第二节
母胎界面T细胞分化及其功能

妊娠早期蜕膜局部聚集着丰富的免疫细胞群，参与母胎耐受和抗感染免疫。蜕膜免疫细胞的构成极为特殊，主要由特殊类型的NK细胞（CD56 ^bright CD16 ^- ）、T细胞和单核巨噬细胞组成，它们通过表达特殊活化标志和产生大量的细胞因子，在母胎界面局部发挥着不同于外周的免疫调控作用，并通过旁分泌作用调控滋养细胞的生长、分化和迁移，从而对妊娠的维持起重要调节作用（Arck et al.，2013，Erlebacher 2013）。其中正常妊娠早期母胎界面胚胎特异性CD8 ⁺ T细胞广泛存在并发挥作用，而CD4 ⁺ T细胞亚群出现了不平衡分化，相对于Th1、Th17细胞而言，Th2、Treg细胞数量与功能显著上调，呈妊娠期特有的Th2型优势与Treg扩增。母胎界面独特的免疫微环境在蜕膜T细胞的发育与功能调节中发挥至关重要的作用（图3-2-1）。

一、T细胞分化发育

T细胞是免疫系统中重要的效应性细胞。初始T细胞在DC及其他抗原提呈细胞的作用下识别相关抗原，并发生级联性扩增，激发抗原特异性的细胞免疫及体液免疫，从而在抗御病原体感染中发挥重要作用。T细胞介导的细胞免疫应答依赖于T细胞中枢发育和外周分化的正常进行。T细胞的中枢发育在胸腺，需经历T细胞受体（T cell receptor，TCR）重排、阳性选择和阴性选择。T细胞的外周分化则在外周免疫器官完成，包括T细胞识别抗原后活化、增殖、生成效应细胞的过程。其中，CD8 ⁺ T细胞是机体细胞免疫的主要效应细胞。CD8 ⁺ 细胞毒性T细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）是具有免疫杀伤效应的细胞亚群，可以特异性识别抗原，在MHC Ⅰ类分子限制的条件下直接、连续、特异性地杀伤靶细胞。但是在免疫应答中，效应性CD8 ⁺ T细胞无限制地扩增必定会引发如自身免疫疾病等不良后果。因此，针对CD8 ⁺ T细胞的免疫负向调控方面的研究就显得尤为重要。

初始CD4 ⁺ T细胞接受抗原刺激后，首先分化为Th0细胞，在不同的细胞因子作用下，可分化为 Thl、Th2、Thl7及Treg细胞，进而发挥不同的生物学作用。在白细胞介素（IL）-12和干扰素（IFN）-γ作用下，CD4 ⁺ T细胞分化为 Thl细胞，Thl细胞产生 IFN-γ、IL-2、IL-3、肿瘤坏死因子（TNF），通过活化巨噬细胞清除胞内病原微生物并介导迟发型变态 反应；在IL-4作用下，CD4 ⁺ T细胞分化为Th2细胞，Th2细胞分泌 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13，介导由嗜酸性粒细胞引起的炎性反应，清除细胞外病原微生物并参与变态反应。IFN-γ和IL-4相互拮抗，调控Th1和Th2细胞的扩增和功能。T-bet与GATA3分别是Th1与Th2型细胞分化的关键转录因子。最近研究发现一类不同于Th1和Th2的细胞亚群，此亚群细胞产生 Th17、IL-6和 TNF-α，而不产生 IFN-γ 和 IL-4，被称为Th17细胞亚群。Th17细胞介导炎性反应（防御胞外病原菌的感染）、自身免疫性疾病、肿瘤和移植排斥等的发生和发展。Th17细胞亚群的分化和功能均受Th1和Th2细胞因子的调控，其中TGF-β与IL-6、IL-23共同促进了Th17细胞 的分化，孤儿核受体（retinoic receptor-related orphan receptor，ROR-γt）是控制Th17细胞分化的转录因子。Treg细胞是由CD4 ⁺ T细胞在TGF-β1与IL-2的作用下分化而来。

