張學紅，王麗艷

（蘭州大學第一醫(yī)院生殖醫(yī)學?？漆t(yī)院，蘭州 730000）

胚胎植入是指受精卵在輸卵管內(nèi)經(jīng)過6～7d初步發(fā)育，桑葚胚或囊胚進入子宮腔，開始侵入到子宮內(nèi)膜，也叫著床。這一過程包括胚泡在子宮內(nèi)膜的定位、粘附、侵入以及子宮內(nèi)膜蛻膜化反應(yīng)等。胚胎植入涉及到胚胎與母體子宮內(nèi)膜細胞多重復(fù)雜相互作用，依賴于胚胎發(fā)育與子宮內(nèi)膜容受狀態(tài)的同步化過程，受到激素、細胞因子、機體狀態(tài)以及精神心理狀態(tài)等多種因素的調(diào)控。

一、激素及生物活性分子調(diào)控

激素及生物活性分子在子宮內(nèi)膜容受性的調(diào)控中起重要作用。雌、孕激素是調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜發(fā)育的最基本因素，通過其受體調(diào)節(jié)內(nèi)膜的發(fā)育、合成和分泌功能。適當?shù)拇啤⒃屑に厮娇梢源龠M胚胎和內(nèi)膜的發(fā)育同步性，以提高種植率。

雌激素類固醇包括雌素酮（E1）、17β－雌二醇（E2）和雌三醇（E3），雌激素受體主要有α和β兩種亞型，存在于所有雌性生殖組織中，如卵巢、輸卵管、子宮和乳腺。雌性動物雌激素受體缺失可導(dǎo)致不育，并且子宮發(fā)育不全、卵巢充血，無明顯黃體形成［1］。孕激素是建立子宮內(nèi)膜容受環(huán)境的必需因素，在植入期，孕激素分泌低下和子宮內(nèi)膜發(fā)育緩慢可能會導(dǎo)致流產(chǎn)。同時孕激素在免疫系統(tǒng)的調(diào)控中也有一定作用，主要影響細胞因子的合成以及局部淋巴細胞中大多數(shù)的NK細胞的功能。

在生理情況下，子宮內(nèi)膜僅在一個極短的時間接納胚胎，即種植窗期。此時在黃體分泌的孕激素作用下，內(nèi)膜由增殖期向分泌期轉(zhuǎn)變，子宮內(nèi)膜的成分發(fā)生一系列變化，使子宮內(nèi)膜在功能和形態(tài)學上接受胚胎。容受性最佳狀態(tài)、內(nèi)膜的變化是受激素調(diào)控的。雌激素的生理作用是使子宮內(nèi)膜增殖，誘導(dǎo)性激素受體的表達；而孕激素的生理作用是抑制內(nèi)膜增殖并分化組織［2］。正常月經(jīng)周期中，雌、孕激素受體是規(guī)律的周期性變化，受體在濾泡晚期達高峰，黃體期開始下降，到黃體晚期達最低點。激素受體減少，就會使相應(yīng)的激素生理功能減弱，激素水平及其受體任何一項非正常表達都將影響子宮內(nèi)膜向粘附狀態(tài)的轉(zhuǎn)變歷程，降低內(nèi)膜接受性。

在月經(jīng)周期中，排卵前E2分泌增加，促進子宮上皮細胞的增殖和分化。排卵后孕激素產(chǎn)量增多，誘導(dǎo)蛻膜基質(zhì)細胞的增殖和分化［3］。孕激素通過特異性受體作用于子宮內(nèi)膜，雌激素調(diào)控孕激素受體的表達。生理狀態(tài)下，雌激素上調(diào)雌激素受體（ERs）和孕激素受體（PRs），孕激素下調(diào) ERs和PRs。月經(jīng)周期的黃體期，黃體是孕激素的主要來源。如果妊娠發(fā)生，黃體繼續(xù)產(chǎn)生孕激素，直到被滋養(yǎng)層細胞取代。促排卵過程中超生理水平的E2和孕酮（P）會影響內(nèi)膜的生長，P／E2比值可反映子宮內(nèi)膜容受狀態(tài)。

此外，在移植窗期，某些黏附分子、細胞因子及生長因子等生物活性分子上調(diào)或下調(diào)，使子宮內(nèi)膜對胚胎的接受性達到最大，以利于胚胎著床。目前研究較多的有：白血病抑制因子（LIF）、白介素（ILs）、表皮生長因子、整合素等，其它著床相關(guān)因子還有瘦素、基質(zhì)金屬蛋白酶、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）、同源框基因相關(guān)蛋白產(chǎn)物等，這些生物活性分子相互影響、作用，構(gòu)成一個井然有序的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，共同參與調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性。

