黃金花，梁夢晨，姜夢琦，劉悅，丁之德

近年來，求助于輔助生殖技術(shù)的不孕不育患者持續(xù)增加，我國每年實(shí)施的輔助生殖手術(shù)平均達(dá)到70萬例[1]。隨著促排卵技術(shù)和體外受精技術(shù)不斷提高，優(yōu)質(zhì)胚胎的獲取變得相對容易，但體外受精胚胎移植的成功率卻僅有30%～40%。這是因?yàn)槌晒χ踩氤艘笈吲萦星秩胱訉m內(nèi)膜的能力外，還需要母體子宮處于能夠接納胚泡植入的正常狀態(tài)。對于母體來說，胚胎的基因一半來自于母方，一半來自于父方，屬于一種特殊的半同種異型移植物。在正常妊娠過程中，胚胎能夠在母體子宮中存活、發(fā)育成熟并且不產(chǎn)生免疫排斥，依賴于母體對胚胎產(chǎn)生的特殊免疫耐受機(jī)制。由于血－胎盤屏障的存在，胎兒來源的細(xì)胞和母體來源的細(xì)胞僅在母胎界面處有直接接觸，因此母胎界面是免疫耐受的關(guān)鍵部位。母胎界面的免疫細(xì)胞主要由自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞構(gòu)成。巨噬細(xì)胞的數(shù)量是僅次于NK細(xì)胞的子宮內(nèi)膜白細(xì)胞群體，并且還是主要的子宮肌層白細(xì)胞群體[2]。巨噬細(xì)胞在未妊娠子宮內(nèi)膜中參與月經(jīng)周期子宮內(nèi)膜的分解、再生和修復(fù)；妊娠時則在胚泡植入、胎盤形成以及胎兒發(fā)育和分娩中發(fā)揮重要作用[3]，而巨噬細(xì)胞功能障礙與妊娠并發(fā)癥有關(guān)，如子癇前期（pre-eclampsia，PE）、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)和早產(chǎn)等。

1 母胎界面巨噬細(xì)胞的來源

機(jī)體絕大多數(shù)組織的巨噬細(xì)胞主要有兩種來源：一部分來源于造血干細(xì)胞，另一部分則來源于卵黃囊。目前關(guān)于母胎界面巨噬細(xì)胞來源的研究大多集中于造血干細(xì)胞途徑。骨髓中的造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSCs） 經(jīng)歷粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞集落形成單位（colony forming unit of granulocyte macrophages，GM-CFUs）、單核細(xì)胞集落形成單位（colony forming unit of monocytes，M-CFUs）及原始單核細(xì)胞等幾個階段分化為幼單核細(xì)胞，隨后幼單核細(xì)胞入血成為成熟的單核細(xì)胞。國際免疫學(xué)協(xié)會聯(lián)合會命名委員會規(guī)定，根據(jù)脂多糖受體（CD14）和Fcc-Ⅲ受體（CD16）的表達(dá)模式將單核細(xì)胞分為3個亞組，分別是經(jīng)典型單核細(xì)胞CD14++CD16－、非經(jīng)典型單核細(xì)胞CD14+CD16++和中間型單核細(xì)胞CD14++CD16+。三類單核細(xì)胞均可分化為巨噬細(xì)胞。然而，母胎界面的巨噬細(xì)胞是由哪類單核細(xì)胞分化？是單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞后遷移至母胎界面，還是單核細(xì)胞到達(dá)子宮后，在胎盤微環(huán)境作用下分化為不同的巨噬細(xì)胞亞群？目前具體分化機(jī)制等一系列問題仍無定論。有研究推測，滋養(yǎng)層細(xì)胞可誘導(dǎo)免疫細(xì)胞分化為滋養(yǎng)層支持表型（trophoblastsupporting phenotype）。Mor等[4]發(fā)現(xiàn)來自滋養(yǎng)層細(xì)胞的條件培養(yǎng)基能夠誘導(dǎo)人單核細(xì)胞白血病細(xì)胞1（THP-1）分泌對滋養(yǎng)層發(fā)育和功能有益的細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素6（IL-6）、IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）和生長調(diào)節(jié)致癌基因 α（growthregulatesoncogenes，GRO-α）；建立在三維構(gòu)象體外培養(yǎng)系統(tǒng)中的絨毛狀結(jié)構(gòu)能夠吸引單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞并在滋養(yǎng)層衍生的結(jié)構(gòu)周圍募集該類細(xì)胞。Aldo等[5]發(fā)現(xiàn)滋養(yǎng)層細(xì)胞通過分泌IL-6、IL-8和轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）等誘導(dǎo)單核細(xì)胞發(fā)生形態(tài)學(xué)改變，分化為CD14+/CD16+巨噬細(xì)胞，且這些巨噬細(xì)胞高表達(dá)IL-1β、IL-10以及趨化因子配體 10[chemokine（C-X-C motif）ligand-10，CXCL-10]等因子且擁有更強(qiáng)的吞噬能力。

