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自然杀伤（NK）细胞是机体一类重要的天然免疫细胞，在清除病原体、杀伤病毒感染的宿主细胞及抑制癌症发生发展中具有重要作用。在某些特殊情况下，NK细胞也可引发超敏反应和自身免疫性疾病。自1975年被发现以后，NK细胞一直被认为只具有免疫防御功能，直到子宫蜕膜中NK细胞被发现和鉴定。
在人类妊娠的早期阶段，子宫蜕膜中存在大量免疫细胞，其中含量最高的即是NK细胞。这群NK细胞从妊娠第6周开始大量增殖，到第12周数量达到顶峰，约占蜕膜淋巴细胞的70%，妊娠第20周数量开始下降，至足月时消失。与传统NK细胞的CD56 dim CD16 + NK细胞（pNK）不同，子宫蜕膜 NK（dNK）细胞不表达杀伤性受体 CD16，表现为CD56 bright CD16 - ，是一种强分泌低杀伤类型的细胞，对胎盘发育和妊娠维持至关重要。在妊娠过程中，dNK细胞一方面可直接作用于胎盘滋养层细胞，调控其分化和浸润活性，促进子宫螺旋动脉改建；另一方面，dNK细胞也可以产生一系列细胞因子和趋化因子调节母胎界面免疫微环境，确保胎儿生长发育和妊娠正常维持。
与传统的NK细胞相比，除CD56和CD16两个抗原分子表达模式不同外，人类dNK细胞表面还特异性高表达众多其他抗原标记和黏附分子，如 CD9、CD151、CD69、Galactin-1和CD49a（ITGα1）。不仅如此，激活性和抑制性受体的表达在两种NK细胞中也存在广泛差异。相比传统外周血NK（peripheral blood NK，pNK）细胞，dNK细胞可表达 CD94/NKG2、KIR2DL4和CD313等抑制性受体。另外，在趋化因子受体的表达模式上，dNK细胞呈现与pNK相似的特性，不同的是，CXCR3和CXCR4在dNK细胞中分别高表达和中表达，但在pNK中则相反。
细胞表面标志分子表达模式的独特性决定了dNK细胞功能的特殊性。不同于强杀伤、低分泌的pNK细胞，dNK细胞呈现极为显著的高分泌、低杀伤特性。众多研究表明，dNK 细胞可高表达并分泌 IFN-γ、TNF-α、GM-CSF和 IL-10等细胞因子及IL-8、VEGF、PlGF、IP-10和 SDF-1等参与血管发生、螺旋动脉改建和滋养层细胞浸润的趋化因子。然而，有趣的是，低杀伤的dNK仍可以与传统NK一样大量表达并分泌颗粒酶和穿孔素。有学者认为，这可能是dNK细胞在子宫螺旋动脉改建过程中发挥功能的重要途径，即通过分泌颗粒酶和穿孔素特异性杀伤血管平滑肌细胞和血管内皮细胞或诱导其转分化。另一方面，该特性可能也反映了在外来病原体入侵的条件下，dNK细胞具有清除病原菌和病变细胞等免疫保护的潜能。
目前关于dNK细胞的起源仍存在争议，主要有3种观点：①骨髓等其他器官募集而来；②子宫中的干细胞或前体细胞分化而来；③子宫内膜NK细胞增殖转化而来（Yagel et al.，2009）。
1.骨髓和外周血募集
相比于非孕状态下的pNK细胞，妊娠期pNK具有更强的迁移能力。母胎界面滋养层细胞表达的趋化因子CXCL12通过识别pNK细胞表面的趋化因子受体CXCR4，诱导pNK细胞向母胎界面聚集。更重要的是，蜕膜细胞产生的TGF-β和IL-15可诱导CD56 dim CD16 + pNK细胞转变为CD56 bright CD16 - 的dNK细胞，并表现出与dNK细胞相似的功能。此外，还有研究表明，孕激素和雌激素可也以诱导CD56 b righ t CD16 - pNK细胞向子宫内膜迁移，并在IL-15的作用下转变为dNK细胞。尽管这些研究都是基于体外细胞模型，但在一定程度证实了骨髓和外周血的NK细胞是dNK的来源之一。
2.子宫中的干细胞或前体细胞分化
CD34 + 造血干细胞是淋巴细胞的祖细胞，可以分化为包括T细胞、B细胞和NK细胞在内的所有淋巴细胞，而骨髓是贮存CD34 + 造血干细胞的主要场所。事实上，外周淋巴器官（胸腺、淋巴结、扁桃体）、外周血和脐血中均存在CD34 + 细胞，且可以诱导分化为组织特异性的NK细胞。近期的研究发现，蜕膜中也同样存在一群CD34 + 细胞（dCD34 + ），但与脐血和外周血CD34 + 细胞不同的是，dCD34 + 细胞表达CD45，但不表达VEGFR2。不仅如此，dCD34 + 细胞表面表达CD122（IL-15/IL-2受体β链）和CD127（IL-7受体 α链），但不表达干细胞标记分子CD133，证明其不是典型的干细胞。然而dCD34 + 细胞高表达E4BP4（Vacca et al.，2011）。
