Treg細胞在正常妊娠與不良妊娠事件中的作用研究進展

寧 圓，蘇厚恒，王 革，劉維琳，郎文娟

(青島市市立醫院免疫風濕科，山東 青島 266000)

人體免疫系統具有嚴格的調控功能，識別非己抗原，進行免疫清除。而母體免疫系統可以說是一個特例：母體免疫系統并不排斥胎兒，也不排斥母胎界面表達父系同種抗原的滋養層細胞。目前研究[1-2]表明，母體中存在著阻止免疫系統識別胎兒抗原的免疫耐受機制，這是妊娠建立與維持的前提。也就是說，針對不良妊娠的治療并不是抑制母體免疫系統的功能，而是增強母體的免疫耐受。Treg細胞數目減少、功能下降與流產、先兆子癇等不良妊娠相關[3-4]。本文分析近年來國內外相關研究資料，總結Treg細胞在妊娠維持與丟失中的作用研究進展，為臨床治療提供科學依據。

1 Treg細胞簡介

Treg細胞(CD4+CD25hiFoxP3+)，是T淋巴細胞的一個亞群，它可以調控和抑制一系列免疫反應。Treg細胞可分為自然調節性T淋巴(nTreg)細胞和誘導調節性T淋巴(iTreg)細胞兩種，前者是胸腺源性Treg細胞，后者是通過接觸周圍環境抗原在外周產生的Treg細胞[5]。FoxP3是forkhead-box/winged-helix轉錄因子家族成員，是Treg細胞的獨特標記，是控制Treg細胞亞群功能和發育的重要基因[6]。上調Foxp3有兩種途徑：第一種途徑是在胸腺中生成nTreg時上調；第二種途徑是轉化生長因子(TGF)與iTreg細胞Foxp3基因的CNS1啟動子結合，上調Foxp3，CNS1對于iTreg細胞生成增殖是必需的，而對于nTreg生成并不是必需，CNS1對這兩種細胞亞群有不同的生物學功能[7]。這種結合僅發生于哺乳動物妊娠過程中[4]，這也從側面說明iTreg在妊娠中發揮了極其重要的作用。

2 Treg細胞與正常妊娠

目前妊娠的免疫病理機制不再局限于Th1/Th2/TH17理論，而是轉向更廣泛的Th1/Th2/TH17/Treg機制[8]。妊娠是特殊的免疫耐受狀態，母親和嬰兒之間的免疫組織不相容性是由于父系遺傳的移植抗原和母系的非移植抗原的差異造成的[2]。母體對父系同種抗原的免疫耐受是iTreg細胞特異性地對父系抗原產生耐受的一個過程。妊娠前Treg細胞的功能成熟和數量的增加與小鼠良好的妊娠結局相關[9]。交配前抗原特異性Treg細胞的移植，可降低小鼠自然流產發生率[10]。正常妊娠期間Treg細胞的百分比是增加的，而在復發性流產婦女中并沒有發現Treg細胞的增加[11]。Treg細胞由外周血遷移到淋巴結和脾臟，所需的Treg細胞上的歸巢受體是趨化因子受體CCR7[12]。有研究[13-14]報道了CCR7配體CCL19在腺狀和腔內子宮上皮細胞中的存在，提示外周血Treg細胞可定向遷移至子宮?？傊?，Treg細胞在妊娠前以及妊娠中數量的增加，妊娠中Treg細胞向子宮的定向轉移都表明其在正常妊娠中發揮作用。

2.1 Treg細胞特異性激活及表達

母體Treg細胞在誘導小鼠同種異體妊娠的父系抗原特異性耐受中起著至關重要的作用。TELES等[13]觀察到在小鼠陰道灌洗液中Treg細胞有明顯的波動，Treg細胞在發情期達到高峰，發情后期開始下降。同時也有研究[15]指出，發情期小鼠子宮Foxp3 mRNA的表達水平存在波動，由此可推測Treg細胞數量變化可能與精液相關。GUERIN等[14]指出Treg細胞增殖是由精液中父系的主要組織相容性復合體(MHC)抗原特異性激活，而不是激素激活。發情期，Treg細胞優先聚集在靠近小血管的血管周圍間隙；性感受期，精液可能通過轉化因子β起作用，觸發Treg細胞的增加[13]。

