Toll样受体2和4表达与原因不明复发性流产

Toll样受体2和4表达与原因不明复发性流产
翟洪波
【摘要】母胎界面的免疫耐受对维持正常妊娠至关重要.Toll样受体2(TLR2)和TLR4是机体重要天然免疫受体分子之一,TLR2识别肽聚糖,TLR4识别内毒索脂多糖.通过信号转导机制引起核因子KB(NF-KB)等转录因子的活化并调节肿瘤坏死因子α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)和白细胞介素12(IL-12)等的产生.越来越多的证据认为,这些细胞因子与不明原因复发性流产(URSA)Th1/Th2细胞因子失衡密切相关.探讨,TLR2和TLR4在胎盘中的表达,及其在URSA中的可能作用.
【期刊名称】《国际妇产科学杂志》
【年(卷),期】2010(037)005
【总页数】4页(P336-339)
【关键词】流产;绒毛膜绒毛;蜕膜;Toll样受体2;Toll样受体4
【作者】翟洪波
【作者单位】310006,杭州,浙江大学医学院附属妇产科医院
【正文语种】中文
【中图分类】R71
Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）是近年发现的先天性免疫系统中的细胞跨膜受体及病原模式识别受体之一，存在于所有的脊椎动物和无脊椎动物中［1］。

其属于模式识别受体（pattern recognition receptors，PRR），对病原
相关分子模式（pathogen associated molecular patterns，PAMP）进行识别、结合，并引发一系列信号转导，进而导致炎性介质的释放，在天然免疫防御中起着重要作用。

迄今为止，目前哺乳动物细胞中已发现14种TLRs家族成员（人类表达其中的 11 个，鼠类表达其中的 13 个［2］），其中备受关注的是TLR2和
TLR4。

妊娠免疫是免疫学一个较为特殊的领域，国内外相关研究表明，妊娠期间
非特异性免疫功能增强，非特异性免疫是通过炎性细胞因子发挥作用的，TLR2和TLR4在这个过程中起着关键的作用［3］。

深入了解TLR2和TLR4不仅有理论意义，且具有重要的现实意义。

对TLR2和TLR4的表达与不明原因复发性流产（URSA）相关性做文献综述。

TLR2和TLR4配体及分布
TLR2和TLR4属Ⅰ型跨膜受体蛋白，由胞外区、跨膜区及胞质区3部分组成。

TLR2识别范围较广，包括革兰阳性细菌及其胞壁成分肽聚糖、磷壁酸（LTA）、
螺旋体、支原体及其膜脂蛋白；而TLR4一般仅识别革兰阴性细菌的脂多糖（LPS）。

最近又发现，TLR2和TLR4参与识别非感染因子所致炎性组织损伤，
如反复冻融的坏死细胞和缺血所致凋亡细胞等都可激活TLR2介导的细胞内信号转导机制［4］；TLR4还与许多临床疾病，如全身性炎性反应综合征、动脉粥样硬化、牙周炎、银屑病和肿瘤等有关。

TLR2和TLR4能诱导树突状细胞（DCs）的
成熟，这些现象说明，TLR2和TLR4不仅是机体介导天然免疫反应的重要分子，
而且在非感染性组织损伤及组织修复的过程中发挥重要作用［5］。

TLR2和TLR4是所有TLR家族亚类的代表性受体，存在于细胞表面，几乎表达于所有的细胞系，在骨髓单核细胞中表达尤其多。

广泛分布于中性粒细胞、单核巨噬细胞、DCs、肥大细胞表面，此外还分布于心肌细胞、微血管内皮细胞、呼吸道上皮细胞、脂肪细胞、消化道上皮细胞、人胚胎肾细胞、齿龈纤维母细胞、人表皮和脐静脉内皮细胞及胎盘滋养细胞［6］。

TLR2和TLR4的信号转导通路
有关TLRs激活胞内信号转导的认识主要源于对TLR2和TLR4的研究，迄今尚未
发现两者激活的信号转导途径存在明显差异。

TLR2和TLR4至少能启动2条信号
转导通路，目前对其中经核因子κB（NF-κB）激活途径认识较清楚，即分子髓样
分化蛋白（MyD88）依赖性反应通路。

其过程可简化为：
LPS-脂多糖结合蛋白（LBP）-CD14-MD2→TLR4→MyD88→丝/苏氨酸激酶（IRAK）→肿瘤坏死因子相关因子 6（TRAF6）→NF-κB→MAPK 途径
TLRs胞外区接受相应信号后，通过TIR结构域位点接头分子MyD88，激活IRAK 的死亡结构域相互作用，导致IRAK的自主磷酸化。