2 母胎界面巨噬細(xì)胞的分類

組織中的巨噬細(xì)胞可以分為2個亞型：經(jīng)典激活的巨噬細(xì)胞（classically activated macrophages，簡稱M1型）和替代激活的巨噬細(xì)胞（alternatively activated macrophages，簡稱M2型）。巨噬細(xì)胞的分化與Th1/Th2型細(xì)胞因子的比例有關(guān)。當(dāng)巨噬細(xì)胞被Th1型細(xì)胞因子γ干擾素（IFN-γ）單獨(dú)刺激或被IFN-γ 與細(xì)菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）共同刺激后會產(chǎn)生一氧化氮（NO）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）等引發(fā)并促進(jìn)炎癥性反應(yīng)，殺滅病原體。巨噬細(xì)胞以該方式活化后被稱為M1型巨噬細(xì)胞[6]。M1型巨噬細(xì)胞表面高表達(dá)CD80和CD86等，可產(chǎn)生TNF-α、IL-12、IL-23等細(xì)胞因子，并在Th1型免疫應(yīng)答中起重要作用，在微生物感染、腫瘤和移植器官等發(fā)揮細(xì)胞毒效應(yīng)。M1型巨噬細(xì)胞有較強(qiáng)的抗原提呈功能，并能分泌大量活性氧中間體[7-8]。另一方面，當(dāng)巨噬細(xì)胞被Th2型細(xì)胞因子IL-4、IL-10、IL-13及免疫復(fù)合物、糖皮質(zhì)激素、開環(huán)甾類激素等刺激發(fā)生分化時，則被稱為M2型巨噬細(xì)胞。M2型巨噬細(xì)胞高表達(dá)CD163、CD206和CD209等，具有免疫抑制特性，并高表達(dá)抗炎因子，如IL-10，參與凋亡細(xì)胞的清除和組織重建等過程[9-10]。M2型巨噬細(xì)胞包括M2a、M2b、M2c和M2d 4個亞群，這4類細(xì)胞均具有免疫抑制功能[11]。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)M1型及M2型巨噬細(xì)胞均存在于正常母胎界面，初期以M1型為主，之后一直到分娩變?yōu)镸2型為主[11]。在特定的環(huán)境下，M1型和M2型可以相互轉(zhuǎn)換。體外研究證實(shí)，在IFN-γ或Toll樣受體配體的刺激下，M1型可以分化為M2型，反之亦然[12]。不同妊娠時期，不同巨噬細(xì)胞亞型的比例及分泌的細(xì)胞因子數(shù)量均有變化，當(dāng)妊娠期間發(fā)生微生物感染、糖尿病和過度節(jié)食均會影響M1/M2型巨噬細(xì)胞和細(xì)胞因子之間的平衡，并對妊娠產(chǎn)生破壞作用[13-14]。

3 蛻膜巨噬細(xì)胞（dMΦ）在妊娠中的作用

巨噬細(xì)胞存在于機(jī)體絕大多數(shù)組織，不同組織中的巨噬細(xì)胞具有不同的組織特異性功能。dMΦ的吞噬作用可以識別、清除病原體、凋亡細(xì)胞的碎片等有害物質(zhì)，保護(hù)子宮不受病原體的入侵，維持子宮組織環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，并且dMΦ可以抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生、抑制促炎因子的產(chǎn)生，保證母體及胎兒的健康。同時，dMΦ是子宮中重要的抗原提呈細(xì)胞，并能分泌多種細(xì)胞因子，包括與免疫調(diào)節(jié)有關(guān)的細(xì)胞因子如IL-4、IL-10和TNF-α，與血管生長相關(guān)的因子如血管生成素、角化細(xì)胞生長因子、成纖維細(xì)胞生長因子B和血管內(nèi)皮生長因子，及基質(zhì)金屬蛋白酶1（MMP-1）、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-10 等，在血管生成、宿主防御、免疫應(yīng)答、組織發(fā)育、代謝、重建和修復(fù)以及維持體內(nèi)平衡中均發(fā)揮重要的作用[15]。在胚胎種植期，母胎界面巨噬細(xì)胞以M1型激活為主；當(dāng)滋養(yǎng)細(xì)胞侵入到肌層時，則為M1/M2型共同調(diào)節(jié)模式；直到充足的胎盤－胚胎血液供應(yīng)系統(tǒng)建立以后，轉(zhuǎn)為以M2型為主，直至臨產(chǎn)[16]。