Treg细胞是CD4 ⁺ T细胞的重要亚群之一，包括来源于胸腺的天然型调节T细胞（naturally occurring Treg，nTreg）和在外周诱导（TGF-β1、IL-2）Th0细胞分化的诱导型调节 T（induced Treg，iTreg）细胞。Treg细胞高表达 CD25、GITR、CTLA-4及CD44等分子。叉状/翼状螺旋转录因子（forkhead/wingedhelix transcription factor，Foxp3）是 Treg细胞的特异性转录因子。Treg细胞具有免疫抑制作用，主要功能是维持免疫耐受和免疫稳态。T细胞亚群及其功能特征一直是免疫学的研究热点。其分化与功能异常是临床多种自身免疫性疾病与肿瘤发病的关键所在。生育期妇女的胸腺萎缩，妊娠后由于激素的作用进一步受抑制，因此T细胞的局部发育机制显得尤为重要。母胎界面这一独特的生理解剖结构是否成为这一特殊时期免疫细胞分化发育的重要场所，将是需要探索的重要问题。

二、母胎界面CD4 ⁺ T细胞的募集

绒毛外滋养层（EVT）细胞及蜕膜基质细胞（DSC）表达的趋化因子依然是募集T细胞到达母胎界面的主要因素。胚胎抗原特异性的效应性T细胞在母胎界面的聚积将导致胚胎排斥。尽管 DSC表达 CXCR3的配体 CXCL9和 CXCL10，与外周相比，母胎界面CXCR3 ⁺ 效应性T细胞数量明显减少。研究表明，妊娠时DSC中编码CXCL9和CXCL10的基因发生甲基化，进一步减少了母胎界面对Th1细胞的募集。与此同时，EVT细胞和蜕膜腺上皮细胞高表达Th2型趋化因子CCL17，进而募集表达CCR4的Th2细胞到母胎界面；此外，EVT细胞可以训导蜕膜DC表达CCL17，进一步募集Th2细胞。除对外周Th2细胞的直接募集外，DSC通过分泌CCL2，降低母胎界面Th1型细胞因子，同时增加Th2型细胞因子的产生；Th2型细胞因子又促进DSC分泌CCL2，从而形成正反馈，进一步促进母胎界面Th2型免疫偏移。

雌激素、孕激素及hCG通过提高CCL2/CCR2轴的表达而促进母胎界面Th2型免疫优势。妊娠期，蜕膜免疫细胞群中CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg细胞比例明显高于外周，形成母胎界面Treg细胞扩增优势。主要表达于腺上皮的CCL19通过识别外周Treg细胞上CCR7，趋化外周Treg细胞到达蜕膜局部；子宫局部表达的 CCL2、CCL4、CCL17、CCL20、CCL22 也参与了对外周Treg细胞的募集；EVT细胞表达的CXCL12可以进一步促进Treg细胞的迁移。DSC通过分泌CCL2趋化外周Th17细胞到达母胎界面。

三、母胎界面辅助性T细胞免疫平衡

1993年Wegmann首次提出，母胎界面是Th2型占优势的免疫微环境。尽管在妊娠早期，子宫局部炎性微环境有利于胚泡的种植，如IFN-γ、IL-8等在胎盘发育、螺旋血管重塑中发挥重要作用；Th1型免疫应答及其相关细胞因子，如IL-2、IFN-γ和TNF-ɑ等对胚胎具有细胞毒作用，不利于妊娠维持；而 Th2型免疫应答及其相关细胞因子，如 IL-4、IL-10、TGF-β1等对妊娠具有免疫营养和保护作用。正常妊娠模型小鼠母胎界面呈典型的Th2型免疫应答优势，一旦这种Th2型免疫应答优势被打破，自然流产的发病率将显著增加。给予孕鼠Th2型细胞因子IL-10或Th1型细胞因子TNF-α的拮抗剂可以抑制脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）引起的妊娠失败。以上研究提示母胎界面Th2型免疫应答优势是成功妊娠的关键。

