細(xì)胞因子與妊娠相關(guān)疾病的研究進(jìn)展

沈 平,謝蕙霞,韓 如,3,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；3.成都醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610500)

最近，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)輔助性T細(xì)胞(Th)1/Th2/Th17/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)細(xì)胞因子譜平衡在胚胎著床和正常妊娠維持中具有重要的作用，其細(xì)胞因子譜平衡的破壞，會(huì)引起反復(fù)著床失敗、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、妊娠期糖尿病、子癇前期等妊娠相關(guān)疾病?，F(xiàn)就Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞免疫失衡及其細(xì)胞因子表達(dá)紊亂在妊娠相關(guān)疾病的作用予以綜述，為預(yù)防產(chǎn)科并發(fā)癥的發(fā)生及其治療提供一個(gè)新的臨床防治視角。

1 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子的分類及生物學(xué)作用

根據(jù)細(xì)胞的表面標(biāo)志物，T淋巴細(xì)胞主要分為CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞，CD4+輔助性T淋巴細(xì)胞以及CD4+CD25+T淋巴細(xì)胞(Treg細(xì)胞)，其中CD4+輔助性T淋巴細(xì)胞又主要分為Th1、Th2、Th17細(xì)胞[1]。Th1型細(xì)胞分泌多種細(xì)胞因子，主要有白介素(IL)-2、腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(IFN)-γ，主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫，參與促炎反應(yīng)；Th2型細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13,主要介導(dǎo)體液免疫，參與母胎免疫耐受以及抗炎反應(yīng)[1]；Th17主要分泌IL-17、IL-21、IL-22、IL-23,參與促炎反應(yīng)，主要與自身免疫性疾病相關(guān)；Treg細(xì)胞主要分泌IL-10、IL-35、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β，參與母胎免疫耐受，維持正常妊娠[2]。Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子可以通過影響母體的免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)母胎界面的血管生成等，在妊娠的各個(gè)時(shí)期均起到了重要的作用。

2 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子與正常妊娠

Th1/Th2、Th17/Treg細(xì)胞平衡被認(rèn)為是胚胎著床，胎盤形成和妊娠維持的關(guān)鍵。子宮內(nèi)膜“種植窗”期出現(xiàn)特有的免疫細(xì)胞聚集，此時(shí)局部免疫幾乎完全由Th1細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)門h2細(xì)胞，這種轉(zhuǎn)換對(duì)胚胎種植至關(guān)重要，允許子宮內(nèi)膜容受性機(jī)制的形成，促進(jìn)免疫耐受和血管生成[3]。Fedorka等[4]發(fā)現(xiàn)進(jìn)行輔助生殖技術(shù)(ART)助孕的女性，胚胎移植日的子宮內(nèi)膜Treg細(xì)胞數(shù)目與妊娠結(jié)局相關(guān)，Treg細(xì)胞濃度更高的女性，其著床率更高。但是子宮局部的T淋巴細(xì)胞與血液中的T淋巴細(xì)胞并不平行。Th17細(xì)胞在蛻膜中幾乎不存在，而Th2細(xì)胞在血液和蛻膜中的頻率相似，而Th1細(xì)胞在蛻膜中比血液中細(xì)胞數(shù)更多。有研究證實(shí)正常健康女性患者，在妊娠期間，血液中的Th1細(xì)胞下調(diào)，Th2細(xì)胞上調(diào)，Th2細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是胎兒存活的關(guān)鍵；血液中的Treg細(xì)胞隨著孕周逐漸增加，在孕中期達(dá)到峰值；血液中的Th17細(xì)胞水平在妊娠期間一直未改變，且處于較低水平。