磷酸化的IRAK与TRAF6形
成复合物，使TRAF6发生寡聚化；然后通过与丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶（MAPK kinase kinase，MAPKKK）家族的成员转化生长因子b激活激酶1（TAK1）相互作用，使TAK1活化，最终启动NF-κB转录。

而NF-κB是诱导单
核巨噬细胞产生炎症细胞因子，共刺激分子B7及黏附分子的重要转录因子［7］。

同时TLR2和TLR4的配体能够有效促进DCs成熟，极大地增强了其捕获抗原和
活化抗原特异性T细胞的能力［8］，诱导前期炎症性反应产生众多介导的细胞因子和趋化因子。

这些细胞因子中最重要的是肿瘤坏死因子α （TNF-α），白细胞
介素2（IL-2），IL-6，IL-12 和γ 干扰素（IFN-γ）等，能引起Th1样炎症反应。

其中经TLR2是巨噬细胞诱生IL-12的重要途径，IL-12作用于自然杀伤细胞（NK 细胞）可产生IFN-γ，IFN-γ又能作用于巨噬细胞产生IL-12。

如此相互诱生，形
成正反馈，是细胞介导免疫的主要原因。

这充分说明TLR2和TLR4介导的刺激途径能增强宿主对抗原的特异性免疫应答能力，在抗感染中起重要作用，同时可加剧组织的炎性损伤［9］。

TLR2和TLR4在母胎界面的表达
胎盘处于母体和胎儿间界面，既能对半抗原胎儿免疫耐受，又能对母体全身或生殖
道上行感染病原体进行免疫防御。

实验显示，母体感染状态与临床上一些疾病存在着密切联系，如流产、早产、子痫前期和胎儿生长受限（FGR）等［10］。

这些
观察提示，激活母胎界面上固有免疫反应可对妊娠的进展产生不良后果。

研究显示，TLR2和TLR4在人胎盘合体滋养细胞、中间型滋养层细胞和绒毛外滋养层细胞均
有表达［11］。

TLR4在合体滋养层细胞母体面质膜的优势表达使其可在母体受到病原体感染时引起迅速的免疫反应［12］。

当胎盘因感染而引起炎症时，TLRs表达量会有明显变化。

Kim等［13］利用免疫组织化学和逆转录聚合酶链反应对妊
娠绒毛膜羊膜炎绒毛的研究发现，TLR2表达量明显增加。

Wang等［14］对15
例胎盘血管疾病患者的研究显示TLR4表达明显上调。

这些研究显示，TLRs在胎
盘中的表达，可能在胎盘遭受病毒和病原菌感染以及与感染无关的免疫紊乱的先天性免疫过程中起重要作用。

最近研究还表明，TLR4在自发性流产的绒毛和蜕膜中都有较高的表达。

TLR2和TLR4与URSA的相关性
复发性流产（RSA）是指与同一性伴侣连续发生3次或3次以上自然流产。

其中60%以上患者不存在染色体、解剖、内分泌、自身免疫异常和生殖道感染等常见
病因，临床上称为URSA。

随着免疫学研究的进展，逐步认识到胚胎携带1/2有
异于母体的组织抗原，然而不被母体免疫系统排斥的实质是依赖于母胎间的免疫耐受关系。

一旦打破这种免疫耐受格局，将导致URSA的发生。

国内外研究发现，URSA患者妊娠期母胎界面Th1/Th2细胞因子平衡失调，Th1
型细胞因子与妊娠失败密切相关，而Th2型细胞因子与妊娠成功相关［15］。

根
据细胞因子功能的不同，可分为Th1，2和3型细胞因子。

其中 TNF-α，IL-2，
IL-6，IL-12 和 IFN-γ 等为Th1型细胞因子，可介导细胞免疫、炎症反应、迟发
型超敏反应，对着床、滋养细胞生长、胚胎发育和胎儿生存有害；IL-4和IL-10等为Th2型细胞因子，转化生长因子β（TGF-β）为Th3型细胞因子，Th2型和
Th3型细胞因子主要介导B淋巴细胞增殖、抗体产生和同种排斥反应的免疫耐受，使Th1型细胞因子介导激活NK细胞和细胞毒性T淋巴细胞的应答抑制，防止对
滋养细胞和胎儿的继发损伤，使妊娠得以成功进行。

TLR2和TLR4能诱发先天免疫，并通过诱导产生细胞因子趋化因子等引发获得性免疫，而细胞因子对子宫内膜上皮增殖和脱落，胚胎着床等生理功能有重要影响，而Th1/Th2细胞因子失衡与
自发性流产等疾病有关。

