趨化因子與反復流產的關系研究進展

楊素娟 趙志明 郝桂敏

妊娠是胚胎、胎兒在母體內發育成長的全過程，即從形成胚胎到胎兒及其附屬物然后從母體排出的全過程。這是一個由多種因素參與精密調控的非常復雜的生理過程。免疫學上，胚胎對于母體來說是一種半同種異體抗原，妊娠的順利進行依賴于母體的免疫耐受機制，母胎界面之間的局部免疫調節機制與妊娠結局有密切關系，蛻膜的免疫活性細胞受到各種激素和細胞因子的調節而發生免疫耐受。大量研究表明正是因為母胎界面間高度同步的趨化因子及受體網絡的存在才使妊娠早期母胎界面不同類型細胞產生密切的交流溝通，所以趨化因子在成功的胚胎種植和胎盤形成的過程中發揮著至關重要的作用，其功能方面的紊亂可導致早期妊娠流產和胎盤形成異常或早產。目前為人們所知的與妊娠有關的最重要的趨化因子有白細胞介素-8(interlukin-8，IL-8)、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)和正常T細胞活化后所表達和分泌的調節蛋白(regulated upon activation nomal T cell expressed and secreted，RANTES)。目前普遍認為以上3種趨化因子及其受體對正常妊娠的維持非常重要［1］。

1 趨化因子的生物學特性

趨化因子是一組由70～90個氨基酸組成的小分子可溶性蛋白，其分子量介于8～14 KD，趨化因子中大多存在4個保守的半胱氨酸(CYs)，它們是能夠趨化細胞定向移動的單鏈蛋白質，至今已發現的趨化因子有60余種，是細胞因子中最大的家族，趨化因子必須與其相應受體結合才能發揮其生物學效應。絕大多數趨化因子受體都含有與G蛋白耦聯的7次跨膜結構，信號傳導通過與G蛋白耦聯進行。受體(氨基端)區域是決定與其配體結合的重要部位。目前已被確定的趨化因子受體有18種，大部分趨化因子與其受體之間可以一對一的結合而發揮復雜的生物學功能。

1.1 趨化因子的結構與分類 趨化因子根據其N端保守CYs的數量及排列方式可分為4個亞族，目前認為2個亞族中的趨化因子IL-8、MCP-1、RANTES最常見。

趨化因子的基因定位反映了其同源性。人CXC亞族其基因緊密連接于第4號染色體的q12-21區，CC亞族基因定位于第17號染色體的q11-32區，C和CX3C亞族基因分別定位于第1號和第16號染色體。而CXC、CC兩亞族成員間氨基酸序列的同源性很高，提示可能來自于同一祖基因［2］。

IL-8、MCP-1、RANTES及其受體可由子宮內膜細胞和胚胎滋養層細胞產生，它們激活和趨化特定的靶細胞，如IL-8主要趨化中性粒細胞，MCP-1主要趨化單核細胞和淋巴細胞，RANTES則特異性趨化T細胞［3，4］。多種趨化因子除了協同調控白細胞的游走與功能外，還參與調控妊娠過程中的胚胎植入、宮頸成熟、分娩發動等重要環節［5］，在妊娠全過程中發揮著重要的調節作用。研究發現RANTES還能作為特異性免疫封閉因子阻抑母體與配偶間的混合淋巴細胞反應(mixed lymphocyte reaction，MLR)，對維持正常妊娠起著極其重要的作用［2］。

1.2 常見趨化因子的生物學特性

1.2.1 IL-8首先于1986年發現，其基因定位于第4號染色體，有7個外顯子和3個內含子，屬于趨化因子CXC亞族，主要由單核細胞產生［6］。此外，巨噬細胞、中性粒細胞、成纖維細胞、內皮細胞、腹膜間皮細胞也可分泌IL-8。其主要功能是激活趨化中性粒細胞促進其脫顆粒，還參與胚胎植入調控，在早產中促宮頸成熟易致早產，羊水中高濃度IL-8還可加重宮內感染。

