蛻膜巨噬細胞在母胎界面調(diào)控機制的研究進展

王楠，何亞萍，王健

(上海市計劃生育科學研究所 國家衛(wèi)生計生委計劃生育藥具重點實驗室，上海 200032)

蛻膜巨噬細胞在母胎界面調(diào)控機制的研究進展

王楠，何亞萍*，王健

(上海市計劃生育科學研究所 國家衛(wèi)生計生委計劃生育藥具重點實驗室，上海 200032)

母胎界面免疫狀態(tài)的形成和維持是妊娠過程得以建立和順利進行的關(guān)鍵，而蛻膜免疫細胞在其中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。在妊娠早期的蛻膜組織中，蛻膜巨噬細胞(dM)由M1轉(zhuǎn)變?yōu)镸2型，發(fā)揮抗炎和吞噬作用，調(diào)節(jié)蛻膜局部的免疫功能，參與調(diào)控胚胎植入和妊娠維持過程。

母胎界面； 蛻膜巨噬細胞； 免疫耐受

(JReprodMed2017，26(9)：946-950)

胚胎相對于母體子宮而言屬于半同種異體移植物，因此，在植入和懷孕期間，必須在母體免疫系統(tǒng)和胚胎細胞之間形成特殊的免疫穩(wěn)態(tài)，以允許胚胎的存活和正常發(fā)育，這種在母胎界面形成的免疫穩(wěn)態(tài)，稱之為免疫耐受[1]。母胎界面的免疫細胞在滋養(yǎng)層侵襲、血管重塑、介導細胞間的免疫應答和抑制炎癥反應等方面具有關(guān)鍵性作用，對該穩(wěn)態(tài)的形成產(chǎn)生了積極的影響。分化的子宮內(nèi)膜基質(zhì)組織即母體和胚胎的接觸部位被稱為蛻膜，在這里發(fā)生母胎界面的免疫穩(wěn)態(tài)和免疫耐受。妊娠期間的母體免疫系統(tǒng)經(jīng)歷深刻的變化以允許和促進胚胎的生長發(fā)育，因此，在母胎界面形成了巨大且獨特的母體免疫細胞的集合，這些免疫細胞及其相對比例包括：蛻膜自然殺傷細胞(dNK，70%)、蛻膜巨噬細胞(dM，20%)、T細胞(10～20%)以及少量的樹突狀細胞(DC)、B細胞和NKT細胞[2]。在這些免疫細胞中，dNK在懷孕早期占有優(yōu)勢，但在隨后的滋養(yǎng)層浸潤發(fā)生時經(jīng)歷廣泛的凋亡過程[3]，與dNK不同，構(gòu)成妊娠早期蛻膜白細胞第二大群體的dM在整個妊娠過程中其數(shù)量相對恒定[4]，并且可能在正常妊娠的建立和維持中發(fā)揮著重要的作用。

一、母胎界面巨噬細胞的起源

通常認為，最先遷移到損傷部位的局部細胞和/或粒細胞產(chǎn)生可溶性的介質(zhì)，募集單核細胞到炎癥部位，遷移的單核細胞在外周血中停留1～2 d后從血管外滲并進入組織，在那里最終分化為組織巨噬細胞[5]。有資料顯示，當人CD14+單核細胞被Toll樣受體(TLR)激動劑激活時能夠快速分化為兩個不同的亞群。外周血中的巨噬細胞發(fā)揮抗原功能，它們可以通過吞噬作用去除微生物，并使炎癥介質(zhì)的影響最小化。

由單核細胞形成的組織巨噬細胞根據(jù)它們的表型和功能特征，通常被分為兩個亞群：經(jīng)典激活途徑的巨噬細胞或M1巨噬細胞以及由另一種方式活化的巨噬細胞或M2巨噬細胞[8]，這兩種巨噬細胞在表面標志物、細胞因子分泌和效應物功能方面各有不同。M1巨噬細胞主要通過表面標志物如CD86、CD80、主要組織相容性復合體(MHC)classⅡ、IL-1R、IL-6、IL-12、IL-23、IL-1b、膠原樣結(jié)構(gòu)巨噬細胞受體(MARCO)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、趨化因子9(CXCL9)、CXCL10、CXCL11等來參與促炎癥Th1型免疫應答反應[9]，它們通常被干擾素-γ(IFN-γ)單獨或IFN-γ/LPS聯(lián)合誘導來殺滅微生物；而M2巨噬細胞具有免疫抑制性質(zhì)，并參與清除凋亡細胞和組織重塑等生命活動，僅具有微弱的殺菌作用，通常由M-CSF、IL-4、IL-10、IL-13、腫瘤生長因子-β(TGF-β)、免疫復合物、補體、真菌、寄生蟲以及其他各種信號誘導產(chǎn)生[10]。基于對M2巨噬細胞的體外研究，又可以將其分為3種主要的表型：由IL-4、IL-13誘導的M2a，由與TLR配體結(jié)合的免疫復合物誘導的M2b以及由IL-10誘導的M2c[11]。組織巨噬細胞這兩種亞群的劃分并不是絕對的，根據(jù)局部組織微環(huán)境，M1和M2巨噬細胞亞群可以從一種表型轉(zhuǎn)移到另一種表型。

