下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
正常的胎儿宫内发育需要足够的营养和物质供应。母体与胎儿的物质交换发生在胎盘绒毛中母体与胎儿的毛细血管之间，通过浸没在母体血窦中的合体滋养层（STB）细胞进行。妊娠期间，胎儿发育形成绒毛内的毛细血管系统，而母体通过血管扩张和血管新生增加胎盘的血流量，以适应胎儿日益增长的需求。蜕膜血管发育与螺旋动脉的改建是胎盘发育过程中的重要环节。
子宫胎盘动脉是子宫肌层动脉的分支。在子宫内膜或蜕膜内，这些血管呈螺旋状，因此也被称为螺旋动脉或螺旋小动脉。一些作者将螺旋动脉的术语限制于子宫内膜的非妊娠时期，并在胎盘形成后重新命名血管。在大多数出版物中，这些术语被同义使用。
母体子宫内膜血管和绒毛间腔隙系统的第一次接触发生在妊娠11~12日，此时母体血液进入绒毛间隙，但在此期间人类母胎间是否产生有效的子宫胎盘循环还存在疑问。妊娠28~29日，研究者未在样本中发现螺旋动脉开口于绒毛间隙，最早能发现螺旋动脉开口的样本为30日。
Schaaps和Hustin等运用多普勒超声检查及活检方法对胎儿胎盘循环进行检测。他们发现妊娠早期绒毛膜绒毛的抽样活检通常无血，也并未发现妊娠13周前的绒毛间有血流回声。组织学方法未能在妊娠早期绒毛间隙发现母血痕迹。此外，他们在妊娠前12周对胎盘进行体内造影观察，发现胎盘苍白，钡元素不能进入绒毛间隙。然而，Meekins等利用妊娠早期行子宫切除术的患者标本，在妊娠早期阶段均发现绒毛间隙存在母血。根据这些数据，他们认为子宫胎盘动脉在妊娠早期全部堵塞的现象非常罕见，且子宫胎盘循环在妊娠前12周并不中断。
在1977年秋的欧洲胎盘组（European Placenta Group）会议上，研究者们讨论了在人类妊娠过程中得到的数据。本次研讨会的成员达成一致意见，认为妊娠前期母体循环可以因为部分动脉的堵塞而减少，但是不会完全中断。与该共识相一致的是，在整个妊娠早期测得的胎盘氧分压均偏低，直到妊娠13周才开始上升（Genbacev et al.，1997）。这些数据同样提示低氧是调控滋养层细胞增殖与浸润平衡的主要因素。
螺旋动脉在妊娠第8周时几乎垂直穿过子宫壁。随着妊娠的进行，胎盘逐渐增大，外周动脉变得更加倾斜，至第10周时其远端近乎平行于基底膜。滋养细胞浸润进入后破坏这些血管的水平段，形成通向绒毛间隙的新开口。这些新的动脉开口造成了血流的改变。该现象在妊娠8~14周的胎盘周围很常见。
妊娠期间，螺旋动脉的螺旋数量变少。螺旋形直接在子宫基底膜下方形成大环，可能会导致在同一根螺旋动脉上连续形成多达7个开口。在接近足月时，这些开口和分支的大部分会被血块阻塞，导致每个动脉最终只剩一个开口。
正常胎盘发育期间，母体子宫螺旋动脉经历广泛的改建，是母体对妊娠的重要适应过程。改建过程中，enEVT替代螺旋动脉的内皮细胞与平滑肌细胞，将高阻力低流量的螺旋动脉改建为低阻力、高流量、收缩能力降低的血管。这种替代是一个血管拟态的过程，由于侵入的滋养层细胞的黏附分子表达发生改变，细胞由上皮特性转化为内皮特性，因此该过程也称为血管内转换或假性血管发生。螺旋动脉改建过程的形态学特征包括血管平滑肌细胞脱离、内皮细胞肿胀、血管扩张、绒毛外滋养层细胞浸润、内皮细胞丢失、血管平滑肌细胞丢失、纤维蛋白沉积、血管内部出现EVT、内皮更新等。