3.1 免疫調(diào)節(jié)作用作為子宮蛻膜重要的抗原提呈細(xì)胞，dMΦ的一個主要功能是維持免疫耐受與免疫應(yīng)答之間的平衡，特別是對T細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)。在妊娠早期，dMΦ低表達(dá)共刺激分子（co-stimulatory molecule）CD80和CD86，提示dMΦ可能有抑制T細(xì)胞激活的作用。此外，dMΦ還產(chǎn)生IL-10、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、TGF-β和吲哚胺雙加氧酶（indoleamine dioxygenase，IDO）等免疫抑制分子，低表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子干擾素調(diào)節(jié)因子5（interferon regulatory factor 5，IRF5）。IDO能夠抑制T細(xì)胞激活并誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化[17]，而IRF5是典型的M1型細(xì)胞因子，可以促進(jìn)Th1和Th17應(yīng)答[18]。因此dMΦ可能通過抑制T細(xì)胞激活表現(xiàn)出免疫抑制作用，從而維持母胎界面的免疫耐受。有研究顯示，dMΦ表現(xiàn)出的M2型巨噬細(xì)胞特點(diǎn)并非由Th2型細(xì)胞因子誘導(dǎo)而來，而是由巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）和IL-10誘導(dǎo)分化而來[19]。dMΦ對胚胎的免疫耐受作用也可能由胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞誘導(dǎo)而來。Svensson-Arvelund等[20]利用條件培養(yǎng)基加入妊娠早期胎盤組織培養(yǎng)單核細(xì)胞并誘導(dǎo)其分化，得到的巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出dMΦ的特點(diǎn)，即高表達(dá)CD14，CD163，CD206，CD209，低表達(dá)細(xì)胞間細(xì)胞黏附分子3（intercellular cell adhesion molecule-3，ICAM-3），且表現(xiàn)出與加入胎盤組織量的依賴性效應(yīng)；同時，抗炎因子IL-10以及在dMΦ中典型表達(dá)的趨化因子配體18（chemokine ligand 18，CCL18）其表達(dá)量也顯著上升，而誘導(dǎo)Th1和Th17細(xì)胞的M1型細(xì)胞因子IL-12和IL-23其表達(dá)量未見改變，說明胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞可能具有誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型分化的能力。

3.2 在螺旋動脈重塑（spiral artery remodeling）中的作用子宮螺旋動脈重塑是在胚外滋養(yǎng)層細(xì)胞、子宮NK細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞等一系列細(xì)胞共同作用下，受到精確的時空調(diào)控的過程[15]。在子宮螺旋動脈外膜和血管壁中都有白細(xì)胞分布，且分布于血管外膜的白細(xì)胞更多，而巨噬細(xì)胞是其中數(shù)量最多的白細(xì)胞亞群。有研究發(fā)現(xiàn)，在子宮螺旋動脈重塑過程初期滋養(yǎng)層細(xì)胞還未長入時，巨噬細(xì)胞已經(jīng)聚集在子宮螺旋動脈周圍[21]，可能為幫助螺旋動脈進(jìn)一步接受重塑做好準(zhǔn)備。一項(xiàng)針對從妊娠早期蛻膜中分離出CD14+的巨噬細(xì)胞研究顯示，dMΦ并不具有誘導(dǎo)胚外滋養(yǎng)層細(xì)胞向螺旋動脈侵入生長的作用，也不影響血管平滑肌細(xì)胞的分化狀態(tài)，但可以誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)的降解，并能吞噬凋亡的血管平滑肌細(xì)胞[15]。在螺旋動脈重塑過程中，也會有一定數(shù)量的滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)生凋亡，dMΦ能夠及時吞噬清除凋亡的血管平滑肌細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞殘骸，防止炎性物質(zhì)釋放到組織即阻止蛻膜炎癥反應(yīng)的發(fā)生。動物實(shí)驗(yàn)表明，小鼠在圍植入期（peri-implantation period）子宮中誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）的表達(dá)顯著上升，提示子宮巨噬細(xì)胞通過上調(diào)iNOS的表達(dá)增加NO的分泌[22]，NO不但可以促進(jìn)子宮內(nèi)膜的蛻膜化和血管的新生，而且可以增加血管的通透性，從而促進(jìn)血液循環(huán)和營養(yǎng)物質(zhì)之間的交換，有利于胚胎發(fā)育[23]。另有研究顯示，在子宮螺旋動脈重塑的過程中，巨噬細(xì)胞也影響胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞的生長，Buckley等[24]在體外培養(yǎng)滋養(yǎng)層細(xì)胞時分別加入M1型和M2型巨噬細(xì)胞的培養(yǎng)基，與后者相比，前者滋養(yǎng)層細(xì)胞的運(yùn)動性降低，裂解的半胱氨酸蛋白酶3（Caspase3）表達(dá)量顯著升高，在人工基底膜上形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)短而分支多，由此提示M1型巨噬細(xì)胞可能會降低滋養(yǎng)層細(xì)胞侵入子宮內(nèi)膜的能力，并誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致子宮螺旋動脈重塑的效率低下。