隨著人類妊娠過程的進行，促炎細胞因子如IL-2、IFN-γ等減少，而IL-4、IL-10等抗炎細胞因子增加，由于dM分泌促炎和抗炎兩種類型的細胞因子，起初人們認為無法按照常規(guī)的M1型和M2型巨噬細胞將其進行分類[12]。后來有資料顯示，dM在植入早期偏向M1表型，隨后當外滋養(yǎng)層細胞侵入子宮基質(zhì)時，它們轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌系腗1和M2表型，巨噬細胞直到充足的胎盤-胚胎血液供應系統(tǒng)建立以后，這種混合種群才轉(zhuǎn)向主要是M2表型的巨噬細胞，最終在分娩中發(fā)揮作用[13]。Wang等[14]報道早期dM表達較低水平的CD206、較少的IL-10和較多的IL-12，從而具有較低的IL-10/IL-12比例；而中期dM則表達更高水平的CD206、更多的IL-10和更少的IL-12，由此具有更高的IL-10/IL-12比例，顯示出更強的M2極化特性。此外，子宮巨噬細胞的基因表達譜也顯示在早期妊娠子宮中發(fā)揮一系列作用的巨噬細胞與M2表型的關(guān)系更為密切。

組織中的巨噬細胞由于具有抗原呈遞，細胞因子、趨化因子、血管生成生長因子和蛋白酶的分泌以及吞噬作用等，在血管生成、宿主防御、免疫應答、組織發(fā)育、代謝、重塑和修復以及維持體內(nèi)平衡中發(fā)揮重要的作用。

巨噬細胞通過捕獲組織中的抗原分化成未成熟的DC，然后通過內(nèi)皮遷移回淋巴結(jié)，發(fā)育成成熟的DC[17]。后來的研究表明，人類蛻膜組織中的巨噬細胞可以作為提供功能性樹突狀細胞來源的細胞池[18]。Wang等[14]也證明，中期dM分化成具有免疫抑制性質(zhì)的DC細胞，這在維持成功受孕所需的體內(nèi)平衡中起到了重要的作用。

4.母胎界面單克隆非特異性免疫抑制因子(MNSF)-β對dM生物學功能的調(diào)控作用：MNSF是泛素樣家族成員，其表達不具有細胞或組織特異性，參與調(diào)控細胞分裂、免疫應答、應激反應和核轉(zhuǎn)運等。MNSF-β參與調(diào)控小鼠巨噬細胞中TLR-2信號途徑[25]，而IFN-γ能誘導小鼠巨噬細胞中MNSF-β的表達[26]。有研究證實，MNSF-β可以共價結(jié)合促凋亡蛋白Bcl-G形成復合物，通過下調(diào)Cox-2的激活來促進LPS/IFN-γ誘導的Raw264.7細胞和小鼠腹腔巨噬細胞的凋亡[26]。另有文獻報道，MNSF-β/Bcl-G復合物可能通過作用于p53上游信號途徑而促進p53的表達，同時下調(diào)細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)信號活性來抑制Cox-2的表達，從而促進LPS/IFN-γ或NO誘導的小鼠巨噬細胞的凋亡。

調(diào)控真核生物蛋白質(zhì)活性的主要機制涉及將泛素或泛素樣蛋白通過異肽鍵的形成共價連接到賴氨酸的ε-氨基上。endophilin是一種胞吞相關(guān)蛋白，人類endophilin基因家族又稱為EEN基因家族[27]，有I、Ⅱ、Ⅲ三種類型，它們的同源性高達89%，其中endophilinⅡ在人體的分布范圍最廣。MNSF-β與endophilin家族成員之一的endophilinⅡ在C末端Gly74和Lys294之間連接，共價結(jié)合形成的MNSF-β/endophilinⅡ復合物可激活核因子kB激酶抑制劑(IKK)的上游信號途徑，從而抑制小鼠巨噬細胞的吞噬作用和炎癥反應，同時可增強MNSF-β對經(jīng)酵母多糖誘導的巨噬細胞中TNF-α合成的抑制作用，但并不抑制TLR2下游的信號傳導[28]。