EVT表达的CXCL16可以识别γδT细胞上的CXCR6并促进其分泌IL-10；滋养细胞可以直接分泌Th2型细胞因子，同时还可以促进CD4 ⁺ T细胞中Th2型细胞相关转录因子GATA-3、STAT-6的表达，抑制 Th1型细胞相关转录因子STAT-4及Th1型细胞因子IFN-γ、TNF的表达。

滋养细胞分泌CXCL12通过与蜕膜基质细胞及蜕膜免疫细胞的CXCR4相互作用，促进共培养体系（滋养细胞、蜕膜基质细胞及蜕膜免疫细胞共培养）的Th2型优势。此外，滋养细胞还可以通过分泌TSLP训导蜕膜DC，促进其分泌Th2型趋化因子CCL17和IL-10，进一步诱导蜕膜CD4 ⁺ T细胞向Th2型细胞优势分化。孕激素可以减少母胎界面促炎细胞因子的产生，促进Th2型免疫应答。

由此可见，妊娠期多方面因素共同作用形成了母胎界面Th2型免疫偏移，维持母胎免疫耐受。

2004年证实了Treg细胞参与介导了母胎免疫耐受。Treg细胞主要通过两种机制发挥免疫调节功能：通过分泌多种抑制性细胞因子如IL-10、TGF-β等，间接发挥免疫调节功能；通过细胞与细胞之间的直接接触发挥免疫调节作用，这种调节作用需要通过TCR的刺激，分泌CTLA-4后，与其他细胞直接接触发挥免疫调节作用。近年研究发现，妊娠期母体外周血、蜕膜及胎儿的脐带血中都有CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg细胞的扩增，在母胎免疫调节中发挥重要的作用。有趣的是，Treg细胞在正常妊娠组显著高于自然流产模型组，且过继转输Treg细胞至流产模型小鼠可改善妊娠预后。妊娠前或妊娠早期删除Treg细胞可导致孕鼠胚胎吸收率增高，提示CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg细胞不但参与了母胎免疫耐受机制的形成，而且对其维持有重要作用。

除通过趋化因子配体和受体的相互作用募集Treg细胞之外，妊娠早期EVT可以通过分泌TSLP训导蜕膜DC分泌TGF-β1，促进 CD4 ⁺ CD25 ^- T 细胞向 CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg细胞分化，进一步形成母胎界面Treg细胞扩增优势。这种扩增的Treg细胞反作用于滋养细胞，上调HLA-G表达并提高其侵袭能力，经Treg细胞训导的滋养细胞同时能够更强地抑制dNK细胞杀伤活性，并诱导其产生Th2型细胞因子，发挥免疫调节作用。

Th17细胞通常被认为是介导炎症性疾病及自身免疫性疾病的“罪魁祸首”，应该处于母胎免疫耐受的对立面。现已证实，妊娠期母胎界面存在Th17细胞，Th17细胞通过分泌IL-17促进EVT细胞的侵袭并抑制其凋亡，IL-17还可以增加人滋养细胞系JEG-3细胞侵袭性及孕激素的分泌，因此Th17细胞参与了妊娠的维持过程。然而，Th17细胞的过度激活及数量增多可以导致复发性自然流产和子痫前期等妊娠并发症。在正常妊娠时，CD4 ⁺ CD25 ⁺ Treg细胞可以通过细胞与细胞之间的直接接触抑制Th17细胞的活化，并减少Th17细胞IL-17的分泌，而这种调节平衡在复发性自然流产患者中被打破，表明适当的Th17细胞免疫应答在妊娠维持中至关重要。