1.2.2 MCP-1其基因定位于第17號染色體，為堿性蛋白，屬于趨化因子CC亞族。人體內包括成纖維細胞、內皮細胞、白細胞、巨噬細胞、子宮內膜細胞、異位內膜細胞在內的多種細胞都可分泌MCP-1。其功能主要為募集單核細胞，嗜堿性細胞與T細胞至炎癥部位而使各種炎性細胞發揮作用。此外，它還可以激活嗜堿性細胞、單核細胞和巨噬細胞、導致嗜堿性細胞脫顆粒和組織胺釋放。在妊娠過程中，MCP-1參與胚胎植入、宮頸成熟、分娩發動的調控。此外，MCP-1也與羊膜腔感染有關。

1.2.3 RANTES其基因定位于第17號染色體長臂，有3個外顯子和2個內含子，RANTES屬于趨化因子CC亞族。主要來源于活化的T細胞，也可由內皮細胞、成纖維細胞、腎臟、肝臟、及角膜基質細胞產生。它能特異性地趨化T細胞、嗜酸性細胞和單核細胞，在免疫應答中對殺傷T細胞的活化起重要作用，在妊娠中參與宮頸成熟與分娩的發動機制。最值得關注的是RANTES還具有封閉抗體效應，其產生不足可導致母胎之間的免疫耐受的平衡被破壞，母體免疫系統把胚胎、胎兒視為異物而排斥，最終導致妊娠提前終止。

2 趨化因子與反復性流產的相關性

反復性自然流產(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指連續發生3次或3次以上自然流產，妊娠不足20周或者胎兒體重小于500 g而終止者，是妊娠期的常見并發癥，發生率約0.8% ～1%，其中40% ～60%原因不明［7］。從免疫學角度看，RSA是母-胎免疫平衡破壞，趨化因子功能失調導致母體對胎兒免疫耐受打破的結果，封閉抗體(blocking antibody，BA)缺乏也是目前受到認可的病因之一［8，9］。

2.1 趨化因子與滋養層的增殖、遷移和侵襲 滋養層上存在晚期糖基化終末產物受體(RAGE)，晚期糖基化終末產物(AGES)可刺激滋養層上趨化因子CCL3和CCL4的分泌，使人絨毛促性腺激素(HCG)分泌減少并促進滋養層細胞凋亡。研究發現，一氧化氮合酶抑制劑、轉錄因子抑制劑能顯著的抑制CCL3和CCL4的分泌，同時這些抑制劑也能抑制AGES對HCG的作用，減少滋養層細胞的凋亡。因此，在滋養層，AGES通過趨化因子的作用可能導致胚胎種植及胎盤形成的障礙［10］。

胚胎植入的過程與調節滋養層遷移的過程同步進行，胚胎植入的內膜局部分泌的趨化因子隨著滋養層細胞的增殖和分化對胚胎的粘附和侵襲造成影響。目前已分離鑒定出妊娠早期蛻膜細胞上的趨化因子表達，發現人滋養層組織內可表達CX3CRI、CCRI，研究者們使用體外遷移的方法說明，受到這些受體的刺激后出現滋養層的遷移，而且遷移作用可因CX3CL1和CCL4抗體的中和而減弱。經γ干擾素(IFNr)處理后能明顯觀察到滋養層細胞遷移，而拮抗了CXCL19、CXCL10的作用后IFNr這一作用顯著下降，提示IFNr通過這些趨化因子促進了滋養層的遷移，從而促進了胚胎種植，說明蛻膜上的這些趨化因子是滋養層細胞的化學引誘物。另外，研究發現子宮自然殺傷細胞(μNK)表達和分泌的趨化因子CXCL8和CXCL10促進了人滋養層的遷移和侵襲，進一步向母體血管歸巢［11］，提示蛻膜層uNK細胞和入侵的滋養層之間存在由趨化因子介導的相互作用。