Nie等[29]在研究中首次報道MNSF-β與胚胎植入的相關(guān)性：MNSF-β mRNA在小鼠胚胎植入當日在植入位點的表達水平顯著低于其在非植入位點的表達水平，且主要在子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞中表達。隨后，Wang等[30]的報道也表明，MNSF-β蛋白在植入位點的表達水平要顯著低于其在非著床位點的表達水平。蛻膜組織中的dNK細胞合成分泌的IFN-γ能誘導dM中MNSF-β的表達并促進T細胞、B細胞膜上MNSF-β受體的表達，從而增強MNSF-β對T細胞、B細胞增殖及免疫活性的調(diào)控作用，而dM細胞內(nèi)表達的MNSF-β又能抑制該類細胞中Cox-2、TNF-α和p53的表達。由于母-胎界面TNF-α的高表達不利于妊娠維持，所以MNSF-β可通過抑制蛻膜T細胞和巨噬細胞合成分泌TNF-α，促進母-胎界面免疫耐受狀態(tài)的形成[31]。

四、小結(jié)與展望

[1] 李大金.母-胎界面交互對話介導母-胎免疫耐受[J].生殖醫(yī)學雜志，2014，23：209-211.

[2] Erlebacher A.Mechanisms of T cell tolerance towards the allogeneic fetus[J].Nat Rev Immunol，2013，13：23-33.

[3] Trundley A，Moffett A.Human uterine leukocytes and pregnancy[J].Tissue Antigens，2004，63：1-12.

[4] Vince GS，Starkey PM，Jackson MC，et al.Flow cytometric characterisation of cell populations in human pregnancy decidua and isolation of decidual macrophages[J].J Immunol Methods，1990，132：181-189.

[5] Mosser DM，Edwards JP.Exploring the full spectrum of macrophage activation[J].Nat Rev Immunol，2008，8：958-969.

[6] Lin H，Lee E，Hestir K，et al.Discovery of a cytokine and its receptor by functional screening of the extracellular proteome[J].Science，2008，320：807-811.

[7] Faas MM，Spaans F，De Vos P.Monocytes and macrophages in pregnancy and pre-eclampsia[J].Front Immunol，2014，5：298.

[8] Mantovani A，Biswas SK，Galdiero MR，et al.Macrophage plasticity and polarization in tissue repair and remodeling[J].J Pathol，2013，229：176-185.

[9] Ning F，Liu H，Lash GE.The role of decidual macrophages during normal and pathological pregnancy[J].Am J Reprod Immunol，2016，75：298-309.

[10] Murray PJ，Allen JE，Biswas SK，et al.Macrophage activation and polarization：nomenclature and experimental guidelines[J].Immunity，2014，41：14-20.

[11] Mantovani A，Sica A，Sozzani S，et al.The chemokine system in diverse forms of macrophage activation and polarization[J].Trends Immunol，2004，25：677-686.

[12] Pazos M，Sperling RS，Moran TM，et al.The influence of pregnancy on systemic immunity[J].Immunol Res，2012，54：254-261.

[13] Jaiswal MK，Mallers TM，Larsen B，et al.V-ATPase upregulation during early pregnancy：a possible link to establishment of an inflammatory response during preimplantation period of pregnancy[J].Reproduction，2012，143：713-725.

[14] Wang H，He M，Hou Y，et al.Role of decidual CD14(+) macrophages in the homeostasis of maternal-fetal interface and the differentiation capacity of the cells during pregnancy and parturition[J].Placenta，2016，38：76-83.

[15] Bartmann C，Segerer SE，Rieger L，et al.Quantification of the predominant immune cell populations in decidua throughout human pregnancy [J].Am J Reprod Immunol，2014，71：109-119.

[16] Sayama S，Nagamatsu T，Schust DJ，et al.Human decidual macrophages suppress IFN-gamma production by T cells through costimulatory B7-H1：PD-1 signaling in early pregnancy [J].J Reprod Immunol，2013，100：109-117.

[17] Randolph GJ，Beaulieu S，Lebecque S，et al.Differentiation of monocytes into dendritic cells in a model of transendothelial trafficking [J].Science，1998，282：480-483.

[18] Nagamatsu T，Schust DJ.The immunomodulatory roles of macrophages at the maternal-fetal interface [J].Reprod Sci，2010，17：209-218.

