子痫前期中关于免疫机制的最新研究进展论文

 

　　【关键词】子痫前期,免疫耐受,固有免疫,适应性免疫,白细胞介素-9,白细胞介素-27

 

　　子痫前期是妊娠期高血压疾病中的一类，指孕20周后出现的高血压，且合并蛋白尿、母体器官功能障碍、胎儿生长受限等其中一种症状，是导致母儿不良结局的常见产科并发症[1]。同时远期并发症也有所增加，子痫前期孕妇未来心脑血管疾病、糖尿病等风险增加，胎儿罹患心血管疾病、代谢疾病、神经发育迟缓等风险增加[2]。根据子痫前期发病是否>34周，分为早发型子痫前期（EOPE）与晚发型子痫前期（LOPE），EOPE引起的胎儿生长受限发病率较高，而LOPE后续发展为子痫、HELLP综合征风险较大[3]。关于子痫前期的病因及发病机制尚未明确。既往子痫前期病史、多胎妊娠、系统性红斑狼疮、抗磷脂综合征、肥胖、辅助生殖技术为其发病高危因素，但这些仍不能成为预测子痫前期发病高危因素[4]。目前，研究表明，子痫前期的发病机制主要在于滋养细胞侵袭不足、子宫螺旋动脉重塑异常、血管生成及内皮功能障碍等[5]；而免疫因素及炎症反应在其中扮演越来越重要的角色。本文主要概述了近几年关于子痫前期的免疫机制及相关免疫因子的最新研究进展。

 

 

　　目前，胎盘因素是子痫前期主要的发病机制。在正常妊娠中，血管内滋养细胞向螺旋动脉逆行迁移，取代螺旋动脉的血管内皮、平滑肌细胞，使其成为低阻力血管，保证胎盘的血流灌注。而子痫前期中，滋养细胞侵袭不足，螺旋动脉重构障碍，其平滑肌细胞仍然存在，不仅增大了血管阻力，同时增强了对血管收缩剂的敏感性[6]；且重构障碍的血管容易发生动脉粥样硬化，使血管管腔进一步缩小[7]。以上均导致胎盘血流灌注不足，胎盘缺血缺氧。胎盘缺血缺氧引起胎盘损伤释放血管活性因子，如肿瘤坏死因子（TNF）、可溶性fms样酪氨酸激酶-1（sFLT-1）和可溶性内啡肽，从而使内皮功能障碍、增加血管阻力[5]。再者，胎盘血流不足导致活性氧和抗氧化剂之间产生不平衡，引起合体滋养细胞的氧化应激、炎症和凋亡，进一步影响血管反应，导致血管重构不足、平滑肌肥大[8]。由此可见，子宫螺旋动脉重构障碍引起胎盘缺血，胎盘血流灌注不足进一步加重缺血缺氧，形成恶性循环。

 

 

　　胎儿及胎盘同时表达父系抗原和母系抗原，属于半同种异体移植物，胚胎来源的滋养层细胞与母体蜕膜直接接触，形成母胎界面。母胎界面招募许多免疫细胞，如蜕膜自然杀伤细胞（dNK）、未成熟的树突状细胞（iDCs）、T细胞、巨噬细胞等[9]，这些免疫细胞形成免疫耐受，保护胎儿免受打击。同时，免疫过度激活使大量炎症细胞黏附于血管，释放大量炎症因子，导致血管内皮受损，血管重构成异常等不良反应。

 

　　2.1先天性免疫

 

　　先天免疫系统包括补体系统、巨噬细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）、中性粒细胞等，是构成母胎界面免疫耐受的主要免疫细胞，适当的免疫激活能抵御病原体感染。

 

