植入后胎盤滋養細胞調節的研究進展

陳欣，付振琳，楊菁

(武漢大學人民醫院生殖醫學中心，湖北省輔助生殖與胚胎發育醫學臨床研究中心，武漢 430060)

植入后，細胞滋養層(CTB)分化為合胞滋養層(STB)和絨毛外滋養層(EVTs)[1]。侵襲性EVTs進入母體子宮，將胎盤固定在子宮壁上，并重塑母體螺旋動脈，為發育中的胎兒提供營養[2]。這些過程受到干擾會導致與胎盤相關的病理性妊娠。滋養層浸潤不足與復發性流產(RSA)、子癇前期(PE)和宮內發育遲緩(IUGR)密切相關[3-5]，而滋養層浸潤過度又會導致胎盤植入和前置胎盤[6]。滋養層細胞的增殖、遷移和侵襲受多種復雜因素的調控，不僅母體子宮環境可以對胎盤絨毛滋養細胞進行調節，胎盤絨毛滋養細胞還能以自分泌等方式調節自身的遷移和侵襲。本文即對植入后胎盤滋養細胞調節因素的研究進展做一綜述。

一、胎盤滋養細胞結構與生物學功能

1.胎盤滋養細胞結構：胎盤是一種臨時的、多用途的妊娠特異性器官，胎盤通過臍帶將母親與胎兒連接起來，它為胎兒提供氧氣和營養，并排除廢物。此外，它還具有內分泌和免疫等功能[7]。在成熟的人胎盤中已鑒定出三種功能各異的滋養層亞型，它們分別是CTB、STB和EVTs[8]。

在胎盤發育過程中，CTB細胞增殖分化形成STB和EVTs。CTB細胞增殖和分化的持續性是維持胎盤發育和功能的基礎[9]。CTB細胞在相鄰細胞融合時增殖并合胞從而形成STB細胞。STB形成分隔母體和胎兒血液的主要上皮屏障，其足月表面積可達12～14 m2。胎盤的運輸、激素分泌和免疫耐受功能由STB細胞完成。母胎界面的完整性取決于整個妊娠期CTB細胞的持續融合程度[10-12]。最終成為EVTs的CTB細胞要經歷從上皮細胞到間質細胞的轉變，CTB細胞從胎盤絨毛的尖端遷移，增殖然后分化形成非侵襲性近端滋養層細胞，繼而增殖并分化為非增生性但有侵襲性的遠端柱滋養細胞(DCT)[13]。從DCT起源后，EVTs細胞以間質EVTs(iEVT)的形式擴散進入子宮的蛻膜和子宮肌層內三分之一，然后進一步分化為血管內EVTs(evEVT)和腺內EVTs(egEVT)，egEVTs侵入子宮內膜腺體以增強胚胎的組織營養，而evEVTs細胞則轉化為子宮內膜螺旋動脈以建立子宮胎盤循環[12-14]。

2.胎盤滋養細胞生物學功能：胎盤主要有內分泌功能和侵襲兩大重要功能，其功能與滋養層細胞密不可分。胎盤是一種內分泌器官，它能產生蛋白質類激素，如人絨毛膜促性腺激素(HCG)或胎盤生長激素、以及類固醇類激素，如孕酮(P4)和雌激素，其包括雌二醇(E2)和雌三醇(E3)[15]。越來越多的證據表明，產婦的治療方法以及環境都會改變胎盤的內分泌功能，從而影響胎兒的發育和妊娠結局。Feng等[16]發現三氯生(廣譜抗菌劑)處理妊娠大鼠后會誘導循環類固醇激素產生減少，而類固醇激素的減少會影響胎兒的發育和生長。另一項研究發現三氯生和雙酚A(內分泌干擾物)改變了P4的內分泌途徑和子宮內膜基質細胞的蛻膜化，從而影響生育能力和妊娠結局[17]。

