一、宫颈与阴道免疫
宫颈与阴道的抗原提呈细胞——巨噬细胞,呈树突状,其表面有3种表型:人类白细胞DR抗原(HLA-DR)+OK6+,HLA-DR+/OK6-,HLA-DR+/Leu10+, hLA-DR-/Leu10+。主要分布在上皮层,细胞突起相连成网(上达表皮层,下达基底膜),大量分布在毛细血管或淋巴细胞聚集体(lymphocyte aggrate)周围。在宫颈上皮均可见到T细胞,分布于上皮基底膜,以T8为主,T8∶T4=3∶2~9∶1,转化区比天然上皮区多见。关于阴道上皮T细胞的研究,也有报告,也以T8细胞为主。
在阴道、宫颈阴道部和宫颈组织,均可见合成IgA的B细胞,其分泌抗体为分泌型IgA(S-IgA)。S-IgA可通过上皮层并与上皮细胞合成糖蛋白相连结,可由细胞吞噬进入细胞内形成小囊,并可释放至上皮细胞表面,具有中和病毒、抑制微生物粘附粘膜、活化补体作用;在溶酶体和补体存在时具有杀菌作用。还可通过与大分子抗原结合成为不可吸收的复合物,调理细胞菌吞噬和防止抗原进入体内。IgA的合成受到激素的影响,雌激素可使合成IgA免疫细胞减少,而孕激素则可使其明显增加。
鉴于阴道及宫颈阴道部上皮均为复层鳞状上皮,且在女性生殖道中含有相当数量的免疫抑制因子,除排卵期外,精子仅限于阴道。又由于精子表面被覆精浆等免疫抑制因子,这些免疫抑制因子均可抑制机体对精子细胞的免疫反应。所以,精子一般不容易引起致敏,只有感染、外伤等。使天然屏障遭到破坏,或在精浆中免疫抑制因子减少时,方可引起对精子的免疫反应,导致不孕。
二、子宫局部免疫
子宫内膜虽然没有典型的粘膜免疫系统,但有一定数量的免疫职能细胞,如巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)和T淋巴细胞。还有免疫潜能细胞,如内膜上皮细胞和间质细胞。在黄体期和孕期类固醇激素的影响下,免疫职能细胞在数量上和(或)功能上发生一系列生理变化,通过分泌各种细胞因子如白细胞介素(IL)、细胞集落刺激因子(CSF)、生长因子,并表达和分泌一系列粘附分子及其配基,形成激素-免疫-细胞因子、粘附分子网络系统,有效地调控子宫内膜的免疫活动,防止感染,参与胚胎着床、生长、发育及早期胎盘形成等调节。
1.巨噬细胞:巨噬细胞分布于内膜基底层与功能层,是抗原提呈细胞,能激活Ts细胞,具有分泌前列腺素E2(PGE2)的功能,被设想为早期蜕膜免疫抑制细胞。同时可产生各种细胞因子,如IL-1、IL-6、INFα、 CSF-1、转化生长因子(TGF)-β、PGE2和一氧化氮等。并可表达粘附分子粘合素αL、αM、β2亚单位。动物实验发现,巨噬细胞被活化可导致流产。
2.大颗粒淋巴细胞(large granulate lymphocyte, LGL): lGL系内膜NK细胞,在正常子宫内膜中含量很少,其细胞表型主要为CD56+(暗荧光)CD16+。孕期在激素影响下,蜕膜出现大量LGL细胞,具有两种表型:CD56+(亮荧光)、CD16-约占90%,对同种异体抗原(胚胎)不具有杀伤作用,而具有营养作用;CD56+(暗荧光)CD16+,约占10%,对同种异体抗原具有杀伤作用。LGL细胞通过旁分泌和自分泌产生多种细胞因子:CSF-1、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素(interferon, iFNr)、TGF-β1、白血病抑制因子(leukemia inhibitor factor, LIF)、粒巨细胞-集落刺激因子(granulocytemacrophage-colony stimulating factor, GM-CSF),并可表达粘附分子,主要有粘合α5β1和α4β1,其次还有粘合素α4β7和α1β1。CD56+CD16-/CD56+CD16+之间处于平衡,这种平衡倾向于使子宫免疫微环境有利免疫营养作用。打破这种平衡,则可能导致病理妊娠。我们的研究表明,原因不明习惯性流产与CD56+CD16-/CD56+CD16+比率下降有关。
3.T细胞:在非孕期子宫内膜淋巴细胞中,T细胞占46%~50%。在孕期T细胞数量减少至仅占20%,且2/3为Ts细胞,Ts细胞可能参与胚胎和妊娠的免疫调节。有研究认为,T细胞对妊娠可有两种作用:一种为免疫营养作用,如Th2免疫及其相关细胞因子,如IL-6和IL-10等,有利于妊娠及正常胎盘正常生长发育;另一种为免疫杀伤作用,主要为通过Th1免疫及其有关因子,如IL-2,IFN-γ和TNF-α等,从而影响生殖功能,并使胚胎受到损害。我们最近的研究发现,原因不明不孕症患者子宫腔Th1免疫增强,表现宫颈粘液中IL-2和TNF-α的含量明加。
