Th1/Th2和Th17/Treg模式與復發性流產相關性的研究進展

賈丹，張楊，陳璐，馮曉玲

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

復發性流產(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指與同一個配偶連續發生2次和2次以上的自然胚胎丟失或胚胎停止發育的現象[1]，是一種常見的妊娠并發癥，RSA的發生率占育齡期女性的1%～5%[2]。該病病因復雜，除內分泌功能障礙，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，被稱為不明原因復發性流產(unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)[4]。胚胎作為同種異體移植物，在母體內生長直至娩出，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[5-7]。病理性妊娠疾病如RSA和子癇前期等發生的主要原因是妊娠免疫耐受平衡的失調，導致母體免疫系統攻擊胚胎而出現各種臨床癥狀。近年來研究發現，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，最終導致母體免疫耐受平衡受損而發生流產[8]。隨著人們對Th17的發現，生殖免疫學的Th1/Th2模式逐漸向Th1/Th2和Th17/Treg模式轉變[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節彼此的功能，使母體內的免疫平衡處于免疫自穩狀態，若此細胞平衡被打破則可能誘發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、暴露途徑和免疫反應的階段等[12，14]。至此上述T細胞亞群構成一個互相關聯、制約的復雜生殖免疫系統網絡，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細胞免疫反應，能夠導致機體產生炎癥反應和組織損傷，形成Th2拮抗作用。Th2主要通過產生IL-4、IL-5、IL-6、IL-13和GM-CSF介導體液免疫反應，對抗Th1反應，并參與過敏反應的病理生理過程。IL-10目前被證明是由Th1和Th2產生的。Th1/Th2平衡在T細胞來源的免疫反應的建立和發展中至關重要，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世紀到6世紀中國哲學家老子在《道德經》中指出，塑造現實并決定其穩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的一個范例，而Th1活動被視作與此不相關。然而，在胚胎種植前期和產程中，Th1活性不僅與Th2活性相關，而且占主導地位。Th1活性在促進Th2反應、調節胎盤附著過程、抗感染和觸發分娩等方面發揮重要作用。Th1與Th2活性都是妊娠期免疫反應的必要組成部分，兩者如事物的陰、陽兩面不可分割。因此，“Th1-Th2合作”模式比“Th2現象”更接近真實。經過對成功妊娠和分娩的免疫學機制認識的拓寬，有必要驗證“Th2現象”[17]，以支持“Th1-Th2合作”的概念[18]，結果證明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細胞、合體滋養層細胞、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，調節局部免疫微環境和胎盤激素的產生，以及滋養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答特征，而這已被證明與RSA的發生有關[20]。Yuan等[21]研究發現，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，而它的失衡可能導致URSA[22]。Lissauer等[23]同樣發現，正常妊娠女性與URSA女性相比，體內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具有較強的免疫調節特性[25-26]。Motedayyen等[24]評估了hAEC對URSA患者的初始CD4+T細胞的免疫調節作用，其中母-胎界面微環境的多種免疫耐受缺陷被認為是導致流產的重要原因。結果顯示，hAEC抑制CD4+T細胞增殖，誘導Th2型細胞因子產生，促進初始CD4+T細胞向Treg分化。焦永慧等[27]發現母體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發生有關，免疫平衡失調可能是介導URSA的原因之一。范菽衛等[28]研究發現，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現，其分化和發育調節機制不同于Th1、Th2。Th17是CD4+T效應細胞亞群之一，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生發展過程[29-30]，如自身免疫性心肌炎[31]、自身免疫性關節炎[32]、自身免疫性腦脊髓炎[33]等。IL-17是Th17特征性效應分子，可介導組織細胞趨化因子產生，促使母體對胎兒產生排斥反應。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，能夠通過多種途徑促進炎癥的發生發展[38-39]，同時還具有促血管生成，調節Th1及Th2型細胞因子比例等的功能[40]。徐浩等[41]研究發現，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協同作用，加速了Th17的分化與增殖[42]。Th17誘導產生的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生發展，并誘發自然流產[43]。Xiao等[44]發現，在孕鼠和孕婦的子宮內膜組織及滋養細胞中都有IL-17的表達，說明IL-17在妊娠免疫中發揮重要作用。Lissauer等[23]發現正常妊娠婦女Th17數量相對較少，Okoye等[45]也得到相同結果，他們認為在妊娠蛻膜組織中，Th17增多及其促排斥反應的作用特點對妊娠的維持產生負面影響。

Treg是1995年在小鼠外周血和脾臟中被首次發現的[46]。它屬于CD4+CD25+T細胞亞群，可以自主地參與免疫應答與免疫耐受的有關調控。隨后2001年Stephens等[47]在人類胸腺與外周血中也發現了Treg。Treg在人CD4+T細胞中占5%～15%，其主要分泌TGF-β、IL-10等，發揮免疫調節作用。有關研究已證實，在Treg的發育和功能發揮過程中，Foxp3起到了極為關鍵的作用，Foxp3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，避免過度炎癥反應導致著床失敗和RSA。Th17/Treg失衡可能導致胚胎排斥的發生[54]。Wu等[55]發現URSA女性外周血和子宮內膜Th17/Treg平衡受損，并向Th17偏移。在體外共培養體系中 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。以上證據說明，Th17對妊娠的進程發揮重要作用。Th17在同種異體移植排斥中發揮非常重要的作用，在排斥部位和附近的淋巴結中均能觀察到IL-17和IL-23的表達上調[57]。還有學者發現，在正常妊娠婦女中出現了全身炎癥反應綜合征的表現，這些表現包括白細胞、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產生所需的重要微環境[61]。

3 結語

妊娠結局的走向取決于母胎界面局部的免疫微環境[62]。目前的研究認為URSA的發生主要與母胎界面微環境中CD4+T細胞亞群的失衡有關。CD4+T細胞在生殖免疫系統的調控中發揮重要作用。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及誘導產生的適應性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共同構成完整的生殖免疫網絡，在妊娠免疫耐受中分別發揮著不同的生物學效應。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病因復雜，是困擾無數醫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現。隨著免疫學因素越來越被接受和重視，系統深入地研究Th1/Th2、Th17/Treg平衡和相互間的調控，能為URSA的相關認知和治療提供更多線索。