　　在妊娠早期，免疫细胞的激活有利于滋养细胞侵入、螺旋动脉重构及胎盘形成与植入，并且形成免疫耐受。若免疫耐受被打破，会引起胎盘病变，如病因不明的绒毛炎、绒毛周围纤维蛋白沉积、慢性绒毛膜羊膜炎、胎盘基底板慢性蜕膜炎等[6]。巨噬细胞、中性粒细胞、dNK细胞等均可分泌相关细胞因子调节血管生成、促进滋养细胞侵入、螺旋动脉重构，帮助胎盘形成[10]。中性粒细胞通过产生白细胞介素-8（IL-8）参与调节血管生成、内皮细胞活化及促进胎盘发育[11]。再者，胎盘的形成是由dNK细胞表达的杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）和绒毛外滋养细胞人类白细胞抗原-C（HLA-C）分子之间的相互作用调节的；HLA-C和抑制性受体（KIR）之间的相互作用可促进滋养层侵袭蜕膜和螺旋动脉重构。有研究表明，在正常妊娠中，母体通常具有KIR-BB基因型而胎儿有HLA-C1基因，而当母亲具有KIR-AA基因型和其他胎儿HLA-C2基因时，这在子痫前期更常见[12-13]。胎儿HLA-C2联合母体KIR-BB与急性动脉粥样硬化的胎盘病变相关。

 

　　当胎盘完全形成后，一方面需要一定的免疫激活来抵御病原体感染，另一方面避免免疫过度激活引起严重的炎症反应，从而导致产科并发症，如子痫前期等。巨噬细胞向抗炎巨噬细胞M2的分化对维持妊娠至关重要。而促炎巨噬细胞M1在子痫前期孕妇的胎盘、蜕膜和周围的子宫螺旋动脉中比在健康妊娠的组织中更丰富[14]。在子痫前期中，胎盘微碎片通过合体滋养层细胞释放，激活中性粒细胞诱捕网（NETs），且此时中性粒细胞的弹性蛋白酶升高，导致其脱颗粒，引起炎症反应。研究表明，将中性粒细胞暴露于IL-8或合体滋养细胞胎盘微粒中，可激活并释放NETs。而且在子痫前期胎盘的绒毛间隙中也有丰富的NETs[15]。健康孕妇体内NK细胞表面抑制性受体NKG2A的作用，限制了NK细胞溶细胞颗粒的分泌。而在妊娠期高血压疾病孕妇体内，NK细胞数量明显增多，其细胞溶解活性增强。补体系统通过经典途径、替代途径及凝集素途径，最终形成膜攻击复合物（MAC）直接攻击细胞并吞噬。在正常妊娠中，由于胎盘中细胞凋亡产生游离碎片、游离胎儿DNA和RNA，母体内有一定程度上的补体激活，再者补体系统上调激活能抵御病原体的感染，Richani等[16]研究表明，健康孕妇相较于非孕者体内可检测到更高的C3a、C5a。而母体及胎盘界面广泛表达的补体调节蛋白如补体因子H（CFH）、膜结合补体调节因子（包括CD46、CD55和CD59）等抑制补体系统激活，从而进行调节达到一种平衡。然而过度的补体激活对母体造成免疫损伤，缺氧条件下细胞培养中C5b-9在滋养层的沉积增加，C5b-9的沉积加速了细胞的死亡[17-18]。

 

　　2.2适应性免疫

 

　　适应性免疫在正常妊娠早期以促炎为主，帮助胎盘形成；胎盘形成后，趋于抗炎，维持母胎界面免疫耐受。

 