3.子宫dNK细胞增殖转化
在转化生长因子（transform ing growth factor，TGF）-β 或其他因子的影响下，dNK 细胞可能在子宫内膜内进行增殖转化。蜕膜基质细胞产生的TGF-β能将CD56 d im CD16 - NK细胞转化为CD56 b righ t CD16 - NK细胞，表明dNK细胞存在组织特异性的终末分化。此外，孕酮（progesterone）、人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin）和催乳素（prolactin）可能通过作用于蜕膜基质细胞而间接影响dNK细胞，也可能通过糖皮质激素（glucocorticoid）受体和膜钾离子通道（membrane potassium channels）等促进CD56 bright CD16 - NK细胞的增殖。
妊娠早期，dNK细胞与滋养层细胞尤其是浸润型滋养层细胞的相互作用是保证胎盘和胎儿生长发育、维持母体妊娠所必需的关键事件。dNK细胞可以促进滋养层细胞的生长分化和浸润迁移，保障功能性滋养层细胞参与螺旋动脉的改建等重要生理过程，这一点在人类胎盘发育过程中已被广泛证实（Erlebacher et al.，2013）。二者的相互作用可分为受体和配体介导的直接作用和分泌因子介导的间接作用两种方式。
1.直接相互作用
分化成熟的dNK细胞表面表达多种激活型和抑制型受体，滋养层细胞通过自身表达的相应配体激活或抑制dNK细胞的活性，调控dNK细胞的功能。杀伤细胞免疫球蛋白样受体（killer cell immunoglobulin-like receptor，KIR）家族是 dNK细胞表达的一类重要膜受体，呈高度多态性，根据激活型受体基因的存在与否可分为KIR A和KIR B 两种单倍型（Moffett-King，2002），KIR A主要表达抑制型受体，KIR B除表达抑制型受体外还表达激活型受体。
作为KIR的唯一配体，Ⅰ型主要组织相容性复合体（MHC-Ⅰ）可以分为具多态性的经典MHC-Ⅰ和不具多态性的非经典MHC-Ⅰ。作为绒毛外滋养层细胞表面表达的唯一一种经典MHC-Ⅰ分子，HLA-C可以特异性识别多种KIR受体，直接介导母体dNK与胎儿滋养层细胞之间的相互作用，调控二者的生理功能。当dNK细胞表达抑制型受体如KIR2DL1时，滋养层细胞表达的HLA-C2可以特异性与之结合抑制dNK的活性，而当dNK细胞表达激活型受体如KIR2DS1时，滋养层细胞表达的HLA-C2可以激活dNK细胞，促使其分泌GM-CSF等细胞因子，促进滋养层细胞的浸润。而基于白种人和黑种人的遗传学研究发现，母体KIR和胎儿HLA-C的基因型组合与子痫前期和复发性流产等妊娠疾病之间具有明显相关性，表明KIR/HLA-C介导的母胎界面dNK和滋养层细胞相互作用是维持正常妊娠的关键环节（Parham et al.，2013）。
除HLA-C，滋养层细胞还表达两类非经典的MHC-Ⅰ分子HLA-E和HLA-G，二者主要通过识别dNK细胞表面受体抑制其杀伤活性，保证母胎界面免疫豁免。相关内容详见第一节。
2.间接相互作用
除了受体-配体介导的直接相互作用，细胞因子和趋化因子介导的的间接相互作用也是滋养层细胞与dNK细胞在母胎界面发挥功能的重要方式。
母胎界面的dNK细胞具有很强的分泌功能，可以通过分泌一系列细胞因子调控绒毛外滋养层细胞的浸润活性。例如，在IL-15的刺激下，dNK细胞可分泌IL-8和IL-10，二者可以通过识别其受体CXCR1和CXCR3诱导滋养层细胞向螺旋动脉浸润。
IL-8还可以促进蜕膜中基质金属蛋白酶（MMP）-2和MMP-9水平的升高，二者可通过水解细胞外基质大大增强绒毛外滋养层（EVT）的浸润能力。在恒河猴中，dNK细胞还可产生促进滋养层细胞迁移的细胞因子TANTES，这一过程同时需要T细胞的参与。此外，LIF激活Stat3也是dNK细胞调节滋养层细胞浸润能力的一种方式。