雖然在小鼠模型中觀察到胎兒抗原特異性Treg細胞的增殖，但在人類研究中，由于對異質性MHC的表達和Treg細胞有關靶肽的認識有限，直接檢測胎兒抗原特異性Treg細胞是很困難的[16]。但在以下報道中，可以推測人類妊娠中是存在胎兒抗原特異性Treg細胞的。蛻膜Treg細胞(而非外周血Treg細胞)對自身胎兒臍帶血的抑制作用高于對第三方臍帶血的抑制作用，提示人類妊娠中胎兒抗原特異性Treg細胞可能存在于母胎界面[17]。TSUDA等[18]發現，在3例實驗案例中，相同克隆型的效應Treg細胞在先前和隨后的懷孕蛻膜中反復出現：2例以正常分娩結束妊娠，第3例以流產結束分娩。因此推測，這些克隆型的Treg細胞可能在母胎界面被相同的抗原重復募集，不是偶然的巧合；蛻膜效應Treg細胞可能會識別一些在母胎界面表達的抗原，并在抗原刺激下增殖。擴增的效應Treg細胞僅在蛻膜中觀察到，在外周血中未觀察到[17-18]。綜上，Treg細胞可能在母胎界面以胎兒抗原特異性的方式募集和擴增，并于妊娠期間在體循環中擴增。

2.2 Treg細胞與胚胎著床

Treg細胞在維持對自身抗原和胎兒半異體移植物的免疫耐受中發揮著重要作用，Treg細胞缺乏與妊娠早期流產的著床排斥反應有關。在半異體基因交配中，Treg細胞缺失導致胎兒流產增加[19]。ZENCLUSSEN等[20]研究發現，使用易于流產的CBA/J小鼠模型，從懷孕小鼠體內轉移純化的Treg細胞可以有效改善上述小鼠胎兒丟失情況。人體在妊娠早期iTreg細胞數量增加，妊娠中期達到高峰，妊娠后期iTreg細胞數量下降；Treg細胞數量增加的同時，滋養層細胞形成蛻膜著床[21]。小鼠模型中的研究已經證明，局部胎兒抗原特異性的Treg細胞可能通過精漿啟動擴增，并在妊娠后遷移至子宮。胚胎植入后,Treg細胞群在子宮內擴增[15]。母胎界面Treg細胞表達減少可導致著床異常[10]。同時有研究[13]發現，在Foxp3基因敲除小鼠模型中，會導致子宮炎癥和纖維化，從而影響胚胎著床，阻止妊娠的發生。胚胎著床后，胎兒特異性調節性T淋巴細胞優先從母體外周血募集到胎兒-母體界面，可能有助于胎兒特異性反應的局部調節[17]。綜上，Treg細胞對早期妊娠的建立具有重要意義，可能是反復著床失敗導致流產的潛在原因。目前Treg細胞在人類妊娠胚胎著床中的作用機制仍需進一步探究。

2.3 Treg細胞與血管穩態、胎盤發育

越來越多的證據表明Treg細胞是控制著床和胎盤發育的蛻膜白細胞網絡中的關鍵調節因子。它可以通過交互調節、分泌生長因子和重塑細胞外基質調控蛻膜免疫環境，促進滋養細胞侵襲和細胞滋養層發育，從而使蛻膜血管重塑，促進胎盤發育[22]。Treg細胞缺陷的小鼠子宮螺旋動脈受損，胎盤血流減少，胎兒生長受限，增加后期胎兒流產事件的發生[23]。Treg細胞來源的細胞因子，特別是IL-10和TGF-β，可抑制炎癥內皮細胞的活化，抑制動脈粥樣硬化的發展[24]。在高血壓小鼠模型中，輸注Treg細胞可以降低血壓和減輕血管損傷，逆轉高血壓后遺癥[25]。Treg細胞在調節心血管功能和全身血管穩態方面也起著重要作用，Treg細胞對血管的作用可能是影響胎盤發育的作用機制之一。

