免疫營(yíng)養(yǎng)因子的產(chǎn)生，抑制胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和誘導(dǎo)胎兒-母體界面血栓形成和炎癥的發(fā)生等，并破壞母體免疫耐受，導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生[13]。研究證實(shí)VD可調(diào)控活化T細(xì)胞，促進(jìn)其分化及免疫耐受[14]，抑制Th1細(xì)胞增殖并限制其產(chǎn)生細(xì)胞因子，誘導(dǎo)Th2型細(xì)胞因子產(chǎn)生[15]。但體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，VD的濃度為20ng/ml或50nmol/L時(shí)，不足以引起Th1/Th2比例的改變，只有當(dāng)VD濃度達(dá)到100nmol/L才可引起Th1/Th2的轉(zhuǎn)變[15]。而VD在RM患者體內(nèi)如何調(diào)控Th1/Th2型細(xì)胞因子產(chǎn)生，需要進(jìn)一步深入研究。

1.3 調(diào)控NK細(xì)胞數(shù)量及功能

NK細(xì)胞為異質(zhì)性細(xì)胞群體，通過(guò)自然殺傷和細(xì)胞毒性反應(yīng)對(duì)同種異體抗原發(fā)揮細(xì)胞毒作用，可在絨毛間隙中與絨毛直接接觸并殺傷胚胎[16]。因此，NK細(xì)胞的數(shù)量與毒性對(duì)妊娠的建立與維持及胎盤(pán)的發(fā)育具有重要作用。早期妊娠女性其外周血NK細(xì)胞活性顯著低于非妊娠女性，且在RM患者外周血中NK細(xì)胞數(shù)量與毒性均顯著增加[17]，同時(shí)在核型正常情況下，孕前檢查外周血NK細(xì)胞水平，能夠預(yù)測(cè)下次妊娠結(jié)局[18]，在妊娠中NK細(xì)胞水平升高還可預(yù)測(cè)RM[19]，以上結(jié)果表明，NK細(xì)胞的數(shù)量與毒性的降低可促進(jìn)成功妊娠，而NK細(xì)胞數(shù)量與毒性的增加是導(dǎo)致RM的重要因素之一[20]。研究發(fā)現(xiàn)，NK細(xì)胞數(shù)量及細(xì)胞毒性與VD水平呈負(fù)相關(guān)[8]，同時(shí)25(OH)D<30ng/ml組外周血CD56+百分比高于25(OH)D>30ng/ml組，推測(cè)VD同時(shí)參與NK細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞毒性的調(diào)控[21]。

2 研究進(jìn)展

根據(jù)檢測(cè)VD取樣位點(diǎn)的差異，將目前研究主要分成3個(gè)部分：外周血、子宮內(nèi)膜、母胎界面，下面將從以上3個(gè)部分分別闡述VD的研究進(jìn)展。

2.1 外周血

Chen等[22]對(duì)比分析了35名血清中VD水平正常的RM患者與64名VD≤30ng/ml的RM患者，結(jié)果顯示，VD≤30ng/ml的RM組中，B細(xì)胞百分比、NK細(xì)胞毒性均高于VD正常的孕婦。在孕4～10周，檢測(cè)了98例孕早期血清中25(OH)D3含量，對(duì)胎兒流產(chǎn)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示，對(duì)妊娠女性進(jìn)行早期血清25(OH)D3水平檢測(cè)，對(duì)胎兒流產(chǎn)的預(yù)測(cè)率為80%[23]。對(duì)比分析136例自然流產(chǎn)孕婦與60例正常體檢的孕婦血清中25(OH)D水平差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自然流產(chǎn)組25(OH)D的缺乏率為44.12%，正常組25(OH)D缺乏率為26.67%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明25(OH)D的缺乏可能增加自然流產(chǎn)的發(fā)生[24]。

2.2 子宮內(nèi)膜和母胎界面

大部分研究都集中在外周血中進(jìn)行檢測(cè)，但胎兒與母親之間形成的微環(huán)境對(duì)成功妊娠更關(guān)鍵。因此，檢測(cè)RM患者子宮內(nèi)膜及胎兒-母體界面的VD水平，對(duì)準(zhǔn)確分析VD對(duì)妊娠的重要性至關(guān)重要。

Tavakoli等[25]研究了RM患者子宮內(nèi)膜的VD代謝情況，通過(guò)對(duì)8名RM患者與8名年齡匹配的女性，利用活檢刮匙獲得的子宮內(nèi)膜樣本，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞核中高表達(dá)VDR，細(xì)胞質(zhì)中高表達(dá)CYP27B1，表明子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞是VD作用的靶細(xì)胞。在RM組的子宮內(nèi)膜細(xì)胞中，IFN-γ的表達(dá)顯著高于對(duì)照組，該研究還表明，VD能夠調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)引起的免疫效應(yīng)[25]。該團(tuán)隊(duì)隨后的研究還表明，在RM組與正常對(duì)照組中，子宮內(nèi)膜的VDR，CYP27B1及CYP24A1表達(dá)無(wú)顯著差異，且子宮內(nèi)膜將25(OH)3轉(zhuǎn)換成1，25(OH)2D3的能力是一致的[26]。結(jié)果提示，在RM與正常對(duì)照組女性的子宮內(nèi)膜中，VD的受體及相關(guān)酶的量與功能是無(wú)差異的。

