Th1/Th2和Th17/Treg模式與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)相關(guān)性的研究進展

賈丹，張楊，陳璐，馮曉玲

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué) 研究生院，哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 婦科二科，哈爾濱 150040)

復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指與同一個配偶連續(xù)發(fā)生2次和2次以上的自然胚胎丟失或胚胎停止發(fā)育的現(xiàn)象[1]，是一種常見的妊娠并發(fā)癥，RSA的發(fā)生率占育齡期女性的1%～5%[2]。該病病因復(fù)雜，除內(nèi)分泌功能障礙，如甲狀腺功能減退和黃體功能不全、染色體畸變、子宮異常和感染性疾病外，環(huán)境因素及心理因素[3]也十分重要。除此之外，目前仍有大約60%的患者病因不明，被稱為不明原因復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)[4]。胚胎作為同種異體移植物，在母體內(nèi)生長直至娩出，這一過程有賴于母-胎界面形成的一種特有的免疫耐受平衡狀態(tài)[5-7]。病理性妊娠疾病如RSA和子癇前期等發(fā)生的主要原因是妊娠免疫耐受平衡的失調(diào)，導(dǎo)致母體免疫系統(tǒng)攻擊胚胎而出現(xiàn)各種臨床癥狀。近年來研究發(fā)現(xiàn)，免疫因素中同種免疫型患者Treg對DC的免疫抑制功能欠缺，會引起Th1/Th2平衡偏向Th1，最終導(dǎo)致母體免疫耐受平衡受損而發(fā)生流產(chǎn)[8]。隨著人們對Th17的發(fā)現(xiàn)，生殖免疫學(xué)的Th1/Th2模式逐漸向Th1/Th2和Th17/Treg模式轉(zhuǎn)變[9]。單一的Th1/Th2平衡已不能完全解釋母胎免疫耐受機制[10]，Th1/Th2、Th17/Treg及各類免疫細胞分泌的細胞因子可調(diào)節(jié)彼此的功能，使母體內(nèi)的免疫平衡處于免疫自穩(wěn)狀態(tài)，若此細胞平衡被打破則可能誘發(fā)URSA[11-12]。

1 Th1/Th2平衡與URSA

T細胞來源于骨髓多能干細胞，在胸腺激素的誘導(dǎo)下分化成熟，成為具有免疫活性的T細胞(CD4+及CD8+T細胞)。其中CD4+T細胞亞群占65%，與MHCⅡ類分子匹配；CD8+T細胞亞群占35%，與MHCⅠ類分子匹配[13]。根據(jù)分泌細胞因子的不同，Th進一步分為Th0、Th1、Th2和Th17。目前研究認(rèn)為，所有的Th都起源于共同的前體細胞——Th0，而向Th1、Th2、Th17和Treg的分化取決于幾個因素，包括抗原的種類、性質(zhì)、暴露途徑和免疫反應(yīng)的階段等[12，14]。至此上述T細胞亞群構(gòu)成一個互相關(guān)聯(lián)、制約的復(fù)雜生殖免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，在妊娠免疫耐受中各司其職。Th1通過分泌IL-1、IL-2、IL-12、IL-15、IL-18、TNF-α、IFN-γ啟動細胞毒性和介導(dǎo)細胞免疫反應(yīng)，能夠?qū)е聶C體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)和組織損傷，形成Th2拮抗作用。Th2主要通過產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-6、IL-13和GM-CSF介導(dǎo)體液免疫反應(yīng)，對抗Th1反應(yīng)，并參與過敏反應(yīng)的病理生理過程。IL-10目前被證明是由Th1和Th2產(chǎn)生的。Th1/Th2平衡在T細胞來源的免疫反應(yīng)的建立和發(fā)展中至關(guān)重要，它的失衡是引起和加重免疫性疾病的重要原因[15-16]。