　　T细胞在子痫前期中起着重要作用。子宫胎盘灌注压降低（RUPP）小鼠模型是阻断怀孕小鼠的供应子宫血管，导致子宫灌注压力降低，从而引起小鼠血压升高，蛋白尿和胎儿生长受限等类似子痫前期症状，而在缺乏T细胞免疫的裸鼠中，降低其子宫灌注压，并没有发生高血压及蛋白尿[19]。妊娠早期辅助T细胞（Th细胞）分化以Th1细胞为主，分泌肿瘤坏死因子-α（TNF-α)和γ干扰素（IFN-γ),有利于早期滋养细胞侵入子宫螺旋动脉。而后，T细胞的分化主要以Th2为主，Th2分泌白细胞介素-10（IL-10）抑制Th17的激活，分泌白细胞介素-4（IL-4）的产生来抑制Th1的激活[20]。调节性T细胞（Treg）对维持免疫耐受起到重要作用，通过产生抗炎细胞因子、抑制抗原提呈的细胞活性，从而抑制促炎T细胞的激活。在子痫前期中，T细胞分化更倾向于促炎的Th1和Th17细胞表型。

 

　　Th17分泌白细胞介素-17（IL-17）、白细胞介素-23（IL-23）、白细胞介素-22（IL-22）等促炎细胞因子；IL-17可激活Rho激酶，进一步破坏血管内皮的一氧化氮合酶（eNOS），对eNOS的抑制增加了白细胞对血管的黏附，导致血管炎症并增加了血管张力，进而使血管功能障碍[9]。RUPP小鼠模型在体外重现了子痫前期的特征，在此模型进行的实验中，发现Th1和Th17细胞增加，Treg和Th2减少；将正常大鼠的Treg移植至RUPP小鼠中使得RUPP小鼠的血压下降[20-21]。此外，CD8+T细胞在识别抗原后可分化成效应记忆CD8+T细胞，该细胞可表达程序性死亡受体1（PD-1），当表达PD-1的效应记忆CD8+T细胞与绒毛外滋养层细胞的程序性死亡-配体1（PD-L1）结合，抑制了效应记忆CD8+T细胞的细胞毒性，避免胎儿受到免疫攻击。而在子痫前期及流产的孕妇体内，PD-1+的细胞为正常妊娠的一半[22]。

 

　　B细胞参与体液免疫，一定程度上维持免疫耐受，但是B细胞可识别父系抗原、自身抗原等非己物质，产生相应抗体，诱发免疫效应，导致产科并发症。B细胞分为经典B2细胞及先天B1细胞。B2细胞主要针对T细胞依赖抗原发生免疫反应。B1细胞根据是否表达CD5，分为B1a细胞（CD5+）和B1b（CD5-）细胞。B1a细胞对自身抗原产生自身抗体，随着孕周增加，其数量逐渐减少；但在子痫前期中，B1a细胞增加，B1a针对血管紧张素Ⅱ型1受体产生激动型自身抗体（AT1-AA），促进血管收缩及醛固酮分泌，刺激肾素-血管紧张素系统，从而导致血压升高[23-24]。B1b细胞主要针对病原体，能帮助机体抵御病原体感染。

 

　　2.3固有免疫与适应性免疫相互作用

 

　　固有免疫与适应性免疫并非独立而存在的，两者之间相互影响，相辅相成。中性粒细胞参与调节T细胞的募集和分化，也可以通过产生活性氧（ROS）和精氨酸酶1（ARG-1）来抑制T细胞的增殖和激活。Treg细胞可以通过调节树突状细胞和NK细胞的活性来维持免疫耐受。T细胞中有一种补体激活途径称为“胞内补体系统（complosome）”。通过胞内T细胞溶酶体作用产生C3和C5，并进一步裂解，并与T细胞表面的补体受体结合进一步激活T细胞。

 

 

　　3.1白细胞介素-9（IL-9）与子痫前期

 