4 巨噬細(xì)胞與病理妊娠

4.1 PE是指妊娠20周后孕婦出現(xiàn)高血壓，并伴有蛋白尿或全身性疾病，常累及腎、肝、腦、肺等多個器官，導(dǎo)致急性腎衰竭、肝破裂、腦血管意外、肺水腫等，這是孕婦妊娠期和圍生期死亡的主要原因[25]。PE的發(fā)生發(fā)展與滋養(yǎng)層細(xì)胞的入侵以及子宮螺旋動脈重塑的缺陷有關(guān)。當(dāng)正常妊娠開始的時候，母胎界面的巨噬細(xì)胞水平升高，起到局部免疫、促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵和螺旋動脈重塑以及血管生成的作用[26]。正常妊娠中期后母胎界面主要是M2巨噬細(xì)胞，有研究報(bào)道PE患者母胎界面M1巨噬細(xì)胞水平升高，提示M1/M2比例異常將影響胎盤的正常發(fā)育[27]。Milosevic-Stevanovic等[28]的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵水平差的PE患者其子宮dMΦ浸潤水平顯著升高，異常的巨噬細(xì)胞浸潤水平對滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵起到一定抑制作用，激活的巨噬細(xì)胞可誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)生凋亡；而Reister等[29]在多年前就已發(fā)現(xiàn)PE患者子宮螺旋動脈周圍巨噬細(xì)胞水平升高，這會對滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵產(chǎn)生不利影響。另外，PE的發(fā)生還與母體異常的炎癥反應(yīng)有關(guān)，PE孕婦表現(xiàn)出炎癥反應(yīng)水平升高，促炎癥因子如TNF-α、IL-6、MCP-1等在全身及胎盤局部的含量上升。Cotechini等[30]通過家兔動物模型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用LPS誘導(dǎo)妊娠雌鼠發(fā)生炎癥反應(yīng)會提高子宮胎盤活化的CD68+巨噬細(xì)胞水平，影響子宮螺旋動脈的重塑，進(jìn)而導(dǎo)致胎盤灌注不足，引發(fā)PE。與此同時，Cotechini的研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)子宮螺旋動脈重塑缺陷及胎盤灌注不足主要與TNF-α相關(guān)，而活化的巨噬細(xì)胞是最先產(chǎn)生TNF-α的細(xì)胞。上述結(jié)果提示巨噬細(xì)胞被活化后大量分布于胎盤附近，分泌TNF-α抑制了子宮螺旋動脈的重塑過程[30]。

4.2 復(fù)發(fā)性流產(chǎn)巨噬細(xì)胞是胚胎免疫耐受的核心細(xì)胞，也是天然性免疫和獲得性免疫之間的橋梁，其可通過識別并耐受胚胎抗原直接影響妊娠結(jié)局。巨噬細(xì)胞功能異常是導(dǎo)致母胎耐受異常、引發(fā)流產(chǎn)的重要原因[31]。有研究證明流產(chǎn)患者中巨噬細(xì)胞的增多并活化是導(dǎo)致流產(chǎn)的主要因素之一[29]。也有研究證實(shí)在流產(chǎn)病例的蛻膜組織中其M1型巨噬細(xì)胞的自噬處于激活狀態(tài)，提示巨噬細(xì)胞活化后自噬功能也相應(yīng)增強(qiáng)以維持巨噬細(xì)胞的功能，而當(dāng)這個平衡被打破后就會影響母體的免疫耐受，進(jìn)而引發(fā)母體對胚胎的免疫排斥反應(yīng)，導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生[32]。但也有臨床研究報(bào)道，在不明原因的自然流產(chǎn)患者中，子宮蛻膜單核和巨噬細(xì)胞數(shù)量并無顯著變化，而CXCR6+單核和巨噬細(xì)胞其表面分子CD206的表達(dá)水平明顯降低，CD80表達(dá)水平明顯升高，提示CXCR6+單核和巨噬細(xì)胞可能涉及自然流產(chǎn)的病理過程[11]。

