胎盘的免疫学研究进展

综述胎盘的免疫学研究进展刘玉昆综述张建平审校中山医科大学孙逸仙纪念医院妇产科,广州510120【摘要】胚胎作为一种同种移植物,能够不被母体排斥,其机制仍不甚清楚,胎盘作为母体与胎儿的联接器官,在母胎免疫机制中起主要作用。现就近年来胎盘的免疫学研究进展作一综述。【关键词】胎盘免疫学综述文献中图分类号R71456文献标识码A文章编号100473792001040297031滋养细胞的MHC抗原表达胎儿滋养层各细胞亚群是胎儿表达父母双亲的同种异型抗原并直接暴露于母体的部位,包括合体滋养细胞亚群包围母体血窦的和自妊娠初期近母体蜕膜的一层菲薄的滋养层、细胞滋养细胞亚群合体滋养层下、绒毛外细胞滋养细胞亚群胚胎13天非游离绒毛尖端的细胞滋养细胞穿破外围合体滋养细胞并蔓延浸入母体蜕膜形成。滋养细胞不表达经典HLA,类强抗原。1986年RADMAN发现胎盘绒毛外细胞滋养层表达一种新的HLA类抗原。1991年WHO命名委员会正式将表达该抗原的基因命名为HLAG位点,它是人类HLA类基因家庭中的一员,定位于第6号染色体短臂远侧6P2131。HLA类基因家族包括HLAA,B,C,E,F,G基因位点,其中HLAA,B,C位点所编码的分子被称为经典HLA类HLAA分子,特点是基因具有高度多态性和广泛表达在各种有核细胞表面。与之相对,HLAG呈低度多态性,其抗原只限制性表达在母胎界面的绒毛外细胞滋养细胞上,所以HLAG编码的分子被称为非经典HLAHLAA类分子。人类MHC肩负着细胞间相互识别以及诱导免疫耐受。HLAG代表HLA抗原表达在母胎界面上,但不引起母体排斥胎儿,提示HLAG在母胎免疫耐受中有重要意义,即保护带有父方同种异体抗原的胚胎免受母体免疫系统的杀伤。HLAG是如何起作用的呢近年学者们发现,HLAG能与NK细胞的抑制性受体INHIBITORYNKRECEPTORS,KIRS结合,然后传入抑制信号,阻止NK细胞对胚胎的杀伤,从而使胚胎免受排斥。GILL等2的实验表明,HLAG转染的LCL721221缺乏HLA类抗原的人B细胞瘤样细胞株可以抑制蜕膜NK细胞的杀伤,其机制可能是HLAG编码NK细胞KIRS的一公共配体。把针对NKAT3的单抗5133加入到反应体系中发现,NK细胞可恢复对HLAG转染的LCL721221细胞的杀伤。实验表明,单抗5133与NKAT3结合后,封闭了HLAG与NKAT3的结合点,使HLAG不能发挥保护作用,证明HLAG是NKAT3的配体。HAMAI等3发现妊高征的胎盘滋养细胞上HLAG表达减少而IL2增多。将HLAG阴性的滋养细胞JAR与IL2混合培养,其增殖力明显降低,而HLAG阳性滋养细胞则不受影响,且转染HLAG后的JAR可消除IL2的影响,进一步证明,HLAG的表达可使滋养细胞逃避IL2的损害,在母胎免疫耐受中起重要作用。2NK细胞NK细胞对妊娠结局有重要影响。妊娠早期蜕膜组织中淋巴细胞数量明显增加,其中最为显著的是NK细胞4。但这些细胞的表型、形态、功能等与外周血中的NK细胞不同,称为子宫天然杀伤细胞UTERUSNATURALCELL,UNK。UNK细胞表型是CD3CD16CD56,其形态学为典型的大颗粒淋巴细胞,而外周血中的NK细胞大多是CD3CD16CD56,只有少数为CD3CD16CD56,而这些CD16的细胞与UNK细胞不同,它们是无颗粒的5。在功能上,UNK细胞的杀伤活性低于外周血NK细胞可能与蜕膜局部微环境中NK细胞受抑制有关。以往学者们认为,NK细胞的杀伤是非MHC限制的,直到1989年STORKUS等6的研究表明,NK细胞杀伤需识别MHC类抗原。后来学者们又发现的KIR有NKAT1、NKAT2、NKAT3、NKAT4。并有实验证明,HLAG是NKAT3的配体,即HLAG与NK细胞上的NKAT3结合,可抑制NK细胞的杀伤作用。正常妊娠状态下,NK细胞的细胞毒作用受抑制,而IL2可将其激活,转化为典型LAK细胞,对滋养细胞具有杀伤作用。这种杀伤效应是MHC类抗原依赖性的,故能够诱导滋养细胞表达MHC分子的细胞因子如IFN具有保护作用。