4.子宫内膜上皮细胞:在激素影响下,内膜上皮细胞可分泌多种细胞因子,如巨噬细胞-集落刺激因子(macro- phage-colony stimulating factor, m-CSF)、表皮生长因子(EGF)、GM-CSF、TNF-β和IL-6,并可表达许多粘附分子,其中持续表达有粘合素α2、α3、α6、β1、β4亚单位,周期性表达有粘合素α1、α4、αvβ3/β3,且仅局限于腺上皮。有报告,粘附分子α4β1表达缺陷与某些不孕症有关。
5.子宫内膜间质细胞:子宫内膜间质细胞在分泌期和早孕期呈多角形,并含有丰富的脂质和糖原,具有分泌和营养作用。间质细胞可分泌的细胞因子有:IL-1、TNF-α、IL-6、M-CSF、TGF-β、EGF和胰岛素样生长因子(IGF)等。并可表达的粘附分子:持续性表达的粘合素有α5β1,周期性表达的粘合素有α1、αvβ3。同时,还可通过产生不同细胞外基质成分,如纤维连结蛋白、层连结蛋白(laminin)和胶原等,这些基质成分是粘附分子的重要配基。
三、胎母界面的免疫
目前,胎儿作为同种移植抗原而不被排斥的研究,已深入到胎母最直接部位——滋养细胞,即滋养细胞膜抗原与母体血淋巴细胞的免疫关系。已知排斥反应是由MHC-Ⅱ类抗原介导的T细胞免疫。但滋养细胞膜缺乏MHC-Ⅱ类抗原,所以不可能引发T细胞免疫反应。然而NK细胞与T细胞在免疫应答方面不同,可直接对外来抗原进行免疫攻击。目前,分子生物学研究表明,滋养细胞存在非经典MHC-I类分子——组织相溶性白细胞抗原(HLA)-G,可与NK细胞表面相应受体结合,向细胞内传导抑制性信号,从而抑制其杀伤毒性。但是,HLA-G分子的完整表达,受到编码蛋白β2微球蛋白的基因和分子胞浆内抗原加工运输蛋白(TAP)基因的调控,如果这些基因突变,影响了HLA-G分子的正常表达,可引起NK细胞的免疫攻击。有报道,妊高征患者滋养细胞HLA-G分子表达显著下降。
四、围着床期的免疫
从受精开始到胚泡种植以及早期胚胎发育,这一时期可称为围着床期。这个时期子宫内环境发生了一系列变化,使胚泡的发育与子宫的分化达到同步,以利于着床。
调节子宫内膜生理性变化,主要是通过类固醇激素-免疫职能和潜能细胞-细胞因子、粘附分子网络的调节来实现。在着床前期,激素使子宫内膜细胞产生CSF-1、GM-CSF和TNF等因子。这些因子对巨噬细胞有趋化作用,使种植前期含有丰富的巨噬细胞,巨噬细胞和其它子宫内膜细胞可产生一系列炎症型细胞因子,如IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-7和TNFα等,使内膜出现类炎症反应,而有利于胚胎着床。类固醇激素同时还可直接或通过产生一系列生长因子,如EGF、肝素结合样表皮生长因子(heparin binding-epithelial growthfactor, HB-EGF)、TGF、IGF、纤维母细胞因子(fibroblast growth factor, FGF)、血小板衍化生长因子(platelet derived growth factor, pDGF),促进胚胎细胞增殖、分化、移行以及早期脏器的发生及形成。
目前,在许多细胞因子的研究中发现,有4种细胞因子是着床所必需的:(1)LIF,主要由子宫内膜上皮产生。实验表明,LIF基因缺陷的小鼠的胚泡游离于子宫腔,无法着床;(2)HB-EGF:主要由子宫内膜上皮产生,属于表皮生长因子家族。表皮生长因子家族包括EGF、TGF、双调蛋白(amphiregulin)和HB-EGF,只有HB-EGF对着床有直接作用。研究表明,HB-EGF参与胚泡与子宫内膜初次接触的调节,它表达于内膜上皮,可与滋养细胞表面两种受体,即EGF受体以及硫酸乙酰肝素蛋白多糖相结合;(3)CSF-1:由巨噬细胞和子宫内膜上皮分泌。CSF-1有两种形式:可溶性CSF-1有促细胞胚胎发育的作用,膜结合形式的CSF-1分布于子宫内皮上皮,可与滋养细胞表面的CSF-1受体结合。动物实验证明,CSF-1基因突变失活的小鼠模型,着床能力明显低下;(4)IL-1β:由单个核细胞分泌,胚胎可