二、免疫調(diào)控

子宮自然殺傷細胞（uNK）、巨噬細胞、樹突狀細胞（DCs）以及T細胞是胚胎種植過程中最重要的免疫調(diào)控因子。B細胞和中性粒細胞也會起到一定的作用。

每個月經(jīng)周期中子宮內(nèi)膜中均存在uNK細胞，在妊娠早期發(fā)揮重要作用［4］。在分泌后期和“種植窗時期”子宮內(nèi)膜中的免疫細胞最為豐富［5］。uNK細胞可能是啟動蛻膜或月經(jīng)周期的重要決定因素［5］，uNK細胞可能控制著母體對子代同種異體移植的免疫響應(yīng)，同時通過調(diào)控細胞因子的表達來調(diào)控滋養(yǎng)層細胞的侵入以及胎盤的形成［6］。uNK細胞對子宮內(nèi)膜血管形成也起到一定的調(diào)節(jié)作用，小鼠缺乏uNK細胞（或任何類型的NK細胞）會導(dǎo)致種植位點的異常［7］。有一種假說認為小鼠uNK細胞產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）介導(dǎo)子宮內(nèi)膜的血管再生，當血流建立后，不再需要uNK細胞的功能，因此uNK細胞減少，在人類中也有類似的假設(shè)［4］。uNK細胞受到多種因子的調(diào)控，如雌、孕激素水平、巨噬細胞炎性蛋白（MIP-1β）、VEGF以及白介素（IL）家族等，在子宮內(nèi)膜中uNK細胞受到多種免疫過程的調(diào)控［6，8］。

T細胞是目前研究的熱點。在生殖領(lǐng)域中，輔助T細胞TH1、TH2一直以來最受關(guān)注。TH1細胞主要為對抗細胞內(nèi)細菌及原蟲的免疫反應(yīng)，其主要為白介素12（IL-12）所驅(qū)動誘發(fā)，其主要的執(zhí)行細胞因子是伽馬干擾素（IFNγ）；TH2輔助細胞主要為對抗細胞外多細胞寄生蟲的免疫反應(yīng)，其主要為白介素4（IL-4）所驅(qū)動誘發(fā)，其主要的執(zhí)行細胞因子是IL-4、IL-5和IL-13。起初的觀點認為 T細胞通過TH1／TH2平衡來影響胚胎種植［9］，妊娠是由TH2來介導(dǎo)的，TH1與不孕和流產(chǎn)有關(guān)。然而，隨著調(diào)節(jié)性T細胞（Tregs）以及更為復(fù)雜的T細胞亞基細胞因子模式的發(fā)現(xiàn)，T細胞的作用遠沒有最初認為的那樣簡單。目前，越來越多的證據(jù)開始懷疑TH1／TH2假說的正確性，或者說這一假說不足以解釋胚胎種植過程中的免疫機制。在人或小鼠中，在妊娠的幾個階段中均需要TH1的活性，尤其是在著床期早期［10］。在這一時期，眾多細胞因子如IL-1、腫瘤壞死因子（TNF）-α等為建立妊娠做準備，如刺激LIF的產(chǎn)生、血管生成等。此時，TH1的內(nèi)環(huán)境刺激TH2細胞因子的產(chǎn)生。盡管在小鼠的研究中認為過量的IFN-γ對于妊娠的建立是有害的，但是uNK細胞產(chǎn)生的IFN-γ卻可以建立正常妊娠，并且促進了動脈血流的重建［11］。有許多證據(jù)證實IL-4、IL-10基因敲除小鼠仍然可育，這也就推翻了妊娠時需要TH2優(yōu)勢的觀點［12］。因此，細胞因子的歸類不能簡單地通過它是TH1相關(guān)或TH2相關(guān)來認定其好壞。總之，胚胎種植這個復(fù)雜過程不可僅通過TH1／TH2的比例來衡量。

Tregs也與胚胎種植中的一些現(xiàn)象有關(guān)。Tregs是CD4＋CD25＋細胞［13］，在胚胎種植中發(fā)揮作用，是建立免疫耐受所必需的，它抑制T細胞的反應(yīng)［14］。TGF-β是發(fā)揮 Tregs功能的重要細胞因子，它介導(dǎo)著CD4＋T細胞向Tregs轉(zhuǎn)化。妊娠過程的蛻膜中均存在CD4＋CD25＋T細胞，妊娠早期外周血中水平最高［15］。此外，在妊娠期間及產(chǎn)后，自身免疫性均明顯改善［16］。Jasper等［17］通過對不孕婦女和可生育婦女的內(nèi)膜活檢，比較了決定T細胞分化的轉(zhuǎn)錄因子的表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不孕婦女Foxp3（Treg發(fā)育和功能必需因子）的表達明顯低于可生育婦女，但是兩組之間T-bet和GATA-3（分別為TH1和TH2相關(guān)因子）的表達卻無顯著差異。