公元前7世紀(jì)到6世紀(jì)中國哲學(xué)家老子在《道德經(jīng)》中指出，塑造現(xiàn)實并決定其穩(wěn)定和變化的基本要素是陰陽。兩者每時每刻都存在著，相互對立，但同時又各自占有對方的一部分。很多年來，妊娠期間Th2失衡的概念一直是生殖免疫學(xué)的一個范例，而Th1活動被視作與此不相關(guān)。然而，在胚胎種植前期和產(chǎn)程中，Th1活性不僅與Th2活性相關(guān)，而且占主導(dǎo)地位。Th1活性在促進Th2反應(yīng)、調(diào)節(jié)胎盤附著過程、抗感染和觸發(fā)分娩等方面發(fā)揮重要作用。Th1與Th2活性都是妊娠期免疫反應(yīng)的必要組成部分，兩者如事物的陰、陽兩面不可分割。因此，“Th1-Th2合作”模式比“Th2現(xiàn)象”更接近真實。經(jīng)過對成功妊娠和分娩的免疫學(xué)機制認(rèn)識的拓寬，有必要驗證“Th2現(xiàn)象”[17]，以支持“Th1-Th2合作”的概念[18]，結(jié)果證明Th2型活動不再是生理妊娠的唯一影響因素。從這個角度看，“Th1-Th2合作”的概念類似于陰陽平衡，它比“Th2現(xiàn)象”更有說服力[19]。妊娠期間，Th1和Th2型細胞因子的另一個來源是蛻膜上皮和基質(zhì)細胞、合體滋養(yǎng)層細胞、絨毛膜細胞、羊膜細胞和霍夫鮑爾細胞。來源于這些細胞的細胞因子參與了母體對異體胎兒移植耐受的誘導(dǎo)，調(diào)節(jié)局部免疫微環(huán)境和胎盤激素的產(chǎn)生，以及滋養(yǎng)層侵襲時的組織重塑。Th1/Th2平衡向Th2偏移是妊娠中重要的免疫應(yīng)答特征，而這已被證明與RSA的發(fā)生有關(guān)[20]。Yuan等[21]研究發(fā)現(xiàn)，URSA患者與正常妊娠婦女相比，蛻膜組織中IFN-γ表達明顯升高，而IL-4和IL-10的表達明顯降低，Th1/Th2比值顯著升高。成功的妊娠有賴于Th1/Th2平衡，而它的失衡可能導(dǎo)致URSA[22]。Lissauer等[23]同樣發(fā)現(xiàn)，正常妊娠女性與URSA女性相比，體內(nèi)IL-6、IL-10水平升高，而URSA女性IFN-γ水平比正常妊娠女性高。人羊膜上皮細胞(human amniotic epithelial cell，hAEC)是一種可以從羊膜中分離出的干細胞[24]。既往研究表明，hAEC具有較強的免疫調(diào)節(jié)特性[25-26]。Motedayyen等[24]評估了hAEC對URSA患者的初始CD4+T細胞的免疫調(diào)節(jié)作用，其中母-胎界面微環(huán)境的多種免疫耐受缺陷被認(rèn)為是導(dǎo)致流產(chǎn)的重要原因。結(jié)果顯示，hAEC抑制CD4+T細胞增殖，誘導(dǎo)Th2型細胞因子產(chǎn)生，促進初始CD4+T細胞向Treg分化。焦永慧等[27]發(fā)現(xiàn)母體Th1型細胞因子(IL-2、TNF-α、IFN-γ)高表達，Th2型細胞因子(IL-4、IL-10)低表達與URSA發(fā)生有關(guān)，免疫平衡失調(diào)可能是介導(dǎo)URSA的原因之一。范菽衛(wèi)等[28]研究發(fā)現(xiàn)，URSA女性的Th1百分比和Th1/Th2比值明顯高于正常女性，Th2則相反。URSA女性的IL-2和IFN-γ表達水平相較正常女性也升高，IL-4、IL-6和IL-10表達水平則明顯降低。

