生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症的免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(本长文共分三大部分)。根据读者要求及临床实际,此篇跳转到(三、2)即第三部分第2篇。
1、免疫学检测在低生育能力(不孕症)临床环境中的作用The role of immunologic tests for subfertility in the clinical environment
2、免疫对整倍体胚胎着床失败的影响Contribution of immunology to implantation failure of euploid embryos
3、免疫调节治疗——证据在哪里?Immune modulation treatments—where is the evidence?
4、Immunotherapy for recurrent pregnancy loss: a reappraisal复发性流产的免疫治疗:再评估
6、Uterine NK cells: active regulators at the maternal-fetal interface子宫NK细胞:母胎界面的活性调节者
8、Clearance of senescent decidual cells by uterine natural killer cells in cycling human endometrium子宫uNKs细胞在子宫内膜中动态清除衰老的蜕膜细胞
9、Immunologic causes and thrombophilia in recurrent pregnancy loss复发性流产的免疫病因和血栓形成
第二部分:二、反复种植失败(RIF)与子宫内膜容受性评估(第1~6篇链接如下)
(二、1)反复种植失败(RIF)的病理生理学进展A review of the pathophysiology of recurrent implantation failure(浅显易懂,类似科普的文章,但讲出了许多有意义因素)。
(二、2)蜕膜化评分可识别反复妊娠丢失和不明原因不孕女性样本中的子宫内膜功能失调
以下待发
(二、7)慢性子宫内膜炎与胚胎植入异常:基于文献系统综述的统一病理生理学理论
(二、8)慢性子宫内膜炎老问题、新见解和未来挑战
(二、9)子宫内膜微生物群在胚胎着床和反复着床失败中的作用
(二、10)炎症和自身免疫性疾病对子宫内膜和生殖结局的影响
(二、11)~36篇。待发。
第三部分:三、子宫内膜异位症和腺肌症、肌瘤等相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(后续多篇发出)
(三、1)难以阻止的宫缩——孕激素抵抗与孕激素效应不足的相关机制(已发)
本文:(三、2)炎症和免疫反应在子宫肌瘤发病机制中的作用:包括它们对生殖结局的负面影响
(三、3)子宫息肉、子宫腺肌病、平滑肌瘤和子宫内膜容受性
(三、4)子宫内膜细胞因子在有或无子宫内膜异位症患者中对不孕症的评估
(三、5)自然杀伤细胞数量和活性的变化及其与子宫内膜异位症的临床关系系统回顾和荟萃分析
(三、6)巨噬细胞在子宫内膜异位症女性异位子宫内膜中显示促炎表型,与该疾病的感染性病因相关
(三、7)子宫内膜巨噬细胞、子宫内膜异位症与微生物群:是时候揭开它们复杂关系的面纱了
(三、8)M1巨噬细胞是子宫内膜异位症细胞治疗的有效药物
(三、9)反复性流产的子宫内膜原因:子宫内膜异位症、子宫腺肌症和慢性子宫内膜炎
(三、10)子宫内膜异位症是否与全身亚临床炎症有关
(三、11)~20篇。
子宫内膜异位症研究进展与若光观点合集(16-18)EMS是雌激素介导的免疫炎症反应,使之具有独一无二的特征(三)
子宫内膜异位症研究进展与若光观点合集(19-23)EMS是雌激素介导的免疫炎症反应,使之具有独一无二的特征(三)
本文亮点Highlights
摘要Abstract
图形摘要
关键词:细胞因子,细胞外基质,巨噬细胞,TGF-β,TNF-α
Keywords:Cytokine,Extracellular matrix,Macrophage,TGF-β,TNF-α
1. 引言
