母胎免疫耐受平衡與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)關(guān)系的研究進展

龔玲玲，卓 睿，周正欣，呂 群△

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 610075；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院生殖中心，四川 成都 610072)

成功建立妊娠需要在免疫激活和胚胎抗原耐受之間進行微調(diào)和高度調(diào)節(jié)的平衡，即母胎免疫耐受平衡。由于胚胎是具有一半父系遺傳物質(zhì)的半同種異體移植物，這一特殊移植物使得母體的免疫系統(tǒng)應(yīng)對胎兒產(chǎn)生免疫耐受同時保持防御感染的能力，才能成功建立妊娠并維持。母胎界面由大量免疫細(xì)胞組成，例如蛻膜自然殺傷細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，T細(xì)胞和NKT細(xì)胞等。免疫細(xì)胞、蛻膜基質(zhì)細(xì)胞和滋養(yǎng)細(xì)胞之間的相互作用構(gòu)成了廣泛的細(xì)胞連接網(wǎng)絡(luò)[1]。而在這其中由CD4+T細(xì)胞各亞群及其分泌的細(xì)胞因子、趨化因子占據(jù)主導(dǎo)地位，維持母胎界面的免疫耐受平衡，該機制的失衡可能導(dǎo)致不良的妊娠結(jié)局，例如反復(fù)自然流產(chǎn)，感染、先兆子癇和早產(chǎn)、子宮內(nèi)生長受限[2]，而復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指與同一性伴侶連續(xù)發(fā)生2次及2次以上的自然流產(chǎn)[3]，其在育齡婦女中的發(fā)病率1%～5%[4]。RSA的病因?qū)W研究主要包括遺傳因素、解剖異常、感染、內(nèi)分泌異常、血栓前狀態(tài)等[5～7]。但臨床仍有超半數(shù)以上的RSA患者原因不明，近年來被認(rèn)為與母胎界面免疫耐受平衡異常有關(guān)。

1 母胎免疫耐受平衡

1993年Wegmann等首先提出Th1/Th2平衡學(xué)說。Th1/Th2平衡即傳統(tǒng)的促炎/抗炎平衡，是母胎界面免疫耐受機制中的關(guān)鍵點。母胎界面的免疫細(xì)胞可產(chǎn)生多種炎癥因子、趨化因子[8]等參與胚胎著床和母胎界面的免疫耐受平衡調(diào)節(jié)。Th1細(xì)胞因子可促進細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，激活并促進炎癥反應(yīng)發(fā)生，表現(xiàn)為殺傷效應(yīng)。Th2細(xì)胞因子介導(dǎo)體液免疫，抑制炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)免疫防護及營養(yǎng)細(xì)胞作用，在母胎界面中可可誘導(dǎo)母胎免疫耐受機制的建立。在早期的研究中認(rèn)為在胚胎植入及妊娠的過程中，母體免疫系統(tǒng)及母胎界面處于免疫抑制狀態(tài)，Th2型免疫反應(yīng)處于優(yōu)勢地位，使胚泡乃至胎兒不至被母體排斥并且維持妊娠狀態(tài)[9]。然而，近年來研究表明，在妊娠的過程中，母體及母胎界面的免疫反應(yīng)處于一個動態(tài)平衡的狀態(tài)，即母胎免疫耐受平衡。在胚胎植入前期及著床期以Th1型反應(yīng)為主，促進局部炎癥反應(yīng)，介導(dǎo)細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)滋養(yǎng)細(xì)胞侵入，促使內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞蛻膜化，大量的微小血管形成等。而在妊娠初期及中期，趨化因子例如Rantes等誘導(dǎo)白細(xì)胞介素(IL)-4、IL-10等抗炎因子促使整個平衡體系向Th2型反應(yīng)傾斜，誘導(dǎo)免疫耐受，維持妊娠，在妊娠晚期Th1型炎癥細(xì)胞因子再次在母胎界面活化，促使分娩機制發(fā)動[10～12]，而Th1/Th2平衡的失常將可能導(dǎo)致不良的妊娠結(jié)局。正常妊娠者Treg數(shù)量擴增、功能增強，若Treg數(shù)量減少可能導(dǎo)致自然流產(chǎn)發(fā)生，而Th17細(xì)胞與Treg關(guān)系密切，相互轉(zhuǎn)化，相互調(diào)控[13]。正常妊娠時Th17/Treg平衡傾向于Treg，若偏向于Th17則不良妊娠結(jié)局發(fā)生的概率大大增加。