IL2对CD16CD56NK细胞的激活是通过IL2R进行的,IL4、IL10、IFN、PGE2可下调CD16CD56NK细胞的IL2受体的表达,从而产生抑制作用,另外,TGF也可抑制CD16CD56NK细胞的活性7。NK细胞的活性与病理妊娠有关,实验证明,NK细胞的活性增加是流产的高危因素。研究还发现,UNK细胞能分泌多种细胞因子,如GMCSF、CSF1等,而滋养层细胞也表达相应的受体,这提示UNK细胞可通过分泌细胞因子调节滋养细胞的生长。3细胞因子胎盘复杂而有序的功能需要周密的调控,其中细胞因子由于其对细胞生长与分化及细胞间有重要调节功能,且能多效、快速而成为胎盘功能调控中的重要环节。细胞因子主要分为TH1型和TH2型。TH1型主要有IL2、IFN、IFN及TNF,促进细胞免疫。TH2型细胞因子包括IL4、IL5、IL10、IL13等,主要参与体液免疫。妊娠时母体趋向于TH2型细胞因子参与的体液免疫,而避免TH1型细胞因子参与的细胞免疫。31TH1型细胞因子研究表明,胎盘组织中TH1型细胞因子过多与习惯性流产、IUGR、死胎等病理妊娠有关。体外实验证明,INF可抑制滋养层的生长,INF与TNF有协调作用,可抑制胚胎与胎儿的生长发育8。TNF参与滋养层细胞的凋亡,TNF与IL2共同作用可使NK细胞转化成具有细胞毒性作用的LAK细胞,损害胎盘组织。体外实验中,IL2可诱导蜕膜中NK细胞增殖,并转化成具有杀伤滋养细胞作用的表型。32TH2型细胞因子LIN等9利用ELISA法检测了妊娠的早、中、晚期孕鼠胚胎界面与免疫系统的细胞因子含量,发现正常妊娠的孕鼠中含有大量TH2型细胞因子,在妊娠整个时期,很易检测到IL4、IL5、IL10、IL13。羊水中可检测出IL10,体外实验妊娠各阶段的细胞滋养细胞均产生有生物活性的IL10,IL10可抑制TH1型细胞因子。IL4能够抑制IL2诱导的LGL活化,抑制TNF受体在胎盘血管中的表达。实验研究证明,多数妊娠失败与TH2型细胞因子缺乏有关。胎盘局部还存在GMCSF、MCSF、TGF等,对胎盘的生长分化起重要作用。TGF可抑制过高IL2的产生,并对T细胞、NK细胞的靶细胞有保护作用,抑制TNF、IFN的产生。4细胞凋亡细胞凋亡是在一个接近完整的质膜限制下,分解内在的大分子,导致特征性的生物化学和超微结构改变的死亡过KB的单拷贝基因,FASL属型糖蛋白,为TNF家族成员,基因组位于人染色体1Q23上。FAS为非特异性抗原分子,广泛存在于各种组织各器官,而FASL主要在被激活的T细胞和B细胞上表达。研究发现,FAS/FASL在T细胞的外周克隆消除,CTN与NK细胞的细胞毒活性以及免疫特赦中起重要作用。激活的炎症细胞进入眼、睾丸等特赦器官,立即会被器官内表达的FASL杀死14。表达FASL的睾丸移植到同种动物的肾囊时可以存活,而来自于GLD鼠的睾丸却受到排斥。FAS/FASL在移植免疫、自身免疫疾病等领域都得到广泛研究。胎盘的FAS/FASL方面的研究也取得了较大进展。KAUMA等15将激活的淋巴细胞表达FAS抗原与滋养细胞表达FSAL混合培养,30淋巴细胞发生凋亡,而加入FAS抗体FASL可阻止40的细胞凋亡。相反,将激活的淋巴细胞与无FASL表达的纤维混合培养或将未激活的淋巴细胞无FAS表达与ED27滋养细胞混合培养,几乎无淋巴细胞发16生凋亡。HAMMER等用WESTERNBLOTING、免疫组化和双免疫荧光技术发现FASL在胎盘上主要分布在绒毛内及蜕膜中细胞滋养细胞上。研究表明,位于母胎界面的胎盘组织主要是细胞滋养细胞表达FASL,且能够诱导表达FAS的淋巴细胞凋亡,在母胎免疫耐受中起重要作用。当然,FAS/FASL在胎盘中的研究尚在开始阶段,对它们深入研究,对揭示母胎免疫机制及预防病理妊娠具有重要意义。5蜕膜非免疫细胞蜕膜中非免疫细胞在母胎免疫中的作用日益受到重视。它可能通过分泌细胞因子,调节蜕膜局部免疫微环境,蜕膜17中非免疫细胞主要为蜕膜基质细胞。胡冬梅等的研究表明,蜕膜非免疫细胞培养的上清液不同程度抑制T淋巴细胞、NK细胞及B淋巴细胞等的免疫作用。但研究中未发现非免疫细胞对淋巴细胞IL2的分泌有明显作用。