與健康未孕女性相比，健康女性妊娠后胎盤組織誘導(dǎo)Treg細(xì)胞擴(kuò)增，同時(shí)增加子宮局部IL-4、IL-10的產(chǎn)生，但不誘導(dǎo)IL-6、IL-8、IL-17、IFN-γ的產(chǎn)生；妊娠后血清IL-4、IL-10、IL-35、TGF-β水平升高，血清IL-2、TNF-α、IFN-γ的濃度降低[5,6]，血清及子宮內(nèi)膜局部的細(xì)胞因子變化均表示為Th2及Treg細(xì)胞反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，從而維持滋養(yǎng)層細(xì)胞的功能和抑制絨毛間隙炎癥，維持妊娠的正常進(jìn)行。但是細(xì)胞因子譜在孕期是動(dòng)態(tài)變化的。正常育齡女性，其子宮內(nèi)膜局部的IL-13在月經(jīng)周期的增殖晚期及分泌早中期達(dá)到峰值，從而使子宮內(nèi)膜處于最佳的容受狀態(tài)。Pavlov等[7]研究發(fā)現(xiàn)孕9周后胎盤組織TNF-α濃度會(huì)隨著孕周而增加，IFN-γ水平隨著孕周而降低，McHunu等[8]認(rèn)為妊娠11-12周時(shí)，血清TNF-α濃度開始升高。TNF-α與IL-10在妊娠期間的作用似乎是相互拮抗的。孕早期血清以及胎盤組織中的IL-10分泌開始持續(xù)升高，且在整個(gè)妊娠期間都處于較高水平，TNF-α、IL-10在胚胎著床及妊娠維持具有重要的作用，TNF-α/IL-10比率增高會(huì)引起著床失敗、自然流產(chǎn)、妊娠期糖尿病等相關(guān)疾??；IL-6水平在孕早中期保持不變，妊娠晚期子宮內(nèi)膜組織中的IL-6分泌增加，到足月時(shí)下降[9]。Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜在種植窗口期及孕期發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，但具體的細(xì)胞因子孕期變化趨勢(shì)以及血清和子宮內(nèi)膜局部的濃度關(guān)系還存在諸多爭(zhēng)議，仍需進(jìn)一步的探討研究。

3 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(RSA)

導(dǎo)致RSA的病因復(fù)雜，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)其與免疫因素相關(guān)。與健康妊娠女性相比，不明原因復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者(URSA)蛻膜的Th1、Th17細(xì)胞數(shù)增加，Th2、Treg細(xì)胞數(shù)量減少，Th1/Th2和Th17/Treg比例增高，抗炎過程受到抑制，母胎免疫耐受異常，從而誘導(dǎo)流產(chǎn)的發(fā)生[10]。健康女性，其外周血的Treg細(xì)胞在卵泡晚期開始擴(kuò)增，黃體期急劇下降，但RSA患者Treg細(xì)胞在卵泡期及黃體期均較低，且蛻膜組織的Treg細(xì)胞免疫抑制能力減弱，免疫調(diào)節(jié)功能缺陷[11,12]，從而誘導(dǎo)流產(chǎn)的發(fā)生，因此增加RSA患者Treg細(xì)胞的數(shù)量，改善其功能可期成為RSA患者潛在的治療靶點(diǎn)。

與正常妊娠女性比較，RSA患者外周血IL-6、IL-17、TNF-α、IFN-γ水平升高，IL-4、IL-10、IL-35、TGF-β水平明顯降低[13,14]；蛻膜組織中的IL-6、IL-17、TNF-α、IFN-γ表達(dá)顯著較高，而IL-4、IL-10、TGF-β的表達(dá)顯著較低[15]。子宮局部及外周血的Th1/Th2、Th17/Treg細(xì)胞比例失調(diào)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)、免疫紊亂，影響胚胎著床，破壞母胎界面的免疫耐受，誘導(dǎo)滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡，引起胎盤損傷，最終發(fā)生妊娠丟失。雖然外周血與蛻膜組織中細(xì)胞因子的關(guān)系尚未明確，但是否可以通過監(jiān)測(cè)外周血中細(xì)胞因子濃度來評(píng)估RSA的臨床妊娠結(jié)局及療效，現(xiàn)仍需大樣本、多中心的臨床研究。一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，移植CD4+CD25+或可產(chǎn)生TGF-β1的Treg細(xì)胞，可以增加Th2細(xì)胞因子的分泌和減少Th1型細(xì)胞因子的分泌來預(yù)防小鼠的自然流產(chǎn)，因此移植Treg細(xì)胞似乎可作為RSA患者新的治療臨床策略，但目前還須進(jìn)一步深入探討。

4 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子與反復(fù)著床失敗(RIF)