2 Th17/Treg平衡與URSA

Th17首先于自身免疫性疾病小鼠模型中被發(fā)現(xiàn)，其分化和發(fā)育調(diào)節(jié)機制不同于Th1、Th2。Th17是CD4+T效應(yīng)細胞亞群之一，主要分泌IL-17，還可分泌IL-21、IL-22、IL-23，具有促炎作用，參與自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展過程[29-30]，如自身免疫性心肌炎[31]、自身免疫性關(guān)節(jié)炎[32]、自身免疫性腦脊髓炎[33]等。IL-17是Th17特征性效應(yīng)分子，可介導(dǎo)組織細胞趨化因子產(chǎn)生，促使母體對胎兒產(chǎn)生排斥反應(yīng)。IL-17是一類包含6種細胞因子的家族，包括IL-17A、IL-17F等。IL-17A(同樣也被稱為IL-17)與IL-17F同源性最高，這2種細胞因子均由CD4+Th亞群Th17分泌，并通過IL-17RA和IL-17RC傳遞信號，這2種異質(zhì)二聚體受體主要表達于纖維細胞和上皮細胞。初始CD4+T細胞可分化為同時表達RORγt和Foxp3的Th17/Treg過渡型中間細胞。中間細胞的分化方向主要由外周血中不同的細胞因子及其濃度決定[34]，TGF-β誘導(dǎo)初始CD4+T細胞分化為Treg，但IL-6的加入使該分化路徑受到抑制，促使過渡型中間細胞分化為Th17[35-37]。Th17以高分泌IL-17A為特征，有強大的促炎效應(yīng)，能夠通過多種途徑促進炎癥的發(fā)生發(fā)展[38-39]，同時還具有促血管生成，調(diào)節(jié)Th1及Th2型細胞因子比例等的功能[40]。徐浩等[41]研究發(fā)現(xiàn)，URSA患者外周血IL-17A表達水平明顯高于正常早孕女性，而IL-35水平明顯低于正常早孕女性。Th17可分泌有強大促炎作用的細胞因子IL-21。同時，分泌的IL-21與TGF-β協(xié)同作用，加速了Th17的分化與增殖[42]。Th17誘導(dǎo)產(chǎn)生的IL-1、IL-6和TNF-α等細胞因子又通過多種途徑促進炎癥的發(fā)生發(fā)展，并誘發(fā)自然流產(chǎn)[43]。Xiao等[44]發(fā)現(xiàn)，在孕鼠和孕婦的子宮內(nèi)膜組織及滋養(yǎng)細胞中都有IL-17的表達，說明IL-17在妊娠免疫中發(fā)揮重要作用。Lissauer等[23]發(fā)現(xiàn)正常妊娠婦女Th17數(shù)量相對較少，Okoye等[45]也得到相同結(jié)果，他們認(rèn)為在妊娠蛻膜組織中，Th17增多及其促排斥反應(yīng)的作用特點對妊娠的維持產(chǎn)生負面影響。

Treg是1995年在小鼠外周血和脾臟中被首次發(fā)現(xiàn)的[46]。它屬于CD4+CD25+T細胞亞群，可以自主地參與免疫應(yīng)答與免疫耐受的有關(guān)調(diào)控。隨后2001年Stephens等[47]在人類胸腺與外周血中也發(fā)現(xiàn)了Treg。Treg在人CD4+T細胞中占5%～15%，其主要分泌TGF-β、IL-10等，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。有關(guān)研究已證實，在Treg的發(fā)育和功能發(fā)揮過程中，F(xiàn)oxp3起到了極為關(guān)鍵的作用，F(xiàn)oxp3缺乏可削弱Treg的功能[48-49]。Treg在自身免疫性疾病中具有免疫抑制功能，能夠調(diào)控Th的增殖和活化，維持自身免疫耐受[50]。