巨噬細胞同樣參與了胚胎種植和蛻膜化過程。與uNK細胞不同，在整個妊娠過程中，巨噬細胞在種植位點處始終處于高水平［18，19］。IL-1刺激巨噬細胞誘集CCL2、CCL5、CXCL2、CXCL3和 CXCL8等趨化因子，誘導(dǎo)蛻膜轉(zhuǎn)化［20］。一項體外研究顯示滋養(yǎng)層細胞能夠募集單核細胞／巨噬細胞，并刺激這些細胞產(chǎn)生炎性細胞因子［18］。巨噬細胞的主要功能有：（1）分泌細胞因子，幫助妊娠前內(nèi)膜的準備，維持適當?shù)募毎蜃悠胶猓?9］；（2）清除妊娠各階段滋養(yǎng)層細胞凋亡產(chǎn)生的物質(zhì)，通過TNF－α調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細胞的侵入程度［19－21］；（3）可能在對傳染病的響應(yīng)中具有一定的作用。總之，巨噬細胞在妊娠內(nèi)膜中具有多種功能，是維持炎性平衡，促進成功妊娠的重要條件。

此外，DC細胞、補體系統(tǒng)等在胚胎植入和妊娠建立的免疫調(diào)控中具有重要作用。同時由于胚胎的基因有一半來自父親，因此對于母體免疫系統(tǒng)來說，胚胎屬于“半外源的”，主要組織相容性復(fù)合體（MHC）在接受這種“半外源”胚胎并提供相應(yīng)的細胞因子和免疫環(huán)境過程中發(fā)揮了重要作用［22］。在胚胎植入過程中，免疫細胞并不是獨立發(fā)揮作用的，而是與細胞因子等多種因素相互影響、相互協(xié)調(diào)進行的。

三、神經(jīng)調(diào)節(jié)

女性內(nèi)生殖器官在大腦皮層的調(diào)節(jié)下，直接受交感和副交感神經(jīng)的控制，而外生殖器官則由陰部神經(jīng)所支配。生殖過程中子宮的神經(jīng)分布、激素分泌和免疫水平呈周期性變化，并保持動態(tài)平衡，維持妊娠的正常發(fā)生。大多數(shù)研究認為，子宮中交感神經(jīng)的數(shù)量和分布在動物妊娠期間會發(fā)生動態(tài)變化，例如，在大鼠和家兔妊娠早期，子宮局部具有豐富的交感神經(jīng)分布，到了妊娠中后期，交感神經(jīng)明顯退化［23］。交感神經(jīng)阻滯后，血清E2的濃度升高，但是交感神經(jīng)對E2的抑制作用與機體的生理狀態(tài)相關(guān)，可能是交感神經(jīng)阻斷后引起處于未性成熟卵巢的卵泡增大，增大的卵泡會產(chǎn)生更多的E2，在高濃度E2影響下，“種植窗”快速關(guān)閉，影響胚胎著床。在張玉仙等［24］的研究中，交感神經(jīng)損毀的小鼠著床前血清中孕酮濃度比對照組高，著床后血清中孕酮濃度較對照組降低，不能維持胚胎的發(fā)育。趙嬌慧等［25］研究發(fā)現(xiàn)，毀損交感神經(jīng)后，子宮腺結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，腺上皮排列不規(guī)則，與同期對照組相比，子宮腺比例明顯下降，子宮腺發(fā)育不良；妊娠早期血管發(fā)育受阻，子宮壁血管匱乏，子宮內(nèi)膜細胞增殖數(shù)量顯著降低，說明子宮內(nèi)膜發(fā)育遲緩，在著床前蛻膜化發(fā)生不完全，未能使子宮內(nèi)膜變成能吸附胚泡的表面，影響胚泡著床。阻斷子宮的交感神經(jīng)后，肥大細胞的數(shù)量升高［26］，但交感神經(jīng)對肥大細胞數(shù)量的調(diào)節(jié)是通過哪些遞質(zhì)或信息物質(zhì)發(fā)生作用的還有待于進一步的研究。此外，輸卵管壺腹部與峽部連接部、輸卵管與子宮交界處均有豐富的交感神經(jīng)末梢，交感神經(jīng)興奮性的改變可影響卵子在輸卵管內(nèi)的運輸［27］。值得注意的是，支配子宮的交感神經(jīng)分布和子宮局部免疫水平在妊娠過程中呈規(guī)律性變化且變化趨勢一致，子宮局部免疫水平與神經(jīng)分布有內(nèi)在的聯(lián)系，但機制尚不完全清楚。

總之，胚胎種植是一個非常復(fù)雜的過程，這一過程中“半外源”的胚胎需要獲得母體子宮的接受，多種調(diào)控系統(tǒng)相互協(xié)作才能建立這個容受性的環(huán)境，其中激素、細胞因子、免疫因子以及神經(jīng)調(diào)節(jié)最為重要。目前并沒有證據(jù)直接表明胚胎植入過程是“受邀”還是“侵入性”的過程，大多數(shù)人更為認可“控制性侵入”的觀點。不可忽視的是，成功的胚胎植入不僅需要緊密的母－胎聯(lián)系，也需要各個調(diào)控系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)作用，這是一個動態(tài)的、交互進行的連續(xù)過程。

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