T辅助细胞、NK细胞与原因不明复发性
自然流产关系的研究进展
赵亚丽1综述郝冬梅2审校(1.辽宁医学院,锦州1210012.中国人民解放军202医院,沈阳110003)
摘要:目前母-胎界面的免疫耐受机制是国内外的研究热点之一,U RSA所表现的母-胎界面免疫耐受异常与T辅助细胞及NK细胞有密切的关系。本文首先对T辅助细胞和NK细胞的免疫状态、免疫耐受机制以及它们与URSA之间的关系进行了阐述,最后对目前与二者有关的URSA的主动免疫研究进展作一综述。
关键词:原因不明复发性自然流产;T辅助细胞;NK细胞
中图分类号:R714121文献标识码:A文章编号:1006-9534(2009)01-0116-03
Progress in study on the relationsh i p be tw een Th cells/NK cells and unexp lai n ed recu rren t spon tan eou s abortion.Z H AO Ya-li1,H AO D ong-m ei2.(1.J inzhou M e d ical Colle ge J i nzhou,121001Ch i na2.T he202H osp ital of Peop le.s A rmy Sheny-ang,110003China)
Abstract:I mmune to lerance mechan is m i n m aterna l-feta l interface is now one of t he research hotspots at hom e and abroad.T he abnor m al i m mune tolerance i n m aterna l-fetal i nterface sho w n
by UR S A has c l ose re l a tionship w ith T h cells and NK cells.In this paper, w e first make an expos i tion of the i m m une state and i m mune t o lerance mechanis m o f Th cell s and NK cells and the re l ationship bet ween the m and URSA,after tha tw e su mm ar i ze t he resent study prog ress in acti ve i m munothe rapy ofUR S A re l ated w ith T h ce lls and NK ce lls.
K ey word s:U nexpla i ned recurrent spontaneous abo rti on;Th ce ll;NK cell
原因不明复发性自然流产(URSA)是指与同一性伴侣连续发生3次或3次以上自然流产,且不存在染体、解剖、内分泌和自身免疫功能异常以及生殖道感染等病因。U RSA所表现的母-胎界面免疫耐受异常与T辅助细胞及NK细胞有密切的关系。深入研究母胎界面上T辅助细胞及NK细胞的免疫特性以及它们的激活及调控机制,将有助于阻止流产的发生。
一、T辅助细胞
1.T辅助细胞的分型、分泌的细胞因子、功能
T细胞对妊娠的作用,主要取决于T辅助细胞(T helpe r ce l,l TH)的免疫作用。根据产生细胞因子类型的不同, CD4+辅助细胞(T h细胞)可分为Th0、Th1、Th2和Th3共4种亚。T h0是初始(na i ve)T细胞,接受刺激后可转变为T h1、Th2或T h3;T h1细胞主要介导迟发过敏反应,可抑制胚胎着床、滋养细胞生长,