2 母胎界面CD4+T細(xì)胞及促炎/抗炎細(xì)胞因子

CD4+T細(xì)胞在著床期及妊娠早期在趨化因子等作用下被募集至母胎界面，分泌相應(yīng)的促炎或抗炎細(xì)胞因子參與妊娠的建立及介導(dǎo)免疫耐受平衡這一過程，而CD4+T細(xì)胞的異常聚集、過度活化或者失能以及促炎/抗炎細(xì)胞因子的表達異?？墒鼓柑ッ庖呤Ш?，進而導(dǎo)致妊娠丟失等不良妊娠結(jié)局。母胎界面的CD4+T細(xì)胞可分為兩大類，一類為調(diào)節(jié)性的免疫細(xì)胞(Rregulatory T cells，Treg細(xì)胞)，Treg是一類具有調(diào)節(jié)免疫功能的細(xì)胞，F(xiàn)oxp3是其特異性的轉(zhuǎn)錄因子，可抑制效應(yīng)T細(xì)胞活化，維持免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定，在母胎免疫耐受中發(fā)揮重要作用。Treg細(xì)胞占外周血T細(xì)胞的3%～5%，在月經(jīng)周期中伴隨內(nèi)膜增殖成遞增現(xiàn)象，這一趨勢在胚胎種植窗口期達到峰值，父系的精液內(nèi)的抗原呈遞給子宮內(nèi)膜局部的抗原識別細(xì)胞后引起Treg細(xì)胞進一步擴增，功能增強。而在妊娠中期，Treg的數(shù)量可擴增到2～3倍，達到免疫調(diào)節(jié)的作用。而RSA患者月經(jīng)周期中Treg細(xì)胞數(shù)量無明顯改變，且在流產(chǎn)當(dāng)周期Treg細(xì)胞的數(shù)量較正常早期妊娠孕婦的明顯減少、功能抑制。另一類為輔助性T細(xì)胞(Helper T cells，Th細(xì)胞)，Th細(xì)胞在不同細(xì)胞因子的作用下可分化為Th1、Th2以及Th17細(xì)胞[14]。Th1細(xì)胞分泌促炎性細(xì)胞因子如TNF-α，IFN-γ和IL-2，又稱為Th1型細(xì)胞因子，主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫，促進炎癥反應(yīng)細(xì)胞增殖以及滋養(yǎng)細(xì)胞的侵入等；而Th2細(xì)胞分泌抑炎性細(xì)胞因子，如IL-4、IL-10、IL-25等，介導(dǎo)體液免疫，而某些內(nèi)源性或外源性的抗原例如純蛋白衍生物等可誘導(dǎo)這兩類細(xì)胞的分化以及互相轉(zhuǎn)化。早期大量的研究局限于Th1和Th2細(xì)胞，但這一體系的穩(wěn)定并無法完全解釋母胎界面免疫耐受系統(tǒng)的免疫細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子的復(fù)雜變化，研究指出在不同濃度的TGF-β刺激下，外周血CD4+T細(xì)胞將向不同方向轉(zhuǎn)化。CD4+T細(xì)胞在高濃度的TGF-β激活下轉(zhuǎn)化為Treg細(xì)胞，全面維持母胎界面免疫耐受平衡機制穩(wěn)定，抑制免疫反應(yīng)。相反，在與低濃度TGF-β共培養(yǎng)情況下CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Th17細(xì)胞[15]。Th17細(xì)胞是一類可高表達白細(xì)胞介素-17(IL-17)的CD4+T細(xì)胞亞群，能特異性的表達視黃醇類核內(nèi)受體(RORγt)，在促進炎癥反應(yīng)等過程中起到重要作用。Th17細(xì)胞主要分泌的細(xì)胞因子IL-17A(也稱為IL-17)、IL-21、IL-23等促進炎癥反應(yīng)，參與過敏性鼻炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病的發(fā)生[16]。