RIF患者“圍著床期”子宮內(nèi)膜及蛻膜中Th1型細(xì)胞的比率及Th1型細(xì)胞因子均較正常妊娠者明顯升高[3]；子宮內(nèi)膜中Th1型細(xì)胞因子高表達(dá)可引起細(xì)胞凋亡，對(duì)胚胎著床產(chǎn)生不利影響，從而干擾胚胎著床。此外，RIF患者外周血和子宮內(nèi)膜Th17細(xì)胞數(shù)量也均顯著高于正常妊娠者，Treg細(xì)胞數(shù)量減少[16]。Treg對(duì)于早期妊娠的建立至關(guān)重要，RIF患者Treg細(xì)胞數(shù)量減少、功能缺陷，可能是由于反復(fù)植入失敗而導(dǎo)致不孕的潛在原因，也許可以通過改善Treg細(xì)胞功能及數(shù)量來提高母親對(duì)胚胎植入的免疫耐受性，改善RIF患者臨床妊娠結(jié)局。Th1/Th2、Th17/Treg比例失調(diào)導(dǎo)致母體免疫紊亂，誘導(dǎo)母體對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒作用，影響胚胎著床及發(fā)育，導(dǎo)致胎盤損傷及流產(chǎn)，最終發(fā)生反復(fù)種植失敗。

研究發(fā)現(xiàn)，81.7%的RIF患者存在子宮內(nèi)膜免疫功能失調(diào)?；颊咦訉m內(nèi)膜局部的IL-2、IL-6、IL-17、IL-23水平顯著升高[17]；外周血IFN-γ/IL-4、IFN-γ/IL-10、IFN-γ/TGF-β1、IL-6/IL-10、IL-6/TGF-β1、和TNF-α/TGF-β1的比值均高于正常成功妊娠女性。因此RIF患者宮腔局部及外周血的細(xì)胞因子均向促炎因子表達(dá)，雖然其促炎因子轉(zhuǎn)變的具體作用機(jī)制還未明確，但細(xì)胞因子譜的改變可以通過多種機(jī)制影響胚胎著床，因此可以考慮聯(lián)合監(jiān)測(cè)RIF患者外周血的Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜來預(yù)測(cè)其臨床妊娠結(jié)局，為臨床治療提供理論依據(jù)。

5 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子與妊娠期糖尿病(GDM)

GDM的特點(diǎn)不僅是胰島素抵抗和葡萄糖耐量增加，還表現(xiàn)為輕度全身炎癥和免疫系統(tǒng)失調(diào)。妊娠早期Treg細(xì)胞以通過抑制促炎反應(yīng)來減少孕婦GDM發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，因此懷孕早期Treg細(xì)胞的失調(diào)增加了妊娠晚期發(fā)生GDM的風(fēng)險(xiǎn)。孕3月時(shí)，GDM患者外周血Th1/Th2、Th17/Treg細(xì)胞比例開始增加，且這種免疫失衡狀態(tài)會(huì)維持至產(chǎn)后六個(gè)月，因此對(duì)于GDM患者的管理應(yīng)從孕早期開始預(yù)防，并持續(xù)至產(chǎn)后六月。

GDM女性其外周血IL-2、IL-35和IFN-γ濃度降低，IL-6、IL-10、IL-17和TFN-α水平顯著升高[18,19]。從孕11-14周時(shí)GDM患者的IL-6、TNF-α濃度開始升高，這可能與糖代謝異常相關(guān)，而這種相互促進(jìn)作用會(huì)刺激機(jī)體釋放更多的TNF-α和IL-6，提示IL-6和TNF-α可能在妊娠期糖尿病的進(jìn)展中起到了重要作用[20]。但目前尚未相關(guān)研究證實(shí)孕早期的血清IL-6、TNF-α可以作為孕晚期發(fā)生GDM的預(yù)測(cè)因子，以及目前Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜與GDM的相關(guān)性及顯著性還需進(jìn)一步的大樣本多中心臨床研究證實(shí)。

6 Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子與子癇前期(PE)

PE是一種妊娠期高血壓疾病，是孕產(chǎn)婦圍產(chǎn)期死亡的主要原因之一。研究發(fā)現(xiàn)免疫紊亂在PE的發(fā)病過程中也起到了至關(guān)重要的作用。PE患者胎盤組織中Th1/Th2比例以及Th17/Treg細(xì)胞比例增加。除了胎盤局部的炎癥反應(yīng)外，子癇前期全身也處于輕度的炎癥狀態(tài)。PE患者外周血Treg細(xì)胞數(shù)量減少，Th17細(xì)胞數(shù)量增加，Th17/Treg細(xì)胞比例升高，Th1/Th2細(xì)胞比例升高，Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞向Th1、Th17型免疫應(yīng)答的失衡，促使機(jī)體處于免疫失衡及輕度炎癥狀態(tài)。研究證實(shí)，Th17細(xì)胞是與子癇前期相關(guān)的異常NK細(xì)胞激活的中介，Th17細(xì)胞可以誘導(dǎo)循環(huán)和胎盤中NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性激活，并與動(dòng)脈壓升高、循環(huán)和胎盤炎性細(xì)胞因子、胎盤氧化應(yīng)激和胎兒死亡有關(guān)[21]。刺激內(nèi)源性Treg細(xì)胞后可以降低PE大鼠血管活性因子，如血管緊張素II1型受體自身抗體(AT1-AA)、內(nèi)皮素-1(ET-1),改善了胎盤因?yàn)楦哐獕簩?dǎo)致的缺血反應(yīng)[22]。因此刺激激活內(nèi)源性Treg細(xì)胞可期成為PE患者未來的臨床治療策略，從而減少其臨床并發(fā)癥，降低產(chǎn)婦圍產(chǎn)期死亡率，改善其臨床預(yù)后。

