Th1/Th2和Th17/Treg模式与复发性流产相关性的研究进展

贾丹，张杨，陈璐，冯晓玲

(1.黑龙江中医药大学 研究生院，哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学附属第一医院 妇科二科，哈尔滨 150040)

复发性流产(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指与同一个配偶连续发生2次和2次以上的自然胚胎丢失或胚胎停止发育的现象[1]，是一种常见的妊娠并发症，RSA的发生率占育龄期女性的1%～5%[2]。该病病因复杂，除内分泌功能障碍，如甲状腺功能减退和黄体功能不全、染色体畸变、子宫异常和感染性疾病外，环境因素及心理因素[3]也十分重要。除此之外，目前仍有大约60%的患者病因不明，被称为不明原因复发性流产(unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)[4]。胚胎作为同种异体移植物，在母体内生长直至娩出，这一过程有赖于母-胎界面形成的一种特有的免疫耐受平衡状态[5-7]。病理性妊娠疾病如RSA和子痫前期等发生的主要原因是妊娠免疫耐受平衡的失调，导致母体免疫系统攻击胚胎而出现各种临床症状。近年来研究发现，免疫因素中同种免疫型患者Treg对DC的免疫抑制功能欠缺，会引起Th1/Th2平衡偏向Th1，最终导致母体免疫耐受平衡受损而发生流产[8]。随着人们对Th17的发现，生殖免疫学的Th1/Th2模式逐渐向Th1/Th2和Th17/Treg模式转变[9]。单一的Th1/Th2平衡已不能完全解释母胎免疫耐受机制[10]，Th1/Th2、Th17/Treg及各类免疫细胞分泌的细胞因子可调节彼此的功能，使母体内的免疫平衡处于免疫自稳状态，若此细胞平衡被打破则可能诱发URSA[11-12]。

1 Th1/Th2平衡与URSA

T细胞来源于骨髓多能干细胞，在胸腺激素的诱导下分化成熟，成为具有免疫活性的T细胞(CD4+及CD8+T细胞)。其中CD4+T细胞亚群占65%，与MHCⅡ类分子匹配；CD8+T细胞亚群占35%，与MHCⅠ类分子匹配[13]。根据分泌细胞因子的不同，Th进一步分为Th0、Th1、Th2和Th17。目前研究认为，所有的Th都起源于共同的前体细胞——Th0，而向Th1、Th2、Th17和Treg的分化取决于几个因素，包括抗原的种类、性质、暴露途径和免疫反应的阶段等[12，14]。至此上述T细胞亚群构成一个互相关联、制约的复杂生殖免疫系统网络，在妊娠免疫耐受中各司其职。Th1通过分泌IL-1、IL-2、IL-12、IL-15、IL-18、TNF-α、IFN-γ启动细胞毒性和介导细胞免疫反应，能够导致机体产生炎症反应和组织损伤，形成Th2拮抗作用。Th2主要通过产生IL-4、IL-5、IL-6、IL-13和GM-CSF介导体液免疫反应，对抗Th1反应，并参与过敏反应的病理生理过程。IL-10目前被证明是由Th1和Th2产生的。Th1/Th2平衡在T细胞来源的免疫反应的建立和发展中至关重要，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世纪到6世纪中国哲学家老子在《道德经》中指出，塑造现实并决定其稳定和变化的基本要素是阴阳。两者每时每刻都存在着，相互对立，但同时又各自占有对方的一部分。很多年来，妊娠期间Th2失衡的概念一直是生殖免疫学的一个范例，而Th1活动被视作与此不相关。然而，在胚胎种植前期和产程中，Th1活性不仅与Th2活性相关，而且占主导地位。Th1活性在促进Th2反应、调节胎盘附着过程、抗感染和触发分娩等方面发挥重要作用。Th1与Th2活性都是妊娠期免疫反应的必要组成部分，两者如事物的阴、阳两面不可分割。因此，“Th1-Th2合作”模式比“Th2现象”更接近真实。经过对成功妊娠和分娩的免疫学机制认识的拓宽，有必要验证“Th2现象”[17]，以支持“Th1-Th2合作”的概念[18]，结果证明Th2型活动不再是生理妊娠的唯一影响因素。从这个角度看，“Th1-Th2合作”的概念类似于阴阳平衡，它比“Th2现象”更有说服力[19]。妊娠期间，Th1和Th2型细胞因子的另一个来源是蜕膜上皮和基质细胞、合体滋养层细胞、绒毛膜细胞、羊膜细胞和霍夫鲍尔细胞。来源于这些细胞的细胞因子参与了母体对异体胎儿移植耐受的诱导，调节局部免疫微环境和胎盘激素的产生，以及滋养层侵袭时的组织重塑。Th1/Th2平衡向Th2偏移是妊娠中重要的免疫应答特征，而这已被证明与RSA的发生有关[20]。Yuan等[21]研究发现，URSA患者与正常妊娠妇女相比，蜕膜组织中IFN-γ表达明显升高，而IL-4和IL-10的表达明显降低，Th1/Th2比值显著升高。成功的妊娠有赖于Th1/Th2平衡，而它的失衡可能导致URSA[22]。Lissauer等[23]同样发现，正常妊娠女性与URSA女性相比，体内IL-6、IL-10水平升高，而URSA女性IFN-γ水平比正常妊娠女性高。人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cell，hAEC)是一种可以从羊膜中分离出的干细胞[24]。既往研究表明，hAEC具有较强的免疫调节特性[25-26]。Motedayyen等[24]评估了hAEC对URSA患者的初始CD4+T细胞的免疫调节作用，其中母-胎界面微环境的多种免疫耐受缺陷被认为是导致流产的重要原因。结果显示，hAEC抑制CD4+T细胞增殖，诱导Th2型细胞因子产生，促进初始CD4+T细胞向Treg分化。焦永慧等[27]发现母体Th1型细胞因子(IL-2、TNF-α、IFN-γ)高表达，Th2型细胞因子(IL-4、IL-10)低表达与URSA发生有关，免疫平衡失调可能是介导URSA的原因之一。范菽卫等[28]研究发现，URSA女性的Th1百分比和Th1/Th2比值明显高于正常女性，Th2则相反。URSA女性的IL-2和IFN-γ表达水平相较正常女性也升高，IL-4、IL-6和IL-10表达水平则明显降低。