母胎界面dNK对滋养层细胞分化的调控也是通过分泌细胞因子实现的。最近有研究表明，dNK细胞一方面可以通过分泌HGF和IL-8促使人类滋养层细胞向间质绒毛外滋养层（iEVT）细胞分化，促进其向子宫内膜浸润；另一方面还可通过产生HGF和VEGF-C促使其向血管内绒毛外滋养层（enEVT）细胞分化，促进其替代血管内皮细胞形成血管状结构。HGF和VEGF-C对滋养层细胞的运动力和成管能力的影响也得到广泛证实。有趣的是，IL-8还可以增加EVT表面的黏附分子integrinα1（ITα1）和 ITβ5的表达水平，这也是浸润型滋养层细胞的分化特征。
与此同时，滋养层细胞也可以通过分泌趋化因子作用于dNK细胞，调控其活性和功能。正如前文所述，滋养层细胞可以通过分泌趋化因子CXCL12诱导CXCR4 + dNK细胞向螺旋动脉周围迁移。事实上，MIP-1α和GnRH诱导EVT分泌的其他CXCL趋化因子也被证实可以趋化dNK细胞募集至子宫螺旋动脉周围，帮助其改建。
更有趣的是，EVT除了表达细胞表面抗原HLA-G直接作用于dNK细胞外，还可以产生一种可溶性的 HLA-G（sHLA-G），通过结合dNK表面受体KIR2DL4增强IL-6、IL-8和IFN-γ的转录。此外，还有研究者提出EVT可能通过影响螺旋动脉组分细胞的趋化因子分泌能力调控dNK的募集。例如，血管平滑肌细胞和EVT分泌的MMP-12可能通过剪切和失活淋巴细胞趋化蛋白抑制dNK的募集，但还缺乏足够的证据。
子宫螺旋动脉改建是妊娠早期发生的重要事件，是保证母体血灌注到胎盘绒毛间隙从而充分满足胎儿生长发育的所需营养物质的关键。而众多研究表明，dNK细胞是母胎界面调控子宫螺旋动脉改建最重要的免疫细胞，可在血管改建如平滑肌细胞隆起、血管内皮发生空泡化、绒毛外滋养层细胞侵入并取代血管内皮等阶段发挥调节作用。
1.调控血管平滑肌细胞的丢失
妊娠早期，dNK细胞在血管改建前就大量聚集于子宫螺旋动脉周围，预示了其潜在的血管改建功能。近些年有研究利用人类dNK细胞的条件培养基处理体外分离的非妊娠期子宫螺旋动脉，发现螺旋动脉周围的细胞外基质和平滑肌细胞被破坏，而当抗体封闭Ang1、Ang2、IFN-γ和VEGF-C等细胞因子后，发现螺旋动脉不能被改建，证实dNK可以通过分泌这些细胞因子参与螺旋动脉的改建（Robson et al.，2012）。更为直接的证据是，dNK细胞条件培养基处理后的子宫肌层动脉血管平滑肌细胞的标志分子αSMA表达降低，细胞分布散乱，形状变圆，表明其发生了去分化。不仅如此，dNK细胞还可以通过分泌某些细胞因子诱导螺旋动脉的血管平滑肌细胞发生FasL途径凋亡。最近还有研究表明，dNK细胞可以通过调控长链非编码RNA的表达影响血管平滑肌细胞的特性，从而参与螺旋动脉改建。
2.调控螺旋动脉血管内皮的完整性
血管内皮的空泡化是子宫螺旋动脉改建过程中的重要事件。近期的研究表明，dNK细胞在此过程中可能发挥重要作用。
研究者利用子宫动脉多普勒超声技术对妊娠早期子宫螺旋动脉改建状况进行分析判定，并进一步分离不同改建程度下蜕膜中的dNK细胞。最终发现螺旋动脉改建不足的蜕膜中，dNK细胞分泌细胞因子的能力及与其他蜕膜细胞相相互作用的能力出现异常，而改建充分的蜕膜中，dNK细胞分泌的细胞因子则可促使血管内皮细胞丧失成管能力。尽管如此，关于dNK影响血管内皮完整性的具体机制仍未得到很好阐释，有待进一步深入研究。
3.调控滋养层细胞向螺旋动脉浸润
胎盘绒毛外滋养层细胞向螺旋动脉浸润并替代血管内皮细胞是螺旋动脉改建的最后一个重要阶段，dNK细胞也可从多个层次调控这一生理过程，具体调节机制在前文已详述。
在母胎界面的微环境中，免疫细胞是保证调控胎盘胎儿发育、胎儿免疫耐受的重要细胞类群。除了dNK细胞外，蜕膜中还存在巨噬细胞、DC和T细胞等多种免疫细胞，而dNK和它们之间的相互作用是维持妊娠的重要条件。
1.dNK细胞与蜕膜DC相互作用