上述理論提示，處于種植窗的子宮內膜為胚胎著床提供了一個富含趨化因子的免疫微環境，并通過這些趨化因子調節滋養層的遷移和侵襲及白細胞的招募，共同促進胚胎植入。

2.2 趨化因子與封閉抗體［4，12－15］BA是一種抗配偶淋巴細胞的特異性IgG抗體，存在于正常女性血清中。BA從懷孕初期開始產生至妊娠頭3個月達到最高水平，繼后逐漸下降，分娩時復又上升，其表達水平隨妊娠次數增多而增加。BA可抑制母體與配偶間混合淋巴細胞反應，封閉母體淋巴細胞對滋養層的細胞毒作用，防止輔助性T細胞識別胎兒抗原，阻抑母體免疫系統對胎兒的攻擊，具有保護性免疫抑制作用。反復性自然流產的女性中約80%～90%測不到封閉抗體，體內存在未被抑制的細胞毒細胞，這些細胞可直接作用于胚胎，或通過釋放炎性介質間接損害胎兒或胎盤，而導致流產。可見封閉抗體的存在對妊娠的維持有重要作用。如前文所述，當前發現的具有封閉抗體效應的趨化因子主要是RANTES。

2.3 趨化因子與RSA Agrawal等［12］對105例復發性自然流產患者和60例可生育的正常妊娠組女性進行臨床對照研究發現，RSA組(Ⅰ)、生育年齡而無妊娠史組(Ⅱ)、正常妊娠生育史組(Ⅲ)共3組女性的血清中均能檢測到RANTES，其中Ⅲ組女性血清中的RANTES水平最高，Ⅱ組次之，Ⅰ組最低，而且夫婦間的MLR強度明顯高于其它組。結果提示，母體之所以不能建立免疫耐受而對作為同種異基因抗原的胎兒產生排斥反應導致流產，這可能與 RANTES 不足有關。Pandey等［13，16－18］研究證實，血清中RANTES水平較正常顯著降低的RSA女性在接受配偶的淋巴細胞免疫治療后，其CD+8T細胞表達的RANTES水平上調而MLR反應強度下降，研究表明接受配偶的淋巴細胞免疫治療的女性再次妊娠成功率達80%左右，效果顯著，提示采用淋巴細胞免疫治療可刺激產生，而RANTES作為MLR的抑制因子可阻抑母體對胚胎的免疫排斥作用而使妊娠得以維持。對RSA患者用配偶淋巴細胞進行主動免疫治療，取得較滿意的效果［7，14，19］。

3 展望

趨化因子作為生殖免疫學研究熱點日益受到國內外學者的關注，仍有許多未知的作用與機制值得探索，有很大的研究價值。檢測妊娠女性的血清、羊水、宮頸分泌物中的IL-8水平作為早產的早期預測指標是可行的。此外，RANTES在早期診斷免疫性流產、預測主動免疫治療后的效果方面有著廣闊前景。總之，趨化因子的種種作用的發掘為胚胎種植和胎盤形成的詳細機制的研究帶來了嶄新的思路，而且趨化因子也越來越多的與臨床工作相結合。數個或任何一個趨化因子的表達及作用的障礙，都有可能破壞機體整個免疫系統的平衡而最終對妊娠結局造成不利影響。要闡明胚胎種植失敗和流產的病理機制并最終糾正其發生，改善妊娠結局需要我們對趨化因子系統所起的作用及其作用機制有更進一步的理解。趨化因子真正應用于臨床也需要更多更深入的研究的支持。

目前關于IL-8、MCP-1、RANTES在女性妊娠全過程中的作用，尤其是其對RSA的影響的相關研究已取得初步進展，但我們對這3種及更多的趨化因子的精確免疫學與分子生物學特性仍缺乏透徹了解，其在妊娠全程各環節中的具體調控機制及作用尚需進一步探索，其真正應用于臨床還需要更進一步的研究。

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