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不明原因复发性流产患者外周血Treg细胞及细胞因子TGF⁃β、IL⁃10的表达及临床意义

2019-01-28祝丽琼陈慧刘梅兰陈颖王瞾华魏菁苏芳张建平

实用医学杂志 2019年1期
关键词:免疫耐受百分比外周血

祝丽琼 陈慧 刘梅兰 陈颖 王瞾华 魏菁 苏芳 张建平

中山大学孙逸仙纪念医院1妇产科,2医学研究中心(广州 510120)

复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)是常见的妊娠并发症,指与同一性伴侣连续发生3次或3次以上自然流产者。据统计,RSA的发病率约5%,它在生理和心理上对育龄妇女及其家庭产生诸多不良的影响,严重损害人类生殖健康。RSA的病因非常复杂,包括夫妇或胚胎染色体异常、代谢及内分泌异常、感染,生殖道解剖异常、抗凝脂综合征等[1]。但仍有一半以上患者病因不明,因此称为“原因不明复发性流产”(unexplained recurrent spontaneous abortion,URSA)。生殖免疫学观点认为,URSA的发生与母-胎免疫耐受异常有关[2]。近年来,CD4+CD25+调节性T细胞(regula⁃tory T cell,Treg)在免疫耐受中的作用备受关注,Treg细胞在正常妊娠的维持中具有重要作用[3]。既往对Treg细胞的研究较多采用CD4+CD25+或CD4+CD25high作为其分子标志[4],但这标记并不能真实反映Treg细胞水平。Foxp3又称叉状头转录因子,在Treg细胞中特异性表达,是Treg细胞特异性的分子标志。本研究采用CD4、CD25、Foxp3作为标记,采用三色流式细胞技术检测并比较正常未孕及早孕,URSA患者未孕及稽留流产外周血中Treg细胞百分比,Foxp3 mRNA表达及血清中细胞因子TGF⁃β及IL⁃10的表达,以探讨Treg细胞数量及其功能在URSA患者中的变化及其在妊娠维持中的作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2013年9月至2015年1月在中山大学孙逸仙纪念医院就诊,有连续3次或3次以上12周以前发生流产史的URSA稽留流产者及未孕患者各50例作为研究组,稽留流产患者在入组时均以阴道B超确诊为早期妊娠稽留流产,且经过系统流产病因筛查,排除夫妇染色体异常、内分泌异常、解剖异常、感染及抗磷脂综合征导致的流产;选取同期在人流室就诊,要求进行人工流产的早期妊娠者25例及在体检中心体检的正常未孕妇女25例作为正常对照组,所有对照者以往至少有过一次正常足月分娩且无自然流产病史,正常早期妊娠者入组时均以B超确诊为宫内早孕,可见心管搏动。所有研究对象均没有吸烟史、酗酒史、无糖尿病、高血压、心脏病、肝肾疾病及血液疾病,3个月内均无疫苗接种史。

1.2 方法

1.2.1 主要试剂淋巴细胞分离液购自Sigma公司,流式抗体:CD4⁃FITC,CD25⁃APC、Foxp3⁃PE及PE同型对照单克隆抗、固定剂、破膜剂均购自BD Pharmigin公司。qRT⁃PCR引物由广州吉赛生物技术有限公司设计合成。Trizol购自美国Invitrogen公司,Real⁃time PCR试剂购自盒日本TOYOBO公司,反转录试剂盒购自美国Promega公司。细胞计数仪为Beck⁃man coulter(美国),PCR仪购自美国ABI公司,流式细胞仪购自BD公司(BD FACS Verse ⁃Z6511550198)。

1.2.2 分离外周血单个核细胞(peripheral bloodmononuclear cell,PBMC)本研究通过中山大学孙逸仙纪念医院伦理委员会批准,在征得研究对象的知情同意后,使用肝素钠试管抽取静脉血4 mL(研究组在行清宫前,对照组在做人工流产前)。取15 mL管离心管,每管小心加入淋巴细胞分离液4 mL,将4 mL外周血沿管壁缓慢置于淋巴细胞分离液层面之上,2 000 r/min 20℃离心20 min,收集淋巴细胞层中的淋巴细胞,PBS洗涤2次备用。

1.2.3 流式细胞技术检查Treg百分比将PBMC调整至1×107/mL。取100 μL细胞悬液,向其中加入CD4⁃FITC,CD25⁃APC各10 μL,混匀,室温避光孵育30 min,经PBS洗涤离心后分别加入1 mL Fixation/Permeabilization破膜剂,室温避光孵育40 min,用破膜缓冲液洗涤2次后,加入10 μL Foxp3⁃PE(同型对照管加入10 μL 小鼠IgG r1⁃PE),避光孵育30 min,经破膜缓冲液洗涤2次,用500 μL PBS重悬,上流式机检测。先以FSC⁃SSC设门淋巴细胞群(gate P1),再以CD4+T细胞设门(gate P2),分析CD4+T细胞中CD25+Foxp3+Treg细胞的百分比。