KING等18研究发现,将蜕膜中的NK细胞与蜕膜基质细胞混合培养,只需较少量的IL2即可将其激活,而将蜕膜中的NK细胞与基质分离后,IL2却不能将其激活。实验表明,蜕膜基质细胞及蜕膜免疫微环境对NK细胞的活性具有重要影响。由于蜕膜基质细胞具有免疫活性,有学者称其为免疫潜能细胞。总之,胎盘的免疫学研究取得了较大进展,研究胎盘的免疫学,不仅对揭示母胎免疫机制,而且对研究免疫识别、免疫耐受及移植免疫、肿瘤免疫都具有重要意义。参考文献程10。自1972年KERR提出此概念以来,已认识到凋亡是属于机体的生理机制,参与机体生殖、胚胎发育、免疫等生理过程以及肿瘤、病毒感染等疾病发生过程。胎盘的细胞凋亡研究近年才受到重视。NELSON等11注意到正常足月胎盘合体滋养层局部缺失是一个常见的组织学特性,缺失处有纤维素沉积,他推测是由合体滋养细胞凋亡造成的。在电镜下观察纤维沉积处的胎盘组织,发现合体滋养细胞具有凋亡超微结构改变。用凝胶电泳法检测正常足月胎盘DNA,出现典型的梯形带12,表明细胞凋亡存在于胎盘组织是生理现象。最近研究发现,FAS配体FASL所介导的FAS细胞凋亡过程在免疫中起重要作用。FAS/APO1是由TRAUTH和YONCHEA分别发现的1993年在第5届人白细胞分型会议上正式将FAS/APO1命名为CD95分子。此后SUDA利用亲和层析技术从鼠毒性T淋巴细胞中发现并纯化出FAS的天然配体FASL。人FAS/APO1属型跨膜糖蛋白,属TNFR家族成员13,其基因组位于人染色体10Q23上,全长为25个1SCHMIDTCM,ORRHTAPHYSICALLINKAGEMAPOFHLAA,HLAG,75P,FJHUMANIMMUNOL,1991,31180185GILLM,MUNZC,KEILHOLZWNONCLASSICALHLAGMOLECULESARECLASSICALPEPTIDEPRESENTERSJCURRBIOL,1996,6305314HAMAIY,FUJIIT,YAMASHITAT,ETALTHEEXPRESSIONOFHU2MANLEUKOCYTEANTIGENGONTROPHABLASTSABOLISHESTHEGROWTHSUPPRESSINGEFFECTOFINTEREUKIN2TOWARDSTHEMJAMJREPRODIMMUNOL,1999,41153158下接301页23ETRIOSISFAILURETOMETABOLIZEESTRADIOL17JJCLINENDOCRINOLMETAB,1998,834474CASEML,MACDONALDPC,ANDERSSONS17HYDROXYSTEROIDDEHYDROGENASETYPE2CHROMOSOMALASSIGNMENTANDPRO2GESTINREGULATIONOFGENEEXPRESSIONINHUMANENDOMETRIUMJJCLININVEST,1994,942135WALLERKG,SHAWRWGONADOTROPINRELEASINGHORMONEANALOGUESFORTHETREATMENTOFENDOMETRIOSISLONGTERMFOLLOWUPJFERTILSTERIL,199359511TAKAYAMAK,ZEITOUNK,GUNBYRT,ETALTREATMENTOFSEVEREPOSTMENOPAUSALENDOMETRIOSISWITHANAROMATASEINHIBITORJFERTILSTERIL,1998,69709ZEITOUNKM,BULUNSEAROMATASEAKEYMOLECULEINTHEPATHOPHYSIOLOGYOFENDOMETRIOSISANDATHERAPEUTICTARGETJFERTILSTERIL,1999,72961BULUNSE,ZEITOUNKM,TAKAYAMAK,ETALAROMATASEASATHERAPEUTICTARGETINENDOMETRIOSISJTRENDSINENDOCRINOL2OGYANDMETABOLISM,1999,1122收稿日期200102158NOBLELS,TAKAYAMAK,DUTMANJM,ETALPROSTAGLANDINE2STIMULATESAROMATASEEXPRESSIONINENDOMETRIOSISDERIVEDSTROMALCELLSJJCLINENDOCRINOLMETAB,1997,82600HUANGJC,LIUDY,YADOLLAHIS,ETALINTERLEUKIN1INDUCESCYCLOOXYGENASE2GENEEXPRESSIONINCULTUREDENDOMETRIALSTROMALCELLSJJCLINENDOCRINOLMETAB,1998,83538KHORRAMO,TAYLORRN,RYANIP,ETALPERITONEALFLUIDCON2CENTRATIONSOFTHECYTOKINERSNTESCORRELATEWITHTHESEVERITYOFENDOMTRIOSISJAMJOBSTETGYNECOL,1993,1691545SHARPETIMMSKL,PENNEYLL,ZIMMERRL,ETALPARTIALPURIFICATIONANDAMINOACIDSEQUENCEANALYSISOFENDOMETRIO2SISPROTEINENDOREVEALSHOMOLOGYWITHTISSUEINHIBITOROFMETALLOPROTEINASES1TIMP1JJCLINENDOCRINOLMETAB,1995,803784BRUNERKL,MATRISIANLM,RODGERSWH,ETALSUPPRESSIONOFMATRIXMETALLOPROTEINASESINHIBITSESTABLISHMENTOFECTOPICLE2SIONBYHUMANENDOMETRIUMINNUDEMICEJJCLININVEST,1997,992851ZEITOUNK,TAKAYAMAK,SASANOH,ETALDEFICIENT17HY2DROXYSTEROIDDEHYDROGENASETYPE2EXPRESSIONINENDOM1491015111617121813上接298页4林羿,洪彤,侯家珠反复自然流产的几种免疫相关因素J生殖与避孕,1999,19182188KINGA,BURROWT,LOKEYWHUMANUTERINENATURALKILLERCELLJNATIMMUNOL,1996,154152STORKUSWJ,ALEXANDERJ,PAYNEJA,ETALREVERSALOFNATURALKILLINGSUSCEPTIBILITYINTARGETCELLSEXPRESSINGTRANSFECTEDCLASSHLAGENESJPROCNATLACADSCIUSA,1989,8623612364胡冬梅,陈竹钦蜕膜细胞成分及免疫生物学特性的研究进展J生殖与避孕,1998,18131135HAIMOVICIF,HILLJA,ANDERSONDJTHEEFFECTSOFSOLUBLEPRODUCTSOFACTIVATEDLYMPHOCYTESANDMACROPHAGESONBLAS2TOCYSTIMPLANTATIONEVENTSINVITROJBIOLREPROD,1991,446975LINH,MOSMANNTR,GUILBERTL,ETALSYNTHESISOFTHELPERLTYPEEYTORMESATTHEMATERNALFETALINTERFACEJIMNUNOL,1993NGINHUMANPATIENTSJAMJOBSTETGYNECOL,1995,172272272ITOHN,YONEHARAS,ISHIIA,ETALTHEPOLYPEPTIDEENCODEDBYTHECDNAFORHUMANCELLSURFACEANTIGENFASCANMEDIATEAPOPTOSISJCELL,1991,66233243BELLGRAUD,GOLDD,SELAWRYH,ETALAROLEFORCD95LIGANDINPREVENTINGGRAFTREJECTIONJNATURE,1995,377630632KAUMASW,HUFFTF,HAYESN,ETALPLACENTAFASLI