4.3 早產(chǎn)巨噬細(xì)胞參與早產(chǎn)相關(guān)的炎癥反應(yīng)，但具體的作用目前還不明確。研究表明，與足月分娩的孕婦相比，早產(chǎn)的孕婦基蛻膜與壁蛻膜中M1型巨噬細(xì)胞的含量較高，而基蛻膜中M2型巨噬細(xì)胞含量較少；壁蛻膜中M2型巨噬細(xì)胞在二者之間沒有顯著差別，但早產(chǎn)孕婦蛻膜高表達(dá)TNF和IL-12，低表達(dá)過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）[33-34]。M1型巨噬細(xì)胞被活化后，會產(chǎn)生大量炎癥因子。在自然分娩以及早產(chǎn)過程中，盡管生殖系統(tǒng)以及母胎界面均有一些M1型巨噬細(xì)胞的分布，但早產(chǎn)過程中含量更高，這提示早產(chǎn)孕婦蛻膜M1型巨噬細(xì)胞浸潤程度升高，導(dǎo)致母體免疫耐受異常，這可能是早產(chǎn)發(fā)生的一個重要原因。另外研究還發(fā)現(xiàn)，有些M2型巨噬細(xì)胞也會表達(dá)TNF和IL-12，與足月分娩的孕婦相比，早產(chǎn)孕婦體內(nèi)M2型巨噬細(xì)胞表達(dá)TNF與IL-12的水平也較高[33,35]。因此，可以推論巨噬細(xì)胞活化可引發(fā)炎癥，進(jìn)而影響母體免疫耐受且與早產(chǎn)密切相關(guān)。

4.4 弓形蟲感染弓形蟲在自然界中廣泛存在且是人類體內(nèi)常見的寄生蟲之一，妊娠期感染弓形蟲會引發(fā)嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括死胎、流產(chǎn)、先天畸形等[34]。有研究發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體亞家族B成員4（leukocyte immunoglobulin-like receptor subfamily B member 4，LILRB4）受體基因敲除的妊娠小鼠感染弓形蟲后，與野生型小鼠感染弓形蟲后相比，更容易出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。同時該研究還發(fā)現(xiàn)，LILRB4受體基因敲除小鼠與野生型小鼠在弓形蟲感染后，子宮dMΦ的分布水平均顯著上升[36]。另一方面，與未受弓形蟲感染的孕婦相比，感染弓形蟲的孕婦其子宮dMΦ的LILRB4受體表達(dá)水平下調(diào)，M1型巨噬細(xì)胞的比例顯著上升，并伴隨著M2型巨噬細(xì)胞的比例顯著下降[36]。LILRB4受體主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞，作為內(nèi)源性巨噬細(xì)胞活化的負(fù)調(diào)節(jié)因子，在妊娠期特殊免疫耐受的維持方面起到關(guān)鍵作用[37]，由此推測弓形蟲感染后巨噬細(xì)胞LILRB4受體的異常表達(dá)及M1/M2型巨噬細(xì)胞比例的失調(diào)是弓形蟲感染后誘發(fā)嚴(yán)重并發(fā)癥的重要病因之一。

5 結(jié)語與展望

子宮巨噬細(xì)胞在妊娠期母體免疫耐受的建立與維持、滋養(yǎng)層細(xì)胞侵入與胎盤形成、子宮螺旋動脈血管的重塑等方面均起到了重要的作用。M1/M2型巨噬細(xì)胞在子宮中的數(shù)量、比例、功能是否正常與妊娠的發(fā)展以及母體和胎兒的健康密切相關(guān)，一旦出現(xiàn)異常就會通過促炎癥因子的釋放、自噬等途徑對母體與胎兒產(chǎn)生負(fù)面影響，包括先兆子癇、早產(chǎn)、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)等。

然而，對于子宮巨噬細(xì)胞出現(xiàn)異常并影響正常妊娠的具體機(jī)制目前還尚未完全明確，還有待更深入的研究。另外，在妊娠的特殊時期，子宮中各種免疫細(xì)胞在正常妊娠狀態(tài)的維持方面都起到了重要的作用，進(jìn)一步綜合了解子宮中多種免疫細(xì)胞及免疫因子構(gòu)成的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，必將會對巨噬細(xì)胞在母胎界面的作用有更深入的理解。