2 Th17/Treg平衡与URSA

Th17首先于自身免疫性疾病小鼠模型中被发现，其分化和发育调节机制不同于Th1、Th2。Th17是CD4+T效应细胞亚群之一，主要分泌IL-17，还可分泌IL-21、IL-22、IL-23，具有促炎作用，参与自身免疫性疾病的发生发展过程[29-30]，如自身免疫性心肌炎[31]、自身免疫性关节炎[32]、自身免疫性脑脊髓炎[33]等。IL-17是Th17特征性效应分子，可介导组织细胞趋化因子产生，促使母体对胎儿产生排斥反应。IL-17是一类包含6种细胞因子的家族，包括IL-17A、IL-17F等。IL-17A(同样也被称为IL-17)与IL-17F同源性最高，这2种细胞因子均由CD4+Th亚群Th17分泌，并通过IL-17RA和IL-17RC传递信号，这2种异质二聚体受体主要表达于纤维细胞和上皮细胞。初始CD4+T细胞可分化为同时表达RORγt和Foxp3的Th17/Treg过渡型中间细胞。中间细胞的分化方向主要由外周血中不同的细胞因子及其浓度决定[34]，TGF-β诱导初始CD4+T细胞分化为Treg，但IL-6的加入使该分化路径受到抑制，促使过渡型中间细胞分化为Th17[35-37]。Th17以高分泌IL-17A为特征，有强大的促炎效应，能够通过多种途径促进炎症的发生发展[38-39]，同时还具有促血管生成，调节Th1及Th2型细胞因子比例等的功能[40]。徐浩等[41]研究发现，URSA患者外周血IL-17A表达水平明显高于正常早孕女性，而IL-35水平明显低于正常早孕女性。Th17可分泌有强大促炎作用的细胞因子IL-21。同时，分泌的IL-21与TGF-β协同作用，加速了Th17的分化与增殖[42]。Th17诱导产生的IL-1、IL-6和TNF-α等细胞因子又通过多种途径促进炎症的发生发展，并诱发自然流产[43]。Xiao等[44]发现，在孕鼠和孕妇的子宫内膜组织及滋养细胞中都有IL-17的表达，说明IL-17在妊娠免疫中发挥重要作用。Lissauer等[23]发现正常妊娠妇女Th17数量相对较少，Okoye等[45]也得到相同结果，他们认为在妊娠蜕膜组织中，Th17增多及其促排斥反应的作用特点对妊娠的维持产生负面影响。