除TCR识别抗原传递的第一信号外，T细胞的活化还需要协同刺激信号。母胎界面Th细胞功能的平衡还与协同共刺激分子、抑制性分子的作用相关（Xu et al.，2017）。协同刺激信号CD80/CD86-CD28/CTLA-4在T细胞活化、增殖及Th细胞的分化中起重要调节作用。自然流产患者蜕膜CD86转录水平明显高于正常妊娠早期蜕膜；而CTLA-4转录水平则低于正常妊娠早期蜕膜。在着床期阻断CD86协同刺激信号，能够恢复母体对胚胎抗原的免疫活化与免疫抑制间的生理平衡，促进Th2型免疫偏移和Treg细胞扩增优势，诱导母体对胚胎的免疫耐受，最终改善妊娠预后。

蜕膜Treg细胞可以表达糖皮质激素诱导的TNF受体相关蛋白-OX40及抑制性受体CTLA-4，Treg细胞上CTLA-4的存在可以促进蜕膜DC和单核细胞表达吲哚胺-2，3-双加氧酶（IDO）。IDO是肝脏以外唯一可催化色氨酸沿犬尿氨酸途径分解代谢的限速酶，在哺乳动物的组织细胞，尤其是淋巴组织和胎盘中广泛表达，其活化后导致组织细胞局部“色氨酸饥饿”，从而启动相应靶细胞的凋亡。母胎界面较高水平表达IDO，是母胎界面局部抑制母体针对胚胎抗原毒性T细胞效应的重要分子，抑制IDO活性将导致流产。

妊娠期CD4 ⁺ T细胞通过增加协同抑制信号分子Tim-3/PD-1的表达，促进Th2型细胞因子的产生。阻断Tim-3/PD-1信号，将导致Th2型细胞因子表达下降和胚胎丢失增加。而CD4 ⁺ T细胞上Tim-3/PD-1表达下降还将导致流产结局。此外，母胎界面还表达L-精氨酸酶、PDL-1、CD95L等抑制母体T细胞的过度活化，避免母体对胚胎的排斥，促进母胎免疫耐受。

四、母胎界面CD8 ⁺ T细胞免疫平衡

与CD4 ⁺ T细胞相比，目前对CD8 ⁺ T细胞在妊娠期间的 作用仍然知之甚少。多种小鼠妊娠模型的研究表明，CD8 ⁺ T 细胞存在于母胎界面。CD8 ⁺ T细胞可以直接识别异体主要MHCⅠ类分子，在防御病毒感染中起重要作用。正常妊娠 时，EVT表达胚胎父系抗原。EVT不表达可以介导CD8 ⁺ T细胞排斥反应的MHCⅠ类分子人类白细胞抗原（HLA）-A 与HLA-B。但在造血干细胞和异体器官移植中介导CD8 ⁺ T细胞排斥反应的主要分子HLA-C和HLA-G却在EVT中高表达。因此，妊娠早期携带有父系抗原的EVT侵袭入蜕膜组 织可以引起CD8 ⁺ T细胞的毒性反应。

有研究表明母胎界面存在调节性或抑制性CD8 ⁺ T细胞 有助于母体对胎儿的耐受。删除CD8 ⁺ T细胞可以削弱孕激素的保胎作用，这一效应通过改变Th1/Th2型细胞因子比例 实现。而正常妊娠时蜕膜局部CD4 ⁺ CD25 ⁺ T细胞和CD8 ⁺ CD28 ^- T细胞（调节性CD8 ⁺ T细胞）的数量都增加，EVT的存在也进一步促进了调节性CD8 ⁺ T细胞的活化，此外调节 性或抑制性CD8 ⁺ T细胞可能影响B细胞产生抗体。除 CD4 ⁺ T细胞的Th2型免疫偏移外，Tim-3 ⁺ PD-1 ⁺ CD8 ⁺ T细胞也参与了母胎界面Th2型免疫偏移的形成。

综上所述，调节性或抑制性CD8 ⁺ T细胞在母胎免疫耐 受的建立和维持中发挥重要作用（van der Zwan et al.，2018）。

（杜美蓉） FoRl5CWmF5I5vN8RGeo9ZSWxomOtKD5zdkIc88Zxu8lqvigfTXXugWSe7ea9K43u