1.2.4 qRT⁃PCRFoxp3 和β⁃actin引物由广州吉赛生物技术有限公司设计合成,序列如下:Foxp3⁃forward:5′⁃CATCCGCCACAACCTGAGTCTG⁃3′;Foxp3⁃reverse:5′⁃CCTGTTCGTCCATCCTCCTTT⁃CCT⁃3′;β⁃actin⁃forward:5′⁃GCACCACACCTTCTA⁃CAATGAGC⁃3′;β⁃actin⁃reverse:5′⁃GGATAGCA⁃CAGCCTGGATAGCAAC⁃3′。

取PBMC(2×106mL)按照说明书操作进行RNA提取,逆转录成cDNA,在PCR仪上按以下反应条件:95℃ 5 min;95℃ 15 s,60 ℃ 30 s(此步骤收集荧光信号);45个循环,融解曲线分析:温度60~95℃。荧光实时定量PCR仪在设定相关参数后,测量出不同基因的cycle threshold(Ct值)。计算出ΔCt值及ΔΔCt。内参β⁃actin及Foxp3扩增曲线及溶解曲线如图1。

1.3 统计学方法统计数据用Graph pad Prism v5.0 software软件进行分析及作图。计量资料结果以均数±标准差表示,两组差异性比较采用t检验,相关性分析采用pearson相关分析法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组研究对象临床基本情况比较URSA稽留流产组流产次数为3~5次;正常早孕组足月分娩次数均为1~2次;研究对象年龄、月经周期,怀孕者孕周、BMI差异无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

2.2 Treg/CD4+T百分比在URSA患者及正常对照中的表达流式细胞技术检测Treg占外周CD4+T细胞的百分比,结果显示见图2。正常早孕者Treg/CD4+T百分比较正常未孕者明显增高[(7.38±1.48vs.(5.67± 0.94),P<0.000 1];URSA稽留流产者Treg/CD4+T百分比较URSA未孕者增高[(5.72± 1.00)vs.(5.26±1.08),P=0.03];URSA稽留流产患者Treg/CD4+T百分比较正常早孕者明显下降[(5.72±1.00)vs.(7.38±1.48),P<0.000 1];而URSA未孕组与正常未孕组相比Treg/CD4+T百分比差异无统计学意义[(5.26±1.08)vs.(5.68±0.94),P=0.1]

图1 内参β⁃actin及Foxp3扩增曲线及溶解曲线Fig.1 Amplification and dissolution curves of internal reference beta⁃actin and Foxp3

表1 研究对象临床基本情况比较Tab.1 Comparison of the basic clinical situation of the subjects ±s

表1 研究对象临床基本情况比较Tab.1 Comparison of the basic clinical situation of the subjects ±s

流产次数(次)足月分娩次数(次)年龄(岁)月经周期(d)孕周(d)BMI(kg/m2)URSA未孕(n=50)3~4 0 28.08±2.78 29.67±2.34-20.78±1.58正常未孕(n=25)0 1~2 28.45±2.15 29.27±1.78-21.38±2.12 URSA稽留流产(n=50)3~5 0 28.35±1.87 30.58±2.45 44.14±5.83 20.14±2.53正常早孕(n=25)0 1~2 27.35±3.17 28.58±2.17 46.48±4.66 21.53±1.43

2.3 Foxp3 mRNA在URSA患者及正常对照中的表达以qRT⁃PCR测外周血PBMC中Foxp3 mRNA水平。结果见图3。正常早孕者Foxp3 mRNA水平较正常未孕者明显增高[(3.43±0.46)vs.(3.02±0.47),P=0.003];URSA稽留流产者Foxp3 mRNA水平URSA未孕者增高[(3.06±0.57)vs.(2.79±0.52),P=0.01];URSA稽留流产患者Foxp3 mRNA水平较正常早孕者明显下降[(3.06±0.57)vs.(3.43±0.46),P=0.006];而URSA未孕组与正常未孕组相比Foxp3 mRNA水平差异无统计学意义[(2.79±0.52)vs.(3.02±0.47),P=0.07]。

2.4 TGF⁃β及IL⁃10在URSA患者及正常对照中的表达以URSA稽留流产及正常早孕两组为研究对象,以ELISA方法检测两组血清中Treg相关细胞因子TGF⁃β及IL⁃10的水平,结果见图3。URSA稽留流产患者TGF⁃β及IL⁃10水平均较正常早孕者下降[TGF⁃β:(56.12± 11.25)vs.(50.12±9.78)ng/mL,P=0.02;IL ⁃10:(6.43±2.48)vs.(4.48± 2.12)pg/mL,P<0.001],差异有统计学意义。