TLR2和TLR4诱导激活Th1，获得免疫反应有助于病原
体的清除，但同时也造成组织损伤［16］。

母胎界面主要聚集着3种抗原提呈细胞：T细胞、巨噬细胞和NK细胞。

这3种免疫活性细胞分别通过不同途径参与母胎界面免疫耐受。

妊娠可上调NK细胞表面抑制受体（KIR）的表达，KIR是免疫球蛋白超家族受体，主要表达在NK细胞和部
分T细胞表面，传导抑制性信号，调节NK或T细胞活性［17］。

目前认为，NK细胞在母胎界面的免疫耐受中起枢纽作用，具有分泌细胞因子和细胞毒效应，主要杀伤物质是穿孔蛋白和包括蛋白酶等的颗粒酶［18］。

研究发现，URSA患者蜕膜中CD56+CD16+NK细胞数量显著增加，而CD56+CD16-NK细胞数量明显下降，CD56+CD16+NK/CD56+CD16-NK比例增加，表明蜕膜中
NK细胞与RSA的关系密切［19］。

巨噬细胞通过诱导蜕膜中T细胞凋亡，抗原提呈功能下降，调节Th1/Th2的比例，维持妊娠的免疫耐受。

因此巨噬细胞功能异常亦是导致母胎耐受失衡，发生URSA 的重要原因。

巨噬细胞功能异常是导致母胎耐受失常，发生URSA的重要原因［20］。

体外实验中发现，巨噬细胞在巨噬细胞集落刺激因子（MCSF）作用下分化，并获得抑制T细胞增殖的能力。

巨噬细胞产生的细胞因子异常，如吲哚胺2，3二氧化酶（IDO）表达下调或巨噬细胞被活化均可导致流产，其机制是通过IDO 分解色氨酸，IDO在防护同种胚胎逃脱免疫打击中起十分重要的作用［21］。

已
有实验证明，妊娠期间CD4+CD25+调节性T细胞（Treg）上高表达的细胞毒T
淋巴细胞抗原4（cytotoxic T-lymphocyte antigen-4，CTLA-4）可诱导巨噬细
胞IDO的表达，从而间接对T细胞产生抑制作用，维持妊娠免疫耐受。

研究发现，妊娠期间过度激活抗原提呈细胞，影响胚胎及胎儿的生长发育，都可能导致流产。

而TLR2和TLR4就是通过激活抗原提呈细胞，诱发适应性免疫反应的最重要的一类参与分子，可直接影响到母胎间的免疫平衡，导致反复流产的发生。

很多事实证明，滋养层细胞凋亡过多往往与URSA、早产和 FGR 等并发。

Abrahams等［22］研究发现，妊娠并发症的滋养层细胞异常凋亡往往由宫内感
染引起，而TLR2在滋养层细胞凋亡过程中起着重要的作用。

妊娠早期滋养层细胞中TLR2的促凋亡作用是通过激活caspases蛋白实现的，TLR2可激活caspases-3，再激活caspases-8介导细胞凋亡。

TLR2介导的滋养层细胞凋亡还与NF-κB
有关，caspases-8的激活可活化NF-κB。

因此，TLR2还可能直接介导妊娠早期
滋养层细胞的凋亡。

另外，通过TLR4的信号转导作用，LPS可以使妊娠早期滋养层细胞较高水平分泌一些促炎性细胞因子，包括TNF-α和IFN-γ。

而滋养层细胞对这些细胞因子非常
敏感，TNF-α和IFN-γ在胎盘中的高表达可能会在介导滋养层细胞的凋亡过程中
起重要作用［23］。

因此，当LPS不直接介导滋养层细胞凋亡时，可通过间接途
径介导滋养层细胞凋亡。

TLR4在妊娠生理及病理中的作用在临床观察及动物实验中都得到证明。

在TLR4基因自然突变且经过热灭菌去除LPS的C3H/HeJ模型的小鼠中，流产及早产率显著下降，提示TLR2和TLR4对胎盘功能及妊娠疾病的负面影响，但确切机制有待进一步研究。

研究展望
母胎界面的免疫活性细胞为什么能让胚胎作为一种“非己”的物质“免疫赦免”，一直备受关注。

TLRs不仅参与先天性免疫，而且与特异性免疫、免疫耐受和某些
疾病防治密切相关。

TLR2和TLR4对PAMP进行识别、结合，并引发一系列信号
转导，进而导致炎性介质的释放，最终引起Th1样炎症反应，滋养细胞凋亡。

从免疫学角度来看，TLR2和TLR4与URSA之间极可能存在着必然的联系，而目前为止，关于两者间的相关性研究国内较少文献报道。

通过理解在一些非感染性疾病的发病中TLR2和TLR4起关键作用的机制，有助于理解URSA的免疫学现象。

TLR2和TLR4的应用具有良好的前景，但尚待深入研究。

TLR2和TLR4有望成为免疫治疗的新靶位，找到对URSA更具有针对性、更安全有效的治疗方法，为对其免疫治疗提供新思路。

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