3 促炎/抗炎細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫耐受平衡與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的關(guān)系

母胎界面的免疫細(xì)胞在趨化因子等的調(diào)節(jié)下分泌具有促炎或抗炎作用的細(xì)胞因子，分別承擔(dān)抗炎及促炎的作用，進而介導(dǎo)免疫耐受，達到高度的平衡狀態(tài)以保證胚胎的著床及妊娠這一過程的維持以及分娩機制的發(fā)動。Th1型促炎細(xì)胞因子例如IL-1及IL-6、TNF-α等可使母胎界面的免疫平衡向促炎反應(yīng)傾斜。IL-1可誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞表達整合素及分泌MMP介導(dǎo)胚胎滋養(yǎng)細(xì)胞的侵入及蛻膜形成，IL-6可進一步激活MMP，促進滋養(yǎng)細(xì)胞的增殖以及胎盤形成，在胚胎著床這一時期具有重要作用，但IL-1、IL-6等在內(nèi)膜局部的過量蓄積亦可能導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生。有研究顯示RSA患者的血液和蛻膜組織中參與血管重建和激活NK細(xì)胞的IL-12，IL-18和IFN-γ水平顯著升高，而LIF和MIF降低[17]，這表明在種植窗口期及妊娠早期，胚胎的成功植入需要一定的炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)細(xì)胞增殖活化及胎盤形成等過程，但過度炎癥細(xì)胞因子的活化促使母胎免疫平衡體系向Th1傾斜，加劇母胎界面局部的炎癥反應(yīng)，進而導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生。而Th2型細(xì)胞因子的分泌IL-4和IL-10是經(jīng)典的抗炎細(xì)胞因子可促進抗炎反應(yīng)的發(fā)生，抑制炎癥反應(yīng)，并且參與Treg細(xì)胞對整個免疫耐受平衡的調(diào)節(jié)成功妊娠。IL-10可抑制MHCⅡ表達阻斷抗原呈遞的過程減弱免疫應(yīng)。流產(chǎn)患者外周血的IL-4、IL-10均下降，而RSA患者通過主動免疫治療(LIT)、IVIg治療后IL-4及IL-10上升，并且早期自然流產(chǎn)發(fā)生率降低。隨著免疫耐受平衡由早期的Th1/Th2擴展為Th1/Th2/Th17/Treg體系，Th17細(xì)胞在妊娠期表達較非妊娠期下降，而在RSA患者的外周血及蛻膜中發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞活性增強。Th17相關(guān)的IL-17、IL-23等細(xì)胞因子與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的關(guān)系也受到更多學(xué)者的關(guān)注。