3 讨论

1995年,SAKAGUCHI等[5]首次报道了在自身免疫耐受中存在一类表达IL2受体a链(IL2Ra,CD25)的T细胞亚群,并将这类CD4+CD25+T细胞命名为调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg)。随后研究发现,Treg是一种具有免疫调节功能的细胞群,它能分泌IL⁃10、TGF⁃β,表达Foxp3及CTLA⁃4分子等,通过细胞间直接接触或细胞因子间接方式抑制自身反应性T细胞的免疫反应、抑制传统T细胞的活化以及促进一些抑制性细胞因子的分泌等,在维持机体内环境的稳定、诱导移植物的耐受中发挥重要作用。近年来国内外研究均证明Treg细胞在母胎免疫耐受中起着极其重要的作用[6]。

图2 Treg/CD4+T百分比在URSA患者及正常对照中的表达Fig.2 Expression of Treg/CD4+T in URSA patients and normal controls

ZENCLUSSEN[7]首先证实正常妊娠小鼠胸腺中CD4+CD25+Treg细胞较非妊娠小鼠增高,有流产倾向的小鼠体内CD4+CD25+Treg细胞明显降低,而向流产倾向小鼠转入正常孕小鼠CD4+CD25+Treg细胞则可以阻止自然流产的发生。研究还发现,有流产倾向的小鼠蜕膜组织中Foxp3表达降低。国内有研究发现URSA患者CD4+CD25+Treg细胞数量较正常对照组明显下降[8]。上述研究均显示,Treg细胞与妊娠失败密切相关。本研究以CD4、CD25及Foxp3作为标记,利用流式细胞技术检测Treg占外周CD4+T细胞的百分比,数据显示:正常早孕者Treg/CD4+T百分比较正常未孕者明显增高[(7.38±1.48)vs.(5.67±0.94),P<0.000 1];UR⁃SA稽留流产者Treg/CD4+T百分比较URSA未孕者增高[(5.72±1.00)vs.(5.26±1.08),P=0.03];结果显示,妊娠期母体外周Treg会显著的升高,提示Treg细胞在维持妊娠中有重要作用。数据还显示,URSA稽留流产患者Treg/CD4+T百分比较正常早孕者明显下降[(5.72±1.00)vs.(7.38±1.48),P<0.000 1],结果提示,外周Treg细胞数量降低可能与URSA的发生密切相关。接下来笔者利用qRT⁃PCR技术检测了Treg细胞特异性转录因子Foxp 3mRNA水平,在mRNA水平上证实了上述结果。

图3 Foxp3 mRNA在URSA患者及正常对照中的表达Fig.3 Expression of Foxp3 mRNA in URSA patients and normal controls

图4 TGF⁃β及IL⁃10在URSA患者及正常对照中的表达Fig.4 Expression of TGF⁃and IL⁃10 in URSA patients and normal controls

IL⁃10和TGF⁃β是两种参与免疫调节及具有免疫抑制功能的细胞因子,而Treg细胞可通过释放IL⁃10和TGF⁃β等抑制性细胞因子参与维持对机体免疫平衡[9-10]。研究表明,IL⁃10与TGF⁃β在母-胎免疫耐受中也起着非常重要作用。IL⁃10可以诱导滋养细胞及母胎界面单核细胞HLA⁃G基因和蛋白表达。IL⁃10还可以使单核细胞表面MHC⁃1型及Ⅱ型抗原表达降低。此外,IL⁃10还可以抑制Th1型细胞分泌Th1型细胞因子。有研究表明,IL⁃10水平降低可能与复发性流产发病有关[11]。TGF⁃β具有较强的免疫抑制功能,它可以通过下调黏附分子从而抑制内皮细胞上白细胞的附着,在移植物免疫耐受中起着非常重要的作用。此外,它还可以通过抑制T细胞增生,降低NK细胞毒性及效应性T细胞的活性,从而保护胚胎发育。有报道,妊娠期外周血单个核细胞表达TGF⁃β上调,参与维持正常妊娠,其表达下降与URSA发病有关[3]。本研究结果显示:URSA稽留流产患者TGF⁃β及IL⁃10水平均较正常早孕者下降[TGF⁃β:(56.12±11.25)vs.(50.12±9.78)ng/mL,P=0.02;IL⁃10:(6.43±2.48)vs.(4.48±2.12),P<0.001],说明Treg细胞的数量减少,TGF⁃β及IL⁃10表达降低,与URSA的发生有密切关系。

综上所述,Treg在维持妊娠中有重要作用;外周血Treg细胞数量及mRNA表达明显降低,TGF⁃β及IL⁃10表达降低可能与URSA的发生有密切关系。

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