有研究比較了40名RM患者與40名孕齡相匹配并自愿終止妊娠(此前至少有1次成功妊娠，且無(wú)自然流產(chǎn)經(jīng)歷)的女性，取其絨毛膜絨毛和蛻膜檢測(cè)VDR的mRNA與蛋白的表達(dá)水平，結(jié)果表明，RM組的VDR表達(dá)水平顯著低于正常對(duì)照組，提示VDR在RM組的胎兒-母體界面表達(dá)水平降低，對(duì)妊娠不利，同時(shí)檢測(cè)出血清中的VDR水平也降低，因此血清中的VDR含量能預(yù)測(cè)胎兒-母體界面的VDR表達(dá)水平[27]。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，CYP27B1在絨毛和蛻膜組織中均表達(dá)，且CYP27B1的mRNA與蛋白表達(dá)水平在RM組中顯著低于對(duì)照組，同時(shí)，在RM組中，IL-10顯著低于對(duì)照組，而TNF-α，IL-2與INF-γ顯著高于對(duì)照組的絨毛和蛻膜組織，表明CYP27B1在胚胎植入過(guò)程中發(fā)揮局部關(guān)鍵作用[28]。Li等[29]檢測(cè)了RM患者蛻膜組織，VDR水平明顯降低，但CYP27B1的表達(dá)無(wú)顯著差異，該研究結(jié)果與Wang等[28]相反，因此，需要通過(guò)研究進(jìn)一步證實(shí)在蛻膜組織中CYP27B1的表達(dá)水平。通過(guò)對(duì)不同取樣位點(diǎn)VD、VDR及相關(guān)酶表達(dá)水平的檢測(cè)，進(jìn)一步驗(yàn)證了VD在預(yù)測(cè)與預(yù)防RM中的重要作用。

3 治療

由于VD不足者RM的患病率較VD含量正常者顯著升高，這可能與免疫失調(diào)相關(guān)，因此對(duì)RM的女性可通過(guò)補(bǔ)充VD以利于妊娠。Chen等[22]用1,25(OH)2D治療VD<30ng/ml的RM女性2個(gè)月，降低了B細(xì)胞百分比和NK細(xì)胞毒性。Ota等[30]研究顯示，RM女性補(bǔ)充1,25(OH)2D3組與僅載體(不含VD)處理組比較，載體組顯示更高的NK細(xì)胞毒性，而服用VD后，下調(diào)了TNF-α與INF-γ，可改善NK細(xì)胞免疫功能及促進(jìn)RM女性成功妊娠。Ibrahim等[31]利用VD的免疫調(diào)節(jié)作用，預(yù)防RM再次發(fā)生，對(duì)40名RM孕婦(孕周≤6周)隨機(jī)分成2組，接受口服VD3類(lèi)似物補(bǔ)充劑(0.25 mcg，2次/d)，孕酮直腸栓劑(400 mg/d)，低劑量阿司匹林(81 mg/d)和葉酸(5mg/d的研究組)，和除VD3外接受相同治療的對(duì)照組，服用至孕14周的結(jié)果顯示，口服VD3類(lèi)似物組的IFN-γ水平顯著降低，RM降低約15%的風(fēng)險(xiǎn)。Samimi等[32]研究了VD補(bǔ)充劑在RM患者中的作用，將77名有RM史的孕婦隨機(jī)分成接受口服VD(400 U/d)和陰道放置黃體酮(400mg/d)的研究組，和接受無(wú)活性成分的類(lèi)似于VD3片劑和陰道放置黃體酮(400mg/d)的對(duì)照組，研究結(jié)果表明，VD可以減少女性RM的發(fā)生率。另外也有對(duì)99例VD<30ng/ml的RM患者補(bǔ)充1,25(OH)2D，可降低NK細(xì)胞毒性[33]。

母體對(duì)VD的攝入量是常人的1～2倍，因此在全世界都普遍存在妊娠期母體血清VD水平較低，不利于胎兒生長(zhǎng)甚至可能流產(chǎn)等，然而關(guān)于VD與免疫性RM之間的關(guān)聯(lián)及機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。在RM患者孕前或孕早期補(bǔ)充VD，有助于妊娠，也可作為一種新的輔助治療RM的方案。但在臨床實(shí)踐中，關(guān)于應(yīng)在孕前還是孕早期補(bǔ)充VD以及補(bǔ)充VD的劑量，都需進(jìn)一步系統(tǒng)研究。