3.1 IL-17與RSATh17細(xì)胞活化后分泌的IL-17是一個對多個過程至關(guān)重要的促炎細(xì)胞因子，包括宿主防御，組織修復(fù)，炎癥性疾病的觸發(fā)和癌癥的進展，在多種自身免疫性疾病中發(fā)揮作用[18，19]。研究顯示在蛻膜和胎盤中的大多數(shù)γδT細(xì)胞表達轉(zhuǎn)錄因子RORγt并產(chǎn)生IL-17[20]，IL-17與先兆子癇、妊娠期糖尿病等妊娠期慢性炎癥性疾病的風(fēng)險增加有關(guān)[21]，無論妊娠狀況如何，在妊娠中期IL-17量達到峰值，其主要來源于γδT、Th17，CD8+T和NKT細(xì)胞，并且子宮γδT細(xì)胞的Vγ6亞型為在健康妊娠和流產(chǎn)妊娠期間IL-17 A的主要來源。在正常妊娠的整個過程中，子宮中均存在IL-17+γδT細(xì)胞，因此IL-17可能在健康懷孕中發(fā)揮重要作用。而McKenize等[22]研究也證實γδT17細(xì)胞在其趨化因子受體CCR2的作用下快速被募集到發(fā)炎的組織局部，趨化中性粒細(xì)胞引起組織損傷例如皮膚炎癥以及處于促炎狀態(tài)的子宮內(nèi)膜容受期。IL-17可表達于胎盤組織、絨毛膜外滋養(yǎng)細(xì)胞、胎盤巨噬細(xì)胞等，這一現(xiàn)象可能提示在母胎免疫平衡中IL-17具有一定的調(diào)節(jié)作用。RSA患者的外周血IL-17陽性CD4+T細(xì)胞的表達高于健康對照組，與RSA組相比，對照組中更多的Th17細(xì)胞被抑制，而IL-10以劑量依賴性的方式抑制IL-17的表達，并且外源性的IL-17可增加小鼠流產(chǎn)率以及促使TGF-β和IL-10表達的降低，而通過在妊娠小鼠模型中預(yù)先輸注Tregs可逆轉(zhuǎn)這一過程。證明母胎免疫耐受失衡導(dǎo)致的胚胎丟失，IL-17表達增加及Th17細(xì)胞過度活化可被認(rèn)為是其關(guān)鍵因素[23]。通過IVIG治療可上調(diào)RIF患者外周血Treg細(xì)胞活性，促使Th17/Treg平衡向Treg方向傾斜，并且IL-17表達較治療前明顯下降，胚胎植入率、臨床妊娠率及活產(chǎn)率顯著增加[24]。

3.2 IL-25與RSA既往研究表明IL-17與妊娠早期胚胎丟失有關(guān)系，在母胎界面的免疫平衡機制中促使平衡向Th1/Th17傾斜，加重母胎界面局部炎癥因子趨化及殺傷性T細(xì)胞的活化、聚集。而IL-25是白細(xì)胞介素17家族新發(fā)現(xiàn)的成員，主要在Th2細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)高度表達，亦被稱為IL-17E，但其與IL-17僅有16%～20%同源序列，故不同于其他白介素17家族成員有利于Th1反應(yīng)，反而與Th2細(xì)胞因子介導(dǎo)的疾病發(fā)生有關(guān)，例如哮喘、過敏性疾病等，近年來，一些研究[25]表明IL-25可能與母胎界面Th1/Th2反應(yīng)平衡有關(guān)。IL-25對Th2型反應(yīng)具有促進作用，可能增強適應(yīng)性Th2型記憶細(xì)胞的活性，誘導(dǎo)IL-4、IL-5、IL-13等因子的分泌，增強Th2型免疫應(yīng)答來弱化炎癥反應(yīng)，并具有促進臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖和血管生成等生物學(xué)作用[26～28]。IL-25可促進子宮內(nèi)膜表明粘附分子ICAM1的表達，而ICAM1在胚胎著床過程中具有重要作用。通過對早期自然流產(chǎn)患者及正常早孕婦女的蛻膜研究發(fā)現(xiàn)自然流產(chǎn)組IL-25較正常早孕婦女表達下降，其受體IL-17RB表達亦明顯降低，并發(fā)現(xiàn)滋養(yǎng)細(xì)胞來源的HCG可上調(diào)子宮內(nèi)膜表面的IL-25的表達，從而促進蛻膜基質(zhì)細(xì)胞增殖，且IL-25的表達和HCG的異常聚集將導(dǎo)致蛻膜基質(zhì)細(xì)胞的增殖紊亂，這可能是IL-25異常表達導(dǎo)致流產(chǎn)發(fā)生的原因之一。蛻膜性CD56brightCD16-自然殺傷(NK)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和γδT細(xì)胞等可表達IL-25及其受體，尤其是γδT細(xì)胞。動物實驗顯示外源性添加重組人IL-25蛋白上調(diào)γδT細(xì)胞中Ki-67，IL-4和IL-10的表達，但下調(diào)IFN-γ的表達，表明IL-25可能促進γδT細(xì)胞產(chǎn)生IL-10以及γδT細(xì)胞增殖，并可能形成正反饋回路以維持母胎界面免疫耐受機制的Th2細(xì)胞偏移，并進一步促進抗炎反應(yīng)維持成功的妊娠。