过度表达不利于妊娠维持。以分泌白细胞介素2(I L-2)、干扰素C(IFN-C)、肿瘤坏死因子(TN F)为主,有利于B细胞产生抗体,促进巨噬细胞的活化及引起T淋巴细胞介导的细胞毒作用和细胞免疫;Th2细胞产生IL-4、IL-5、I L-10,介导抗体产生,具有免疫营养作用,有利于妊娠,它们引起较强的抗体反应介导体液免疫; T h3细胞主要分泌大量的转化生长因子-B(TG F-B),可以下调抗原提呈细胞(APC)及Th1细胞的活性,在诱导免疫耐受中起重要作用。
2.T辅助细胞与正常妊娠
在大量实验的基础上,W eg m ann[1]首次提出妊娠是以T h2型细胞因子为主的生理现象。正常妊娠是一种/特殊T h2现象0,即妊娠期母体是趋向于T h2型细胞因子参与的体液免疫,而避免了T h1型细胞因子参与的细胞免疫。Saito 等[2]利用流式细胞仪直接检测妊娠期妇女外周血单个核细胞(PB M C)中CD4+T细胞的亚,结果表明正常妊娠晚期外周血中Th1细胞比例较未孕妇女明显下降,Th2细胞比例降。W ilczynski等[3]通过对正常晚期妊娠妇女的子宫蜕膜组织和外周血中的淋巴细胞进行分离,经刺激孵育后用酶联免疫吸附(enzym e li nked i m m unosorbent assay,EL IS A)方法测其上清液中的T h1和T h2型细胞因子水平,发现在未刺激时,蜕膜组织中淋巴细胞(dec i dua blood mononuclear cell s, D B M C)分泌的IL-12、IL-6、IFN-C明显下降(P<0.05),而刺激后DB M C分泌IL-2、IL-4、IL-10明显升高,表明了其对局部的/Th2现象0起着免疫调节作用,并指出蜕膜组织的细胞分泌模式是建立在T h2型细胞因子的活性比外周血高的基础上的,这正说明了在母胎界面释放的细胞因子通过母体免疫反应的调节以及血管发
生和重铸对胚胎的存活起着重要作用[4]。
由此可见妊娠期母体通过复杂的免疫-细胞因子网络[5],抑制Th1型细胞因子,趋向T h2型细胞因子的调控,蜕膜组织中的Th1、T h2型细胞因子对正常妊娠的维持起着重要作用。对于妊娠而言,主要是其相对浓度和比率的变化,而并非哪一类因子的绝对增加或减少。
3.T辅助细胞细胞因子失衡与URSA
在正常机体内,T h1/T h2网络维持动态平衡,而T h3细胞能够调节这种平衡,当T h1/Th2平衡失调时,即某一亚功能增强,另一亚功能减弱,称为/h1或Th2漂移0。近几年的研究发现,辅助性T细胞细胞因子的失衡与UR S A有关。反复自然流产患者的蜕膜Th1型细胞因子明显升高, T h2型细胞因子侧降低。T h1型细胞因子通过直接或间接激活巨噬细胞,NK细胞及细胞毒性T淋巴细胞等多种对着床,滋养细胞生长,胚胎发育和胎儿生存有害的毒性细胞,不利于妊娠;而T h2型细胞因子则使T h1型细胞介导激活自然杀伤细胞(NK细胞)和细胞毒性T淋巴细胞的应答抑制,防止对滋养细胞和胎儿的继发损伤,使妊娠得以成功进行。
Shabna m等[6]利用混和淋巴胎盘反应(m i xed l ymphocyte p l acenta reacti on,M LPR)进行深入研究,表明有流产倾向孕
C、TNF-A、I L-2,而无流产倾向孕鼠(CBA@DBA/c鼠)的M LPR上清液中上述细胞因子含量极低。该研究提示流产的发生与母体Th1型细胞因子分泌增多,T h1/Th2型细胞因子比值升高有关。Th1型细胞因子通过直接或间接损伤胎儿胎盘组织,造成妊娠丢失。Sehm sdorf等[7]研究表明,在正常早孕妇女和自然流产患者外周血中Th1/T h2细胞因子水平无明显改变,但在蜕膜组织中,自然流产患者的Th1型细胞因子水平明显升高,这便提示给我们在外周血改变尚不明显时,局部的蜕膜组织已发生了明显的T h1/T h2偏移,更加说明蜕膜中的T h1/Th2细胞因子失衡与不明原因的自然流产有着密切关系。