[19] Bulmer JN，Johnson PM.Macrophage populations in the human placenta and amniochorion [J].Clin Exp Immunol，1984，57：393-403.

[20] Werb Z，F(xiàn)oley R，Munck A.Interaction of glucocorticoids with macrophages.Identification of glucocorticoid receptors in monocytes and macrophages [J].J Exp Med，1978，147：1684-1694.

[21] Gustafsson C，Mjosberg J，Matussek A，et al.Gene expression profiling of human decidual macrophages：evidence for immunosuppressive phenotype [J/OL].PLoS One，2008，3：e2078.

[22] Co EC，Gormley M，Kapidzic M，et al.Maternal decidual macrophages inhibit NK cell killing of invasive cytotrophoblasts during human pregnancy [J].Biol Reprod，2013，88：155.

[23] Russell DG，Yates RM.TLR signalling and phagosome maturation：an alternative viewpoint [J].Cell Microbiol，2007，9：849-850.

[24] Geijtenbeek TB，Gringhuis SI.Signalling through C-type lectin receptors：shaping immune responses [J].Nat Rev Immunol，2009，9：465-479.

[25] Nakamura M，Watanabe J，Watanabe N.Ubiquitin-like protein MNSFβ regulates TLR-2-mediated signal transduction[J].Mol Cell Biochem，2012，364：39-43.

[26] Watanabe J，Nakagawa M，Watanabe N，et al.Ubiquitin-like protein MNSFβ covalently binds to Bcl-G and enhances lipopolysaccharide/interferon gamma-induced apoptosis in macrophages [J].FEBS J，2013，280：1281-1293.

[27] So CW，Caldas C，Liu MM，et al.EEN encodes for a member of a new family of proteins containing an Src homology 3 domain and is the third gene located on chromosome 19p13 that fuses to MLL in human leukemia [J].Proc Natl Acad Sci U S A，1997，94：2563-2568.

[28] Nakamura M，Watanabe N.Ubiquitin-like protein MNSFβ/endophilin II complex regulates Dectin-1-mediated phagocytosis and inflammatory responses in macrophages [J].Biochem Biophys Res Commun，2010，401：257-261.

[29] Nie GY，Li Y，Hampton AL，et al.Identification of monoclonal nonspecific suppressor factor beta (mNSFbeta) as one of the genes differentially expressed at implantation sites compared to interimplantation sites in the mouse uterus [J].Mol Reprod Dev，2000，55：351-363.

[30] Wang J，Huang ZP，Nie GY，et al.Immunoneutralization of endometrial monoclonal nonspecific suppressor factor beta (MNSFbeta) inhibits mouse embryo implantation in vivo[J].Mol Reprod Dev，2007，74：1419-1427.

[31] 何亞萍.免疫抑制因子MNSFβ在母-胎界面作用機制的研究進展[J].生殖與避孕，2014，34：46-53.

[32] Medeiros LT，Peracoli JC，Bannwart-Castro CF，et al.Monocytes from pregnant women with pre-eclampsia are polarized to a M1 phenotype [J].Am J Reprod Immunol，2014，72：5-13.

[33] Lash GE，Pitman H，Morgan HL，et al.Decidual macrophages：key regulators of vascular remodeling in human pregnancy[J].J Leukoc Biol，2016，100：315-325.

[34] Gu Y，He YP，Zhang X，et al.Deficiency of monoclonal nonspecific suppressor factor beta (MNSFβ) promotes pregnancy loss in mice [J].Mol Reprod Dev，2015，82：475-488.

[編輯：侯麗]

Advancesinregulationmechanismofdecidualmacrophagesatmaternal-fetalinterface

WANG Nan，HE Ya-ping*，WANG Jian

ShanghaiInstituteofPlannedParenthoodResearch，NPFPCKeyLaboratoryofContraceptiveDrugs&Devices，Shanghai200032

The formation and maintenance of the immune state at the maternal-fetal interface is the key to establishment and smooth progress of the pregnancy process.The decidual immune cells play an important regulatory role.In the decidual tissue of early pregnancy，macrophages (decidual macrophages，dM) are changed from M1 to M2 phenotype.Decidual macrophages play anti-inflammatory and phagocytic effect，regulate the local immune function of the decidual，and participate in the regulation of embryo implantation and pregnancy maintenance process.

Maternal-fetal interface； Decidual macrophages； Immune tolerance

10.3969/j.issn.1004-3845.2017.09.018

2017-03-04；

2017-04-21

國家自然科學基金面上項目(81671459)

王楠，女，河北廊坊人，碩士研究生，藥理學專業(yè).(*

)