3.3 IL-23與RSAIL-23是由IL-12家族六個成員之一，由IL-12p70+p40這個復(fù)合體的鏈與p19形成一種新的異二聚體，其在配體和受體中與IL-12具有同源性。IL-23受體表達于激活和記憶t細(xì)胞，炎性巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，和DCs等，二者結(jié)合后可誘導(dǎo)并激活STAT4信號通路，與EAE等自身免疫性疾病發(fā)生相關(guān)。IL-23是終末期關(guān)節(jié)自身免疫炎癥的重要啟動子，可快速啟動炎癥反應(yīng)和募集Th1/Th17細(xì)胞增殖、活化進而加重組織損傷。敲除IL-23相關(guān)基因可預(yù)防自身免疫性疾病的發(fā)生。研究指出IL-23促進DCs等活化增殖作用于母胎界面的免疫細(xì)胞分化、介導(dǎo)炎癥發(fā)生[26]。IL-23可促進Th17細(xì)胞的分化和擴增，促進炎癥反應(yīng)發(fā)生，促使Th17/Treg平衡體系向Th17傾斜，這可能對反復(fù)的妊娠丟失的產(chǎn)生有一定關(guān)系。而IL-23的缺乏可能導(dǎo)致Th17細(xì)胞處于幼稚階段，無法表達高度通用炎癥因子-IL-17發(fā)揮正常的細(xì)胞毒作用。小鼠結(jié)腸炎模型證實添加抗IL-23受體抗體不僅抑制全身性Th17應(yīng)答，同時可抑制Th1應(yīng)答。并且與正常的早期孕婦相比，不明原因RSA患者外周血和蛻膜中Th17細(xì)胞的比例明顯更高，并且IL-23和類維生素A孤兒核受體(RORC)在URSA患者中的外周血和蛻膜中的表達明顯亦高于正常的早期孕婦。因此對IL-23與母胎界面免疫耐受平衡的進一步研究，明確Th17—IL-17—IL-23這一促炎反應(yīng)軸的調(diào)節(jié)機制，有望為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者的免疫治療提供新的靶點。

4 小結(jié)

近年來研究證實IL-17、IL-23等炎癥細(xì)胞因子在母胎免疫耐受機制中的促進炎癥反應(yīng)以及誘導(dǎo)殺傷性T細(xì)胞活化募集，IL-17家族的IL-25卻可以通過誘導(dǎo)Th2型免疫細(xì)胞活化分泌IL-10等抗炎細(xì)胞因子，從而影響妊娠及其結(jié)局。而雖然眾多臨床及實驗室數(shù)據(jù)證明妊娠期母胎界面細(xì)胞因子表達對妊娠具有重要作用，但該類細(xì)胞因子異常表達與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)關(guān)系是否存在于外周循環(huán)還是僅僅存在于母胎界面局部尚且需要進一步的探索。妊娠期婦女外周循環(huán)細(xì)胞因子的增高或降低與母胎界面局部的細(xì)胞因子的變化，是否可通過外周血細(xì)胞因子的水平評估及診斷局部免疫耐受機制是否存在異常以及預(yù)測流產(chǎn)的風(fēng)險還需更進一步的研究。并且隨著臨床上LIT、IVIg、糖皮質(zhì)激素、羥氯喹等免疫治療在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)經(jīng)驗性應(yīng)用，母胎免疫耐受平衡機制的進一步探索可以提供新的思路和增加治療的精確性。