但是Th2型细胞因子的过度分泌将导致自然流产的发生。Z enclussen等[8]测定孕鼠(CBA/J XD B A/2J鼠)血清和胎盘蜕膜中IL-6水平,发现母胎界面(指蜕膜和胎盘组织)中IL-6水平和流产率成正相关,说明高的I L-6水平可能参与了自然流产的发生机制。即在妊娠过程中,并非是Th1型细胞因子的含量越低约好,也不是Th2型细胞因子含量越高越好,关键在于Th1/Th2型细胞因子之间的比例和动态平衡。
二、自然杀伤细胞
1.自然杀伤细胞的分类、分泌的细胞因子、功能、受体
根据外周血NK细胞膜表面标记,可将其分为两个亚,CD56di m CD16+(约占95%)、CD56br i g t CD16-(约占5%),各有其独特的功能并发挥不同的免疫效应。前者含有许多溶细胞颗粒,对胚胎起免疫杀伤和排斥作用;后者不含溶细胞颗粒,能产生多种细胞因子,对胚胎起免疫防护和营养作用。NK细胞
不表达抗原特异性受体,其功能的发挥主要依赖于NK细胞能够表达多种与MHC或非MHC配体结合的受体,传递抑制或激活信号,调节NK细胞活性。
H i gu m a-M yojo[9]的研究已经指出,与Th细胞类似,主要根据分泌细胞因子的不同可将NK细胞划分为4类:以分泌IFN-C、TNF-A为主的为NK1细胞;分泌IL-4、I L-5、IL-13的为NK2细胞;分泌转化生长因子-B(TGF-B)的为NK3细胞;分泌IL-10的为NK r1细胞。
根据结构的不同,NK细胞的受体可分为两类,一类是免疫球蛋白超家族,另一类是C-型凝集素样家族[10]。目前研究较多的是K IR受体。K I R是其通过识别表达于靶细胞表面的HLA-I类分子来调节NK细胞的杀伤活性,从而在自身免疫性疾病、妊娠等生理过程中起重要作用。
2.自然杀伤细胞与正常妊娠
蜕膜NK细胞在妊娠过程中的功能尚不十分明确。T rundley等研究发现,妊娠成功,NK细胞将持续存在于孕早期蜕膜,尤其在底蜕膜上含量最丰富,但妊娠20w后,滋养层细胞向蜕膜的侵蚀已经完成,此时NK细胞的数量开始明显下降,至孕晚期完全消失[11],说明NK细胞与着床处入侵的胎盘滋养层细胞紧密接触相互识别,对胚胎植入、早期胎盘形成及胎儿生长发育可能起调节作用。NK3细胞分泌的细胞因子TG F-B可以调节金属蛋白酶和纤溶酶的活性,从而限制滋养层细胞的过度侵蚀[12]。实验证明,TG F-B2能抑制蜕膜NK细胞的增生与杀伤活性,可以防止自然流产。式。蜕膜NK细胞分泌的细胞因子L IF和CSF可
以促进滋养层细胞合成hCG,hC G则诱导黄体生成孕酮,孕酮又能诱导蜕膜Th0细胞转化为Th2细胞,并分泌IL-4、I L-6和I L -10等,并且其中I L-4能抑制蜕膜NK细胞表达I L-2R A、B和C,从而阻止了I L-2对蜕膜N K细胞的活化,最终维持了母胎界面处Th2型细胞因子的优势地位[13],TH2型细胞因子就能阻止NK细胞对滋养细胞的攻击。蜕膜NK细胞所分泌的因子通过合成分泌的相互调节,生物学功能的相互影响形成复杂的细胞因子网络,调节母胎界面的免疫功能和内分泌功能。
M a tsubayashi等[14]发现母体外周血中NK细胞的杀伤活性与妊娠结局具有负相关性,孕前外周血NK细胞杀伤活性越强,则流产几率越高,提示孕期外周血NK细胞的杀伤活性被抑制,则有利于妊娠的维持。
妊娠期间蜕膜的NK细胞在母胎免疫耐受中起着重要作用。蜕膜NK细胞主要通过表达杀伤细胞抑制性受体(K I R),参与维持母胎免疫耐受。K I R在早孕蜕膜NK细胞上较强表达,而胚胎死亡的早期妊娠中,蜕膜NK细胞上的K I R表达显著降低。由此可见,两者的结合介导抑制信号,抑制蜕膜NK细胞的生物活性,保护胎儿免受排斥,是维持母胎免疫耐受的一个主要机制[15]。