Treg是1995年在小鼠外周血和脾脏中被首次发现的[46]。它属于CD4+CD25+T细胞亚群，可以自主地参与免疫应答与免疫耐受的有关调控。随后2001年Stephens等[47]在人类胸腺与外周血中也发现了Treg。Treg在人CD4+T细胞中占5%～15%，其主要分泌TGF-β、IL-10等，发挥免疫调节作用。有关研究已证实，在Treg的发育和功能发挥过程中，Foxp3起到了极为关键的作用，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，能够调控Th的增殖和活化，维持自身免疫耐受[50]。

Th17与Treg功能相反，Th17/Treg平衡受损在自身免疫性疾病的发病机制中作用显著[51]。所以，在妊娠过程中Th17/Treg平衡格外重要[52-53]。生理数量的Th17可促进胚胎成功着床，Treg抑制Th17的促炎作用，避免过度炎症反应导致着床失败和RSA。Th17/Treg失衡可能导致胚胎排斥的发生[54]。Wu等[55]发现URSA女性外周血和子宫内膜Th17/Treg平衡受损，并向Th17偏移。在体外共培养体系中 IL-17可显著增加JEG-3细胞对孕酮的分泌[56]。此外，在晚期妊娠过程中，正常妇女外周血IL-17水平上升，提示IL-17水平升高可能与分娩过程有关。以上证据说明，Th17对妊娠的进程发挥重要作用。Th17在同种异体移植排斥中发挥非常重要的作用，在排斥部位和附近的淋巴结中均能观察到IL-17和IL-23的表达上调[57]。还有学者发现，在正常妊娠妇女中出现了全身炎症反应综合征的表现，这些表现包括白细胞、单核细胞和吞噬细胞活性的增加，以及一些促炎细胞因子的产生，如IL-6、IL-12、IL-18和TNF-α。URSA患者外周血和蜕膜组织中Th17百分比和IL-23浓度均高于正常妊娠者，同样Th17重要转录因子RORC在这些组织中高水平表达[58]。另外，Treg能够促进妊娠耐受，雌激素和胎盘蛋白14能够诱导Treg分化，但在URSA中表达水平较低。一些促炎细胞因子，如IL-6和IL-1β在URSA中的表达同样升高，这些细胞因子可能参与了Th17的分化。研究证明，与正常妊娠妇女相比，URSA患者外周血及蜕膜组织中Th17数量增加，Th17/Treg比值失衡[41，59-60]。此外，URSA患者外周血和蜕膜组织中IL-6浓聚，而这恰恰是Th17产生所需的重要微环境[61]。

3 结语

妊娠结局的走向取决于母胎界面局部的免疫微环境[62]。目前的研究认为URSA的发生主要与母胎界面微环境中CD4+T细胞亚群的失衡有关。CD4+T细胞在生殖免疫系统的调控中发挥重要作用。Th按其分泌细胞因子的不同分为Th0、Th1、Th2和Th17等多个亚型。Th0具有向Th1、Th2分化的潜能[63]，Th及诱导产生的适应性Treg均来源于共同的Th0。Th0在IL-12的影响下分化为Th1，在IL-4的作用下转化为Th2，在TGF-β的作用下分化为Treg，在TGF-β和IL-6的共同作用下分化为Th17。Th1、Th2、Th17和Treg共同构成完整的生殖免疫网络，在妊娠免疫耐受中分别发挥着不同的生物学效应。任何一个免疫细胞亚群的改变都可影响其他亚群，造成整体的妊娠免疫失衡[64-66]。URSA病因复杂，是困扰无数医生和科研工作者的难治性疾病，至今还有很大的研究空间，需要更多的探索和发现。随着免疫学因素越来越被接受和重视，系统深入地研究Th1/Th2、Th17/Treg平衡和相互间的调控，能为URSA的相关认知和治疗提供更多线索。