子宫肌瘤 (UFs) 是育龄妇女最常见的妇科肿瘤。患有 UFs 的女性表现为月经量过多、腹胀和不孕;这些情况损害了女性的生活质量并产生了巨大的经济负担(Marsh et al., 2018)。此外,患有 UFs 的孕妇有早产、胎儿先露不良和剖宫产的风险(Karlsen 等人,2020 年)。UF 在育龄期体积增加并出现症状,绝经后萎缩,表明卵巢分泌的性类固醇(雌激素和黄体酮)促进 UFs 生长。可以抑制卵巢分泌性类固醇的促性腺激素释放激素 (GnRH) 类似物可有效缩小 UF,因此用作症状性 UF 的治疗选择(Sohn 等人,2018 年)。MED12 是介质复合物的一个亚基,在 UF 中通常突变高达 80%。MED12 中的体细胞突变极大地影响了 UFs 的特性 (Nagai et al., 2023,其他肌瘤相关基因变异,在前期文章有分享,后续文章中还会分享)。尽管每个 UF 被认为都来自单个子宫肌层干细胞/祖细胞,但 UF 结节的单细胞分析揭示了 UF 的异质性(Goad等人,2022 年)。UF 含有过量体积的细胞外基质 (ECM) 成分,包括胶原蛋白、纤连蛋白和蛋白聚糖。许多炎性细胞因子在 UF 中表达并与 ECM 成分和 UF 平滑肌细胞相互作用(AlAshqar等人,2021 年)。此外,在 UF 中观察到各种类型的免疫细胞。
在这里,我们重点研究了在 UFs 中观察到的炎症和免疫反应,以及炎性细胞因子的作用及其与 ECM 的相互作用在 UFs 的病理生理学中的作用。此外,我们总结了 UFs 对育龄妇女生殖结局产生负面影响的可能机制。
2. UFs 中炎性细胞的分布和炎性细胞因子的表达Distribution of inflammatory cells and expression of inflammatory cytokines in UFs
UFs 组织的单细胞分析揭示了许多免疫细胞群,包括 T 细胞、NK 细胞和 B 细胞。此外,与子宫肌层相比,还确定了 UFs 中参与白细胞迁移的基因上调、细胞因子产生的调节和炎症反应的调节(Goad等人,2022 年)。各种炎性细胞因子如 IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α、激活素-A 和 TGF-β 在 UF 中表达(Protic等人,2016 年)。使用育龄妇女外周白细胞的流式细胞术显示,UF 的存在与否显示免疫细胞的不同分布。在 UFs 女性患者中,CD4 + 初始和中枢记忆 (CM) T 细胞、调节性 T 细胞和滤泡辅助性 T 细胞的数量显著增加,而末端分化效应细胞和辅助性 T2 细胞的数量显著减少。UFs 女性患者的 CM CD8 + 细胞和细胞毒性 T 细胞计数也显著增加。相比之下,与没有 UFs 的女性相比,患有 UFs 的女性的 NK 和 γδT 细胞计数减少(Liu等人,2019 年)。
3. UFs中的巨噬细胞浸润Macrophage infiltration in UFs
在 UFs 中观察到的 ECM 成分的过度沉积类似于纤维化,它涉及严重损伤后器官中纤维结缔组织的增加和实质细胞的减少(Hampton等人,2023 年)。慢性持续性炎症会诱导 UFs 中的组织纤维化。巨噬细胞在炎症和损伤的反应下被募集到组织中,并在慢性炎症和纤维化中起重要作用(Wang等人,2023 年)。在组织修复和纤维化过程中观察到巨噬细胞(M1 或 M2 巨噬细胞)的极化:巨噬细胞最初极化为促炎 M1 表型以释放促炎细胞因子,而 M2 巨噬细胞极化以分泌抗炎细胞因子以抑制炎症并在修复阶段促进组织修复。M1 巨噬细胞的持续浸润导致促炎因子的持续产生,从而导致慢性炎症和进行性器官纤维化(Wen et al., 2022)。
已经确定了不同类型 UFs 中的巨噬细胞浸润,例如粘膜下、壁内和浆膜下 UFs。巨噬细胞用 UFs 浸润粘膜下和壁内 UFs 和子宫内膜的次数多于浸润浆膜下 UFs 和邻近子宫肌层的次数;然而,M1 或 M2 巨噬细胞是否主要在 UFs 中表达仍未确定(Miura et al., 2006)。单核细胞趋化蛋白 1 (MCP-1) 浓度与粘膜下和壁内 UFs 女性子宫内膜中巨噬细胞组织浸润之间存在显著的正相关,但在浆膜下 UFs 女性的子宫内膜中不存在。MCP-1 是一种趋化因子,可诱导单核细胞和淋巴细胞的迁移,导致巨噬细胞浸润的持续炎症。MCP-1 存在于粘膜下和壁内 UF 及其相邻的子宫肌层中。
4. UFs中的炎性细胞因子和转录因子Inflammatory cytokines and transcription factors in UFs