母胎界面的滋養細胞遷移和侵襲是成功妊娠的關鍵事件[18]。高度侵襲性的EVTs，它破壞子宮螺旋動脈的血管壁并進入管腔以替代血管內皮細胞，EVTs的侵襲可將胎盤附著在子宮上，并在整個懷孕期間使胚胎能夠從孕早期子宮腺的分泌物及孕中期和孕晚期的孕婦血液中獲取營養物質[19]。適當的EVTs入侵對于成功懷孕至關重要[20]。EVTs這種侵略性受到嚴格的生理調控。任何導致滋養層細胞入侵調節失衡的因素都會引起滋養層細胞行為的改變，而這種行為的改變會產生植入缺陷，從而導致胎盤來源的疾病[21-22]。了解調節滋養細胞異常侵襲功能的機制有助于我們找到新的胎盤來源疾病的治療方法。

二、植入后胎盤滋養細胞的影響因素

(一)母體子宮因素對胎盤滋養細胞的影響

植入后不久，懷孕的子宮發生劇烈的變化，包括細胞外基質重塑、血管化、自然殺傷細胞數量增加和腺體分泌活性增加、以及間質成纖維細胞轉化為多邊形蛻膜細胞[23]。胎兒來源的胎盤滋養層細胞與蛻膜之間的相互作用對胎盤發育至關重要，當EVTs侵入蛻膜(妊娠子宮內膜)時，會遇到不同的母體細胞類型，如蛻膜自然殺傷細胞(DNK)細胞、蛻膜巨噬細胞(MΦ)、T細胞、樹突狀細胞(DC)、表達生長因子和細胞因子的基質細胞[24]。研究表明，DNK參與滋養細胞的侵襲和螺旋動脈重塑，而MΦ作為抗原呈遞細胞發揮吞噬作用，同時還可以分泌細胞因子并調節母胎界面的免疫平衡[25-26]。T細胞和DC一直被認為是免疫平衡調節的關鍵細胞。這些細胞對滋養細胞功能的改變可能導致病理性妊娠，如PE、IUGR、RSA、早產和先天性感染[27]。

1.DNK對胎盤滋養細胞的影響：DNK是細胞因子和生長因子的強大產生者，它們在母胎界面內與EVTs非常接近，DNK作為人類蛻膜中最大的蛻膜免疫細胞(DIC)群體，研究表明，DNK不僅充當母胎界面的免疫調節劑，而且在滋養層的侵襲和血管重塑等調節中也起著關鍵作用[28-29]。Sliz等[30]發現DNK擴增受損與異常的螺旋動脈重塑有關，并且DNK擴增受損增加了CTB的侵襲從而導致死產、胎盤殘留、產婦出血等妊娠疾病。此外，Ma等[31]發現DNK細胞可以通過產生白介素8(IL-8)和肝細胞生長因子(HGF)促進滋養細胞入侵，并通過產生血管內皮生長因子(VEGF)誘導滋養細胞向內皮表型分化。還有研究表明，糖蛋白A(GdA)可刺激外周血NK細胞部分轉化為具有DNK樣表型的細胞，并通過與L-選擇素受體結合來增強轉化細胞對血管生成和滋養細胞入侵的生物學活性[32]。

2.MΦ對胎盤滋養細胞的影響：巨噬細胞對成功妊娠至關重要，MΦ功能異常與不良妊娠結局相關[33]?；诒硇秃凸δ芴卣?，MΦ被分為兩個重要的亞群：M1和M2。M1巨噬細胞是由干擾素-γ(IFN-γ)和脂多糖(LPS)誘導的，是經典的激活/炎癥類型，參與抗原呈遞、促炎性細胞因子和一氧化氮的產生以及活性氧調節。由白介素4(IL-4)誘導的M2巨噬細胞是另一種激活/再生型，負責免疫耐受和組織重塑[34]。Buckley等[35]指出巨噬細胞具有調節滋養細胞的功能，這在妊娠早期蛻膜的重塑過程中至關重要。更加重要的是，不同的巨噬細胞狀態調節滋養細胞的不同功能?，F已發現MФ衍生的細胞因子白介素33(IL-33)是妊娠早期胎盤生長、原代滋養細胞、絨毛外滋養細胞和細胞柱滋養細胞增殖的關鍵因素[36]。另有研究發現，MФ可以誘導Fas配體(FasL)介導的凋亡，而凋亡的失調與RSA有關[37]。