　　IL-9属于IL-2Rγc链家族细胞因子的一员，是在母胎界面新发现的一种细胞因子。可由不同细胞分泌，如嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、肥大细胞等，主要由Th9细胞分泌。Th9为CD4+T细胞的一种亚群[25]。最新研究发现，滋养层细胞也可分泌IL-9来调节母胎界面免疫耐受。IL-9与细胞膜上表达的IL-9R结合形成信号通路，发挥其效应。IL-9可参与调节滋养层的功能，包括增殖、侵袭和血管生成[26]。研究发现IL-9水平的升高可促进组织增殖和侵袭、增加成纤维细胞增殖，并诱导促炎细胞因子和金属蛋白酶，从而促进血管生成。另一方面，IL-9参与免疫调节并维持免疫耐受。在正常妊娠中，蜕膜树突状细胞可分为两种类型：未成熟的树突状细胞数量较多，CD83+树突状细胞数量较少，未成熟的树突状细胞发挥免疫抑制作用，产生抗炎细胞因子。IL-9对树突状细胞的抗原呈递没有明显的影响，但是IL-9可促进CD14+树突状细胞的未成熟分化，诱导其免疫抑制作用，并促进树突状细胞分泌Th2细胞因子，如IL-4、IL-10等，从而维持免疫耐受[26]。研究表明，IL-9诱导Foxp3的表达，促进CD4+T细胞向Treg细胞分化，促进Treg分泌细胞因子。在正常妊娠中，IL-9随着孕周的增大而增长，而在子痫前期中，胎盘组织中的IL-9和IL-9R水平显著降低[27]。

 

　　3.2白细胞介素-27（IL-27）与子痫前期

 

　　IL-27是由p28和EBI3两个亚基组成的异二聚体糖基化蛋白，是白细胞介素-12（IL-12）/白细胞介素-6（IL-6）细胞因子家族中的一员，主要由抗原提呈细胞产生。IL-27受体由一个共同的IL-6受体链、gp130、α链和WSX-1组成，与蛋白激酶结合，如Janus酪氨酸激酶（JAKs），激活转录因子信号传导及转录激活蛋白（STAT）。IL-27诱导的STAT1磷酸化介导了促炎作用，而诱导的STAT3磷酸化介导了抗炎作用[28]。IL-27是一种多效细胞因子，可影响各种细胞类型，如CD4+和CD8+T细胞、B淋巴细胞、NK细胞、滋养细胞等，同时也参与免疫调节。在子痫前期的孕妇体内，IL-27水平较正常妊娠者显著升高[29]。IL-27促进Th1分化，并和IL-12协同诱导Th1产生细胞因子；IL-27还具有抑制Treg和Th2细胞的分化等免疫抑制功能。IL-27可诱导炎症因子使血管内皮功能障碍。IL-27协同IL-12刺激NK细胞、T细胞分泌IFN-γ,IFN-γ作用于内皮细胞，促进血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）和细胞内黏附分子-1（ICAM-1）的表达，致使炎症细胞向内皮细胞迁移，发生炎症翻译，导致内皮功能障碍[30]。再者，IL-27通过影响滋养细胞的上皮-间充质转化（EMT），导致绒毛外滋养细胞的迁移及侵袭性减弱，导致螺旋动脉的重构。EMT是指上皮细胞失去其上皮特征转化为间充质细胞表型，是绒毛外滋养细胞侵袭的关键机制。在子痫前期中，胎盘组织中上皮标志物（e-钙黏蛋白和b-连环蛋白）表达升高，间充质标志物波形蛋白表达降低，使EMT故障，进一步导致滋养层细胞迁移和侵袭缺陷[31-32]。IL-27通过影响血管内皮功能、滋养细胞侵袭及螺旋动脉重构，对免疫的炎性调控，导致子痫前期的发生。

 

 

　　子痫前期是导致不良妊娠结局及预后的常见产科并发症，早期通常无明显症状，难以早期诊断，而且目前对其早期预测方法有限。子痫前期目前治疗主要在于控制血压、尽量延长孕周、适时终止妊娠。目前的研究对子痫前期的免疫细胞、细胞因子探索得越来越完善，固有免疫、适应性免疫之间相互作用，IL-9、IL-27是最近新探索的细胞因子，其与PE的病理机制密切相关。对免疫机制及细胞因子的研究，逐步明确其病理机制，或许会有助于临床上对子痫前期的早期预测，并提供免疫方面的治疗方法。