3.自然杀伤细胞与UR S A
目前有关研究证实,正常妊娠早期,NK细胞大量浸润子宫蜕膜,与着床处入侵的胎盘滋养细胞紧密接触相互识别,对胚胎植入、早期胎盘形成及胎儿生长发育起调节作用。Q uack等[16]研究发现URSA患者蜕膜中CD+56CD+16NK 细胞亚含量较正常妊娠者增加,而CD+56CD-16NK细胞亚则显著降低;M o
rikawa等[17]也发现URSA难免流产患者蜕膜中CD+56CD-16亚明显低于正常妊娠组,CD+56 CD+16亚含量及CD+56CD+16/CD+56CD-16比值异常增高,认为妊娠期蜕膜中NK细胞主要为CD+56CD-16亚,主要起局部免疫抑制反应。可能是CD16触发了NK细胞抗体依赖性细胞毒性,因此启动NK细胞的杀伤功能,孕早期含量增加可能是母胎免疫排斥的结果,当其反应过强时可能导致流产。因此,NK细胞杀伤活性增强可能是UR S A 的发病机制之一。
三、T辅助细胞及NK细胞有关的UR S A的主动免疫进展
1981年,T ay lor和Beer等创立了R S A主动免疫疗法,开辟了RSA的新途径。此后,国内学者林其德等(1996年)也将主动免疫疗法成功的应用于U RSA患者的。可能的作用机理是用特异性抗原作为致敏原,通过致敏反应促使患者产生个体特异性因子,提高患者的免疫反应性,防止了胚胎或胎儿父系抗原被母体免疫系统识别和杀伤。主要的免疫原有丈夫或供者的淋巴细胞、白细胞、单核细胞、全血、胎盘滋养层制剂等[18]。
1.逆转T h1偏移,URSA
URS A患者存在Th1型细胞因子的过度表达,逆转Th1偏移,可以URS A。Szpakowski等[19]研究表明,淋巴细胞免疫能够提高Th2型细胞因子及下调Th1型细胞因子,促使Th1/Th2
法成功的用于不明原因复发性自然流产患者的。
国内邱丽华等[21]、其后翟晓华等[22]、董瑞英等[23]都通过对UR S A患者进行淋巴细胞主动免疫,观察其细胞因子的变化进一步表明了逆转URSA患者的T h1型细胞因子偏移,使其向T h2型细胞因子偏移,有助于URSA的。
通过淋巴细胞免疫疗法能上调Th2型细胞因子,增强T h2型细胞因子的免疫应答,诱导UR S A患者对胚胎抗原或夫源抗原产生免疫反应性,刺激患者产生足够的封闭抗体,诱导Th1向T h2的克隆转移,改变Th1/Th2细胞的平衡。因此深入研究T h1/Th2比例的变化和交叉调节机制寻T h1/Th2克隆转移恢复的方案,将是提高URS A治愈率的有效手段。
2.改变外周血NK细胞水平,UR S A
UR S A患者外周血NK细胞水平明显高于健康妇女,提示NK细胞的异常可能导致URSA。KWAK[24]用丈夫的淋巴细胞免疫URSA患者发现淋巴细胞免疫能减低外周血CD+56NK细胞水平。Szpakow shk i[25]等也通过淋巴细胞进行的主动免疫明显下调外周血CD+56CD+16。国内杨清[26]等通过使用U RSA患者丈夫血液中分离的淋巴细胞对其进行主动免疫发现,后UR S A患者的CD+56细胞、CD+56 CD+16细胞在外周血中百分比明显减少。由此可见通过主动免疫可以调节UR S A患者外周血NK细胞水平,改善UR S A患者NK细胞免疫状态,有效的URSA。
四、结论
总之,T辅助细和NK细胞在介导妊娠免疫中起着重要作用,为了阐明UR S A的发病机制及有效的方法,孕期母胎界面局部免疫和母体外周血系统免疫中Th1/T h2的状态、NK细胞亚和表面受体的变化以及两种免疫系统的相关性等有待进一步深入研究。
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