Th17與Treg功能相反，Th17/Treg平衡受損在自身免疫性疾病的發(fā)病機制中作用顯著[51]。所以，在妊娠過程中Th17/Treg平衡格外重要[52-53]。生理數(shù)量的Th17可促進胚胎成功著床，Treg抑制Th17的促炎作用，避免過度炎癥反應(yīng)導(dǎo)致著床失敗和RSA。Th17/Treg失衡可能導(dǎo)致胚胎排斥的發(fā)生[54]。Wu等[55]發(fā)現(xiàn)URSA女性外周血和子宮內(nèi)膜Th17/Treg平衡受損，并向Th17偏移。在體外共培養(yǎng)體系中 IL-17可顯著增加JEG-3細胞對孕酮的分泌[56]。此外，在晚期妊娠過程中，正常婦女外周血IL-17水平上升，提示IL-17水平升高可能與分娩過程有關(guān)。以上證據(jù)說明，Th17對妊娠的進程發(fā)揮重要作用。Th17在同種異體移植排斥中發(fā)揮非常重要的作用，在排斥部位和附近的淋巴結(jié)中均能觀察到IL-17和IL-23的表達上調(diào)[57]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在正常妊娠婦女中出現(xiàn)了全身炎癥反應(yīng)綜合征的表現(xiàn)，這些表現(xiàn)包括白細胞、單核細胞和吞噬細胞活性的增加，以及一些促炎細胞因子的產(chǎn)生，如IL-6、IL-12、IL-18和TNF-α。URSA患者外周血和蛻膜組織中Th17百分比和IL-23濃度均高于正常妊娠者，同樣Th17重要轉(zhuǎn)錄因子RORC在這些組織中高水平表達[58]。另外，Treg能夠促進妊娠耐受，雌激素和胎盤蛋白14能夠誘導(dǎo)Treg分化，但在URSA中表達水平較低。一些促炎細胞因子，如IL-6和IL-1β在URSA中的表達同樣升高，這些細胞因子可能參與了Th17的分化。研究證明，與正常妊娠婦女相比，URSA患者外周血及蛻膜組織中Th17數(shù)量增加，Th17/Treg比值失衡[41，59-60]。此外，URSA患者外周血和蛻膜組織中IL-6濃聚，而這恰恰是Th17產(chǎn)生所需的重要微環(huán)境[61]。

3 結(jié)語

妊娠結(jié)局的走向取決于母胎界面局部的免疫微環(huán)境[62]。目前的研究認(rèn)為URSA的發(fā)生主要與母胎界面微環(huán)境中CD4+T細胞亞群的失衡有關(guān)。CD4+T細胞在生殖免疫系統(tǒng)的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。Th按其分泌細胞因子的不同分為Th0、Th1、Th2和Th17等多個亞型。Th0具有向Th1、Th2分化的潛能[63]，Th及誘導(dǎo)產(chǎn)生的適應(yīng)性Treg均來源于共同的Th0。Th0在IL-12的影響下分化為Th1，在IL-4的作用下轉(zhuǎn)化為Th2，在TGF-β的作用下分化為Treg，在TGF-β和IL-6的共同作用下分化為Th17。Th1、Th2、Th17和Treg共同構(gòu)成完整的生殖免疫網(wǎng)絡(luò)，在妊娠免疫耐受中分別發(fā)揮著不同的生物學(xué)效應(yīng)。任何一個免疫細胞亞群的改變都可影響其他亞群，造成整體的妊娠免疫失衡[64-66]。URSA病因復(fù)雜，是困擾無數(shù)醫(yī)生和科研工作者的難治性疾病，至今還有很大的研究空間，需要更多的探索和發(fā)現(xiàn)。隨著免疫學(xué)因素越來越被接受和重視，系統(tǒng)深入地研究Th1/Th2、Th17/Treg平衡和相互間的調(diào)控，能為URSA的相關(guān)認(rèn)知和治療提供更多線索。