3.T淋巴細胞對胎盤滋養細胞的影響：蛻膜中的T細胞在正常和異常妊娠中都起著重要的作用。T細胞可分為具有多種功能的多個亞群。T細胞的一些亞群可以幫助EVTs侵入子宮內膜并促進胚胎著床和胎盤形成，而其他一些亞群則與妊娠并發癥例如PE和RSA密切相關[23]。蛻膜細胞毒性T淋巴細胞是CD8+效應T細胞，具有直接通過EVTs上的人類白細胞抗原C(HLA-C)或間接通過母體抗原呈遞細胞(APC)識別胎兒抗原和裂解滋養層細胞的潛力[38]。T細胞亞群，尤其是CD4+輔助性T(Th)細胞，在成功妊娠中起關鍵作用[39]。在一些轉錄調節因子和細胞因子的驅動下，幼稚的CD4+T細胞能夠分化為不同的亞群，包括Th1、Th2、Th17和調節性T(Treg)細胞[40]。Treg細胞是CD4+T細胞的獨特子集，表達高水平的CD25，分化和功能受X染色體編碼的轉錄因子叉頭盒P3(Foxp3)控制，Treg細胞也是維持人類妊娠的必不可少的元素[41]。Robertson等[42]指出植入時，胚胎會表達來自父系的同種異體抗原，并可能引起威脅妊娠成功的炎癥。為了確?？沙掷m的妊娠，由Treg細胞介導的母體免疫耐受的活躍狀態至關重要。Treg細胞可抑制炎癥并支持母體血管適應，從而促進滋養層的侵襲和胎盤獲得母體血液供應。Treg細胞數量不足或功能缺陷與RSA以及由于胎盤功能不全引起的各種妊娠并發癥有關。wang等[43]利用特征明確的人EVTs細胞HTR8/SVneo來證明滋養細胞在調節CD4+T細胞分化中的顯著作用，從而導致免疫抑制性Treg細胞的擴增。此外，CD4+T細胞在HTR8/SVneo細胞中下調了MMP-9的表達[43]。因此，CD4+T細胞對滋養層細胞的作用可能在預防妊娠晚期的滋養層細胞過度入侵中發揮了作用。

(二)胎盤滋養細胞自身的調節

作為人類胎盤的關鍵成分，滋養層細胞除了具有增殖和侵襲特性外，還可以表達和分泌各種趨化因子和細胞因子作用于自身，從而在維持正常妊娠等方面起效應細胞的作用[44]。研究發現，纖維蛋白原樣蛋白1(FGL-1)主要由胎盤滋養細胞表達，在妊娠糖尿病受試者中FGL-1表達明顯更高，且可通過細胞外信號調節激酶1/2依賴性途徑促進滋養細胞增殖[45]。另有研究表明，趨化因子CXCL12和受體CXCR4/CXCR7在絨毛外滋養細胞中表達增加，且都與滋養層細胞增殖、遷移和侵襲的調節有關[46]。Olmos-Ortiz等[47]指出在懷孕期間，蛻膜是催乳素(PRL)的主要來源，在胎盤生長和血管生成中起著重要的作用，然而除蛻膜外，CTB、STB和EVTs也是胎盤上PRL和PRL-受體(PRL-R)表達的位點，該激素可在胎盤滋養細胞中通過旁分泌或自分泌的方式刺激滋養細胞遷移和侵襲。研究表明，在妊娠早期侵入性EVTs產生的HCG促進了它們自身的侵襲。Evans等[48]證實了HCG的這種作用，該研究表明，使用中和高糖基化的HCG抗體B152可顯著抑制EVTs的侵襲。另有研究表明，B152可以通過阻止滋養細胞系JEG-3絨毛膜癌細胞分泌高糖基化的HCG來抑制其自身的生長[49]。

三、總結與展望

所有懷孕的成功取決于胎盤結構的正確形成和功能的正確調節。滋養層細胞作為胎盤最主要和最重要的成分，其分化和侵襲活性在空間和時間上受到嚴格控制，從而實現正確的胎盤形成。滋養細胞的功能缺陷會引起嚴重的妊娠相關并發癥。因此，了解滋養層細胞功能的影響因素對于定義這些疾病的合理治療和管理方式至關重要。對植入后胎盤滋養細胞影響因素的深入研究將有助于揭示妊娠相關疾病的發病機制，并為疾病的早期預測、動態監測提供新的手段和方法。