母体子宫螺旋动脉的改建持续至妊娠第二阶段的中期。其深度与iEVT的浸润类似，可以深达子宫肌层的上1/3处。子宫螺旋动脉改建的发生并不均匀，主要发生在胎盘的中央部位，边缘区域相对较少。改建完成后，螺旋动脉在长度上有所增加，管腔直径增加数倍，且对促进血管紧张的药物不再敏感。改建后的低阻力、高流速螺旋动脉可以向绒毛间隙中提供足够的母体血液，为妊娠过程中维持胎儿生长发育所必需。有研究者将螺旋动脉改建分为四个阶段（Smith et al.，2009）。第一阶段时，小动脉完整，血管周围具有完整的平滑肌层，内部覆盖完整的血管内皮层。第二阶段时，平滑肌层开始瓦解，但动脉内并不出现血管滋养层细胞。第三阶段时，平滑肌细胞和血管内皮细胞大量瓦解，血管周围出现间质绒毛外滋养层细胞，血管内出现enEVT。至第四阶段，螺旋动脉完全改建，不再存在残余的平滑肌层，enEVT嵌入血管完全替代内皮细胞。
enEVT可能具有两种起源，分别为iEVT和enEVT栓。妊娠早期，蜕膜浅表的子宫螺旋动脉被iEVT包围。这些iEVT沿螺旋动脉分布，并开始打乱血管平滑肌细胞的正常分布。当其浸润进入动脉腔后，将转变为血管内皮细胞样的表型，即转变为enEVT。然而，已有研究证明，这种由iEVT起源的转变过程仅发生于蜕膜浅表的螺旋动脉区，深部螺旋动脉的改建则涉及enEVT的另外一种起源，即enEVT栓，指enEVT沿血管腔逆行、迁入螺旋动脉后形成的栓样结构。EVT脱离其周围的细胞外基质，并沿着血管进行迁移；与此同时，母体的血管内皮发生凋亡（图2-7-1），被enEVT继续取代。该过程与假性血管发生相类似。enEVT可以在母体血管内模拟血管内皮细胞的性状，这种能力可能是由enEVT的表面黏附分子从上皮细胞型转化为内皮细胞型所致。enEVT下调了上皮细胞的标志物E-cadherin和α6β4，上调了内皮细胞标志物 VE-cadherin、PECAM、NCAM（CD56）及整合素 α5β1、α1β1和 αVβ3的表达。近来，基于小鼠模型的研究证实母体血管可以被修复。这个修复过程涉及再内皮化和内皮增生（发生在内皮细胞和enEVT包围的纤维蛋白间）。
图2-7-1 滋养层细胞对螺旋动脉的改建
螺旋动脉的改建过程受到多种类型的局部细胞与因子的调节作用。蜕膜自然杀伤（dNK）细胞与浸润性的绒毛外滋养层细胞均参与改建过程的调控。妊娠早期，蜕膜基质细胞的30%~40%为淋巴细胞，而dNK细胞占淋巴细胞总数的70%（Moffett-King，2002）。人类的dNK细胞与外周血NK细胞具有不同的表型与细胞特性，外周血NK细胞的表面分子标志主要为CD56 dim CD16 + ，而dNK是CD56 bright CD16 - 的淋巴细胞。与外周血NK细胞相比，dNK的细胞杀伤能力较低，但产生大量细胞因子与促血管生长因子，具有促血管生成和血管改建能力。
螺旋动脉改建的起始过程主要由dNK细胞执行，无须滋养层细胞参与。妊娠早期，dNK细胞激活并聚集在螺旋动脉周围，可能参与螺旋动脉平滑肌细胞与内皮细胞的降解与清除。血管发育接近尾声时，dNK细胞数量开始降低，至足月时下降至很低的水平。有研究者分离子宫肌层螺旋动脉并进行体外研究，发现妊娠早期（8~10周）分离的dNK细胞的条件培养基能够破坏螺旋动脉的血管平滑肌层，导致平滑肌层分离，并使平滑肌细胞形态变圆。这一现象说明dNK细胞可能通过分泌相关因子，改变平滑肌细胞的形态，进而破坏血管肌层结构，导致血管平滑肌层的组织结构紊乱，使血管平滑肌细胞远离血管腔并向蜕膜基质迁移（Bulmer et al.，2012）。人类dNK细胞分泌多种促血管生成因子与细胞因子，如血管生成素-1、血管生成素-2、VEGF-C、MMP等，均可能诱导螺旋动脉的改建。
（王雁玲）