3 Treg細胞與異常妊娠

Treg細胞的減少與人類不良妊娠有關，包括反復的自然流產和先兆子癇、胎兒宮內生長受限等[3]。

3.1 Treg細胞與流產

前文提到Treg細胞對妊娠早期著床具有重要意義，這可能是反復著床失敗導致流產的潛在原因。自發性流產患者外周血和蛻膜組織中Treg細胞水平明顯降低，而且降低時間與流產時間相吻合。Treg細胞的百分比在胎兒正常染色體核型的稽留流產中顯著降低，提示蛻膜中Treg細胞的異?？赡芘c胎兒正常染色體核型的流產病理機制有關[26]。原因不明復發性流產(URSA)的發生可能與Th17/Treg細胞平衡失調相關,糾正上述免疫紊亂可能是URSA綜合治療取得療效的機制之一[27]。同時，外周血中Treg細胞比例可能作為監測URSA患者治療療效的潛在生物標志物[28]。

3.2 Treg細胞與先兆子癇

有研究[29]發現，子癇前期患者Treg細胞亞群的平衡發生了改變，外周血Treg細胞數目減少。最近的一項meta分析[30]，總共評估了17項獨立的初步研究，除2項外其他所有研究都顯示了一致結果：子癇前期與妊娠晚期Treg細胞減少之間存在明顯相關性。多項研究對于先兆子癇婦女的子宮蛻膜[31]和外周血[32]Treg細胞的變化做出研究較為一致：子癇前期患者子宮蛻膜和外周血中Treg細胞的水平均明顯低于正常匹配的孕婦對照組。同時，與健康母親所生正常胎兒臍帶血相比，子癇前期母親所生胎兒臍帶血(胎兒-母親界面)Treg細胞計數降低[33]。GHARESI FARD等[34]還檢測到先兆子癇患者蛻膜中FoxP3的表達下降[35]。先兆子癇FoxP3啟動子區域內基因變異的發生率升高，這可能影響其表達水平，進而影響Treg細胞的穩定性[36],但這還需要更大樣本量的研究。

3.3 Treg細胞與胎兒宮內生長受限

Treg細胞可改善子癇前期大鼠的宮內發育遲緩[37]。Treg細胞缺乏是高血壓和胎兒宮內生長受限的一個關鍵因素，給子癇前期子宮灌注壓降低的大鼠模型注射Treg細胞后，這些癥狀就會減輕。同時,用于促進內源性Treg細胞增殖的治療策略，包括IL-10或低劑量CD28超級拮抗劑給藥，可以減少高血壓和宮內生長受限的發生[38]。這些研究都表明Treg細胞減少與胎兒宮內生長受限存在相關性。

4 Treg細胞與免疫治療

應用輔助生殖技術(ART)后，胚胎移植Treg細胞升高，胚胎著床率升高。靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)可以減少細胞免疫異常的復發性流產患者中耗竭Treg細胞的反應，增加Treg細胞，調節復發性流產婦女中Th17和Foxp3+Treg細胞的免疫失衡，改善著床和提高妊娠率[39]。有研究[40]研究表明，淋巴細胞免疫治療增加了反復流產患者蛻膜Treg細胞的數量：可能通過在蛻膜中募集Treg細胞來調節母體免疫反應，并刺激滋養細胞生長。Treg細胞中的STAT(signal transducer and activator of transcription)信號通路參與了復發性流產的病理生理學，并可作為選擇可能受益于淋巴細胞治療患者的預測工具[41]。SALAZAR GARCIA等[42]提出Treg細胞的下降率可以作為預測子癇前期的早期免疫標志物。

綜上所述，Treg細胞在維持對半同種異體胎兒的免疫耐受中起到重要的作用，其數目與功能異常與流產、先兆子癇、胎兒宮內生長受限等存在相關性。Treg細胞數目減少會影響胚胎著床、胎盤發育，阻止妊娠的發生。但Treg細胞維持妊娠免疫耐受的作用機制目前仍不明確，包括具體作用通路、Treg細胞在母胎界面(蛻膜)富集過程及與其他細胞因子、激素等相互作用的機制，仍需進一步探究。另外，外周血與蛻膜中Treg細胞的相關性及各自在妊娠中作用也仍有爭議。