表达在 UFs 发病机制中起重要作用的炎性细胞因子和促炎转录因子。在本节中,我们重点介绍 TNF-α、激活素 A、TGF-β 和核因子-κB (NF-κB)。
4.1. TNF-α
TNF-α 是一种炎性细胞因子,在 UF 的 ECM 重塑中起重要作用。TNF-α 通过诱导细胞粘附分子的表达、细胞凋亡和炎症介质如IL-1、IL-6、前列腺素(PG)E2的上调参与感染控制和抗肿瘤作用(Kalliolias 和 Ivashkiv,2016)。UFs 中 TNF-α 的表达水平高于邻近的子宫肌层,并且在有症状的 UFs 女性中观察到血清 TNF-α 水平显著高于健康对照(Ciebiera et al., 2018b)。患有 FIGO 3 型和 4 型壁内 UF 的女性的子宫内膜 TNF-α 水平显著高于健康对照(Munro 等人,2018 年)(图 1)。此外,子宫肌瘤切除术后这些水平显著降低,表明壁内 UF 可能诱导子宫内膜炎症并导致子宫内膜容受性受损(Kali 和 Cagiran,2022 年)。TNF-α 调节培养的 UFs 细胞中表达神经生长因子、微管相关蛋白 2 和突触素的神经源性通路。与子宫肌层细胞相比,它们在培养的 UFs 细胞中高表达,与健康对照相比,它们在 UFs 女性获得的在位子宫内膜中高表达。UFs 中神经源性通路的增强可能是与 UF 相关的疼痛的原因(Luddi等人,2019 年)。TNF-α 上调基质金属蛋白酶 (MMP)-2 表达,并通过激活细胞外信号调节的激酶信号通路刺激细胞迁移,该通路在原代培养的 UFs 平滑肌细胞中下调。TNF-α 还激活 UFs 平滑肌细胞中的 NF-κB 通路(Wang等人,2015 年)。这些结果表明,炎症诱导的 TNF-α 表达在 UFs 的细胞迁移和 ECM 重塑中起重要作用。
图 1 .子宫肌瘤 (UFs) 的 FIGO 分类 该图说明了育龄期异常子宫出血原因的 PALM-COEIN 分类。修订版于 2018 年出版(Munro et al., 2018)。该图描述了 UF 的子分类系统。在此分类中,UF 根据它们相对于子宫内膜、交界区和子宫肌层的位置分为 0-8 型。传统的粘膜下 UF 对应于 0-2 型,壁内 UF 对应于 3-5 型。转载许可已获得 Wiley Company。
4.2. 激活素-A
在子宫内膜异位症和腺肌症、内膜息肉中,ECM的纤维化现象也是最重要病理之一。
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4.3. TGF β
有关TGF-β与子宫内膜异位症和内膜容受性的相关内容,后续文章中也会继续分享。
4.4. NF-κB
NF-κB 与子宫内膜异位症雌激素效应,炎症免疫反应,孕激素抵抗及孕激素效应和失活中,以及内膜分泌转化,以及蜕膜化进程,母胎循环构建均具有重要意义。这些相关内容,后续文章中会继续分享。
尽管粘膜下 UF2 对育龄妇女的生育能力有负面影响,但壁内 UFs 对生殖结局的影响仍然存在争议。因此,手术切除粘膜下 UFs可能会改善生殖结局。然而,通过子宫肌瘤切除术手术切除壁内 UF 并不总是对育龄妇女的生育结果有益(Henshaw 等人,2022 年)。同样,UFs 对辅助生殖技术结果的影响仍然存在争议。然而,一项比较 IVF 有和没有壁内 UFs 结果的病例对照研究表明,FIGO 3 型 UF 或多个 UFs 对 IVF 周期的植入和活产率有负面影响(图 1)。(Bai et al., 2020)。关于壁内 UFs如何损害植入的一种可能的机制解释是 ECM 的炎症诱导和重塑(Governini等人,2021 年)。FIGO 3 型 UFs 女性子宫内膜显示 MMPs 和 MMPs 组织抑制剂 (TIMP) 的差异表达;IL-1β 、 IL-6 和 IL-10 表达显著降低;环氧合酶 (COX)1 、 COX2 和血管内皮生长因子 (VEGF) 表达的显著增加,表明子宫内膜炎症途径的上调可能会损害子宫内膜容受性。另一项研究表明,有 UFs 的子宫内膜中包括巨噬细胞、NK 细胞和 T 细胞在内的免疫细胞的密度和组成与没有 UFs 的子宫内膜中的免疫细胞不同(Kitaya 和 Yasuo,2010)。在整个月经周期中,有 UFs 的子宫内膜中的巨噬细胞密度显著高于没有 UFs的子宫内膜,而有 UFs 的子宫内膜中晚期分泌期的 NK 细胞密度较低。