與健康妊娠女性相比，PE患者胎盤組織中的TNF-γ、TFN-α、IL-6水平顯著升高，IL-10顯著降低[23,24]；外周血的TNF-γ、TFN-α、IL-6、IL-17水平顯著升高，IL-4、IL-10、IL-35水平降低。血清TNF-α、IL-6水平與PE患者的血壓呈正相關(guān)，輕度子癇前期患者血清TNF-α與正常人相似[25]，因此TNF-α、IL-6可以作為預(yù)測(cè)妊高征嚴(yán)重程度及預(yù)后的潛在指標(biāo)。IL-4可以降低子宮灌注壓(RUPP)大鼠的炎癥反應(yīng)，改善Th2細(xì)胞數(shù)量，最終改善妊娠期胎盤缺血引起的高血壓[26]。TNF-α、IL-6可以誘導(dǎo)ET-1的產(chǎn)生，且IL-6可以促進(jìn)ATI-AA受體的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致PE。TNF-α拮抗劑可降低血壓，改善炎癥和胎盤缺血。妊娠期間同時(shí)使用外源性IL-4和IL-10可以使免疫細(xì)胞亞群正?；?，并防止母體免疫系統(tǒng)激活引起的PE。因此增加外源性的細(xì)胞因子及細(xì)胞因子拮抗劑可期成為PE新的臨床治療手段。但另有研究發(fā)現(xiàn)PE患者與血壓正常的妊娠女性相比，IL-6、IL-4和IFN-γ在母體血清、臍帶血及胎盤組織中的水平無差異[24]。因此Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜與PE的嚴(yán)重程度是否具有相關(guān)性以及在子癇前期的病理生理中是否存在作用還有待進(jìn)一步深入研究；是否可以通過開發(fā)Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子模型來預(yù)測(cè)PE病情;未來的努力可能是將整體免疫偏向從Th1優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)向Th2優(yōu)勢(shì)，Th17優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)向Treg優(yōu)勢(shì)，這可能為未來對(duì)妊娠并發(fā)癥婦女的治療和預(yù)防干預(yù)奠定基礎(chǔ)，也為其他免疫疾病的治療鋪平了道路。

7 小結(jié)

妊娠過程是一個(gè)精細(xì)冗雜的過程，Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜的平衡在胚胎的著床，妊娠的維持及孕期的產(chǎn)科并發(fā)癥中具有關(guān)鍵作用，孕早期檢測(cè)蛻膜及胎盤組織中的細(xì)胞因子可以有效預(yù)測(cè)產(chǎn)科并發(fā)癥的發(fā)生，但是妊娠期胎盤及蛻膜組織取材困難，標(biāo)本無法獲得，而外周血的標(biāo)本較易獲得，因此外周血的細(xì)胞因子與胎盤局部的細(xì)胞因子是否存在相關(guān)性，是否可根據(jù)外周血細(xì)胞因子水平間接推測(cè)胎盤組織中的細(xì)胞因子，是否可以在孕早期更具外周血的細(xì)胞因子濃度預(yù)測(cè)產(chǎn)科并發(fā)癥的發(fā)生，還有待進(jìn)一步深入研究。Th1/Th2/Th17/Treg細(xì)胞因子譜平衡破壞可以引起胚胎停育、RIF、GDM、PE等多種產(chǎn)科并發(fā)癥，但其作用的病理生理機(jī)制還有待進(jìn)一步的深入研究。研究證實(shí)補(bǔ)充IL-4、IL-10可以有效減少產(chǎn)科并發(fā)癥，因此可將抗炎細(xì)胞因子作為治療藥物，用于預(yù)防產(chǎn)科不良妊娠結(jié)局，但目前研究較少，缺乏有效的循證學(xué)依據(jù)，可期成為未來的研究方向。