近几年，DC与NK细胞在抵抗病原体和抑制肿瘤生长中的相相互作用用得到广泛证实。NK细胞可以通过分泌IFN-γ和TNF-α诱导未成熟DC（immature DC，iDC）的分化成熟，同时也可以通过表面的激活型受体NKp30和TRAIL及抑制型受体CD94/NKG2A调控DC的裂解死亡（Hanna et al.，2007）。相反的，DC一方面可以通过分泌IL-15或IL-12和IL-18调节NK细胞的生存和增殖能力，另一方面也可以在病原体的刺激下激活NK细胞的杀伤活性，清除病原菌，这一过程可以由受体-配体介导（如 NKG2D及其配体、LFA1-ICAM1和 CLRB-NKP-P1B或P1D 等），也可以通过 DC 分泌的 IFN-α、IFN-β、IL2、IL12、IL15和IL-18等细胞因子完成。
妊娠早期的蜕膜中，DC大多处在未成熟状态（iDC），且与dNK细胞有相邻的解剖学定位。蜕膜中CD1a + 的iDC细胞比CD83 + 的成熟DC（mature DC，mDC）产生更多的 IL-15、IFN-γ和TNF-α，并且可以由此促进dNK细胞的增殖及穿孔素、FasL和TRAIL蛋白的表达，实现对dNK细胞的调控。
相反，dNK细胞也可以调控 DC在母胎界面的功能。dNK细胞分泌的IL-10是调控DC表型和功能，增强dNK和DC相互作用，促进血管新生和胎盘发育，维持妊娠必不可少的细胞因子。此外，在妊娠过程中，dNK细胞还可通过分泌MIC-1调节DC的过度增殖和激活，使DC维持在致耐受性状态，防止DC过度激活引发的妊娠丢失。值得注意的是，dNK细胞和DC之间的相互作用也受到蜕膜基质细胞和滋养层细胞分泌的细胞因子等的调控。
2.dNK细胞对蜕膜T细胞的调控
dNK细胞对于T细胞的调控主要由DC和其他髓系单核细胞介导。dNK细胞可以在自身分泌的IFN-γ的辅助下，上调DC和其他髓系单核细胞的吲哚胺-2，3-双加氧酶（IDO）表达水平，后者可以催化单核细胞内的色氨酸转化为L-犬尿素，L-犬尿素一方面可以协同TGF-β诱导T细胞向FOXP3 + 的T细胞分化，另一方面也可以抑制T细胞的增殖，保护胎儿免受T细胞杀伤（Arck et al.，2013）。
3.dNK细胞对蜕膜巨噬细胞的调控
目前关于dNK细胞与巨噬细胞相互作用的研究还非常有限。有研究者通过体外分离dNK细胞和蜕膜巨噬细胞（decidual macrophage，dMac），证实dMac可以通过分泌TGF-β抑制dNK对滋养层细胞（trophoblast cell）的杀伤，并由此提出dMac对dNK细胞的杀伤抑制功能消失可能是早产和子痫前期等妊娠疾病诱因之一（Co et al.，2013）。此外，另有研究表明，dMac可以调控dNK细胞分泌毒性细胞因子如穿孔素、TRAIL和FasL，这些毒性细胞因子可能介导dNK细胞调控血管内皮细胞凋亡，帮助螺旋动脉改建。
尽管强分泌低杀伤是CD56 bright CD16 - dNK细胞的典型特征。但在病原体或其他因子的刺激下，dNK细胞可以重新表现出杀伤活性。如KIR2DS1 + dNK细胞在接触人巨细胞病毒（human cytomegalovirus，HCMV）感染的 HLA-C2 + 蜕膜基质细胞后会具有更强的细胞毒性，但对HCMV感染的HLA-C2 + 滋养层细胞却不具备杀伤性。这可能是前述胎儿免疫豁免导致的结果，同时也是治疗胎儿病毒感染性疾病的巨大挑战。
虽然dNK细胞的特性和功能及其在妊娠维持中的作用已被广泛揭示和证实，但在妊娠维持中的具体分子机制仍未得到很好阐明。在不同妊娠状态下，dNK细胞特性转变的分子基础也亟待进一步探讨，构建合适的人源化动物模型将有助于人类dNK细胞功能及其作用机制的研究。关于dNK细胞的特性，强分泌特性的dNK细胞和强杀伤性的dNK细胞都可以通过共同的激活型受体发挥功能，因而dNK细胞同一受体如何在不同状态下激活不同的下游信号通路、行使不同的功能也是值得关注的问题。
此外，是否存在特殊的dNK细胞亚群在子痫前期和复发性流产等妊娠疾病中表现出不同的生理功能也是未来需要研究的方向。寻找控制dNK细胞特性转变和dNK细胞亚群之间转分化的关键分子将有助于多种妊娠疾病的预防和治疗，相信dNK细胞介导的细胞治疗将会在未来拥有广阔的应用前景。
（王雁玲）