即使在没有子宫腔变形的壁内 UF 的情况下,子宫内膜中免疫细胞的组成和分布的变化也可能导致子宫内膜容受性降低。另一项初步研究揭示了患有和没有症状 UF 的女性的细胞因子谱存在差异。患有 UFs 的女性粒细胞集落刺激因子、IL-1α 和 VEGF-A 的平均表达水平较高,经血中 IL-1β 的平均表达水平较低(Dhanani et al., 2023)。TGF-β3 可能是导致 UFs 不孕女性生育能力受损和月经失血过多的常见信号。TGF-β3 诱导的骨形态发生蛋白 2 耐药损害子宫内膜蜕膜化并减少止血因子,包括纤溶酶原激活物抑制剂-1 和抗凝血酶-III 在患有 UFs 的女性子宫内膜基质细胞中(Sinclair等人,2011 年)。
6. 炎症对 UFs 细胞外基质重塑的作用
UFs中存在多种类型的 ECM 成分,包括胶原蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白和蛋白多糖,ECM 和肌瘤细胞之间的相互作用可能对超滤的发育至关重要。伤口愈合过程,包括疤痕和瘢痕疙瘩的形成,也涉及过度的 ECM 沉积,然后是炎症(Ekstein 等人,2021 年)。在伤口愈合过程中,止血后诱导炎症,然后进行组织修复和重塑。巨噬细胞浸润,在促炎状态下被激活,并分泌炎性细胞因子,如 IL-6 和 IL-8。肌成纤维细胞分泌的胶原蛋白和纤连蛋白在伤口中积聚。接下来,发生血管生成和新生血管形成,并形成具有高密度肌成纤维细胞、巨噬细胞、毛细血管和松散组织的胶原束的肉芽组织。随后,ECM 重塑开始重新调整过度沉积的 ECM (Moretti et al., 2022)。因此,炎症、炎性细胞因子和肌成纤维细胞在伤口愈合过程中的 ECM 重塑中起着至关重要的作用。
7. 炎性细胞因子作为表明症状性 UFs 治疗效果的生物标志物
患有 UFs 的女性表现出高水平的组织内和血清炎症细胞因子浓度,并且 UFs 女性的血清 TGF-β3 和 TNF-α 浓度显著高于健康对照(Ciebiera 等人,2016 年,Ciebiera 等人,2018b)。GnRH 类似物通过下调 UF 中的炎性细胞因子来影响 UF 中的炎性反应。戈舍瑞林(一种可减小 UF 大小的 GnRH 激动剂)给药后,TNF-α 的血清水平显著降低(Mohammed 等人,2020 年)。用 UPA 处理后,TGF-β 3 的血清浓度也降低,与 UF 收缩一致(Ciebiera et al., 2018a)。这些结果表明,炎症细胞因子的血清浓度是激素治疗对 UFs 治疗效果的潜在生物标志物。
8. 炎症对 UFs 生殖结果的负面影响的作用
图 2.子宫肌瘤 (UFs) 对生殖结局的不利影响及其可能的机制。粘膜下和壁内 UF 对应于 FIGO 分类类型 0、1、2 和 3 UFs 可能导致不良生殖结局,例如复发性植入失败、复发性流产和早产,宫缩等。除了 UFs 引起的子宫内膜腔物理变形外,局部炎症反应增加和免疫反应失调是粘膜下和壁内 UFs 女性不良生殖结局的可能机制。
请参我们前期文章链接:充分提示了子宫内膜异位症与子宫肌瘤等在病理生理上具有同向性,在遗传学机制上具同源性。
子宫内膜息肉,子宫内膜异位症,腺肌症与腺肌瘤,子宫肌瘤等为什么具有病理生理机制的同向性
王若光:子宫内膜异位症,子宫肌瘤,腺肌症,内膜息肉,在病理生理上具有同向性,遗传学上具有共同起源
同时上面图片这些子宫肌瘤(UFs)表现,与子宫内膜异位症导致的病理后果高度一致。请参前期文章:
子宫内膜异位症和腺肌症相关产科病理损害——子宫内膜异位症和腺肌症应为长期不孕及妊娠失败第一原因
(三、1)难以阻止的宫缩——孕激素抵抗与孕激素效应不足的相关机制
9. 结论
生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症、肌瘤等相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理,全文第三部分,三、子宫内膜异位症和腺肌症、肌瘤等相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理
(三、3)子宫息肉、子宫腺肌病、平滑肌瘤和子宫内膜容受性
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