叶 平 叶 骞 胡蓝雅文 王欢欢 王百苗 董盼攀
1 浙江省立同德医院 浙江 杭州 310012
2 浙江中医药大学第二临床医学院 浙江 杭州 310053
复发性流产(RSA)是指与同一性伴侣连续发生≥2次于孕龄为20孕周之前的妊娠物或胎儿丢失(体质量<500g)[1]。生殖免疫学认为,母-胎免疫耐受微环境失调是复发性流产的重要影响因素[2];Th17和Treg细胞分别作为调节性和效应性细胞,参与了妊娠的建立与维持。两者之间的免疫失衡可能导致妊娠失败[3]。益气补肾方为临床治疗RSA的有效自拟方,本团队前期药理研究发现,该方可调节自然流产模型小鼠CD4+/CD8+T细胞、CD28细胞及NK细胞的表达;增加孕早期及中晚期脾脏CD4+CD25+T细胞及Foxp3因子表达水平,并降低胚胎吸收率,但是否可调节Th17/Treg细胞免疫平衡,维持免疫耐受而改变妊娠结局尚未进行深入研究。对此,为进一步探讨其作用机制,本次研究采用自然流产小鼠模型,观察益气补肾方对妊娠结局、外周血Th17、Treg细胞含量、Th17/Treg细胞比例及相关细胞因子水平的影响,为益气补肾方防治复发性流产提供新的理论依据。现将研究结果报告如下。
1.1 动物:SPF级雌性CBA/J小鼠40只、雄性DBA/2小鼠16只、雄性BALB/c4只,体质量18~21g。雄性DBA/2小鼠购于上海西普尔-必凯实验动物有限公司[SCXK(沪)2013-0016],雌性CBA/J、雄性BALB/c小鼠购于北京华阜康生物技股份有限公司[SCXK(京)2009-0004]。
1.2 药物:益气补肾方组成:黄芪36g,菟丝子30g,白术18g,当归6g,党参、陈皮、升麻、柴胡各12g,中药购于浙江省中医院。制备:用8倍水浸泡,过夜,先煮沸30min,倒出药液,再加入8倍水,煮沸20min,最后再加5倍水,煮沸20min,合并药液并减压浓缩,最后配制成益气补肾方煎剂(含生药1.6g/ml),置-20℃冰箱备用。CsA溶液:由CsA胶囊(诺华制药,批号:S0340A;规格:25mg/粒)溶于0.1%浓度甲醇溶液[将0.1ml的无水甲醇溶于99.9ml的蒸馏水(避光保存)]制成。灌胃前2小时,将1粒CsA胶囊放入装有25ml 0.1%浓度甲醇溶液的小烧杯中,待胶囊软化后,用针头将其刺破,使内容物充分溶解于甲醇溶液,待用。
1.3 试 剂 :CD4-FITC、PE-Cyanine5.5、IL-17A-PE、Foxp3 - APC、 RatIgG2aisoty Pecontrol-APC、RatIgG2aisoty Pecontrol-PE、Foxp3/Transcri Ption FactorStaining BufferSetKit均由eBiosci-ence公司生产。PMA/Ionomycinmixture、BFA/Monensin Mixture、Flowcytometry Stainingbuffer均 由 Liankebio公司生产。干扰素-ɣ(IFN-ɣ)、白介素-4(IL-4)、白介素-17(IL-17)、白介素-10(IL-10)均购于联科生物技术有限公司,批号为70-E-EK2022。
1.4 仪器:酶标仪(ThermoMultiskanMK3,美国);流式细胞仪(FacsCalibur,美国BD公司);台式高速冷冻离心机(德国EPPendorf公司,5417R);漩涡混合器(XW-80A型,上海医科大学仪器厂);细胞培养箱(上海跃进医疗器械厂);低速自动平衡离心机(LDZ5-2型,北京京立离心机有限公司)。
1.5 方法:分述如下。
1.5.1 造模、分组及给药:将CBA/J雌鼠与BALB/c雄鼠2∶1合笼,建立正常妊娠模型(CBA/J×BALB/c组),CBA/J雌鼠与DBA/2雄鼠2∶1合笼,建立小鼠自然流产模型(CBA/J×DBA/2组)。每天17:30~18:00合笼,早上8:00~8:30检查阴栓,见阴栓日为妊娠第0天;未见阴栓,则继续合笼。每日测量孕鼠体重,观察腹部是否有明显隆起并及时排除假孕现象。最终,得到正常妊娠模型孕鼠6只,作为正常妊娠模型组(正常组);自然流产模型孕鼠32只,取其中30只随机分为自然流产模型组(自然流产组)、环孢素组、中药高剂量组(高剂量组)、中剂量组、低剂量组,每组6只。分组完成后,正常组和自然流产组给予0.9%生理盐水10ml/kg;环孢素组给予CsA 10ml/kg;中药高、中、低剂量组分别给予48、24、12g/kg益气补肾方,连续2周,每天1次。
1.5.2 流式细胞检测外周血Th17、Treg细胞含量:连续给药14天后,摘眼球取外周血,置于肝素钠抗凝管中。取部分全血进行Th17、Treg细胞含量,Th17细胞抗体标记为FITC-抗CD4和PE-抗IL-17A,CD4+IL-17+表示为Th17细胞含量;Treg细胞抗体标记为FITC-抗CD4、PE-抗CD25、APC-抗Foxp3,CD4+CD25+Foxp3+表示Treg细胞含量,按照试剂说明书步骤处理完成后,上流式细胞仪进行检测。
1.5.3 酶联免疫法检测血清Th17/Treg相关细胞因子含量:剩余肝素钠抗凝管中的全血,2000r/min离心10min得到血浆。采用酶联免疫法检测IFN-ɣ、IL-17、IL-4、IL-10细胞因子含量,参照试剂盒说明书进行操作。
1.5.4 胚胎吸收率计算:末次给药取血完毕后,迅速处死小鼠进行解剖;用镊子撕开子宫,记录被吸收胚胎数和存活胚胎数。按下列公式计算胚胎吸收率:R=Re/(Re+F)×100%(R表示胚胎吸收率,Re表示吸收胚胎数,F表示存活胚胎数)。
1.6 统计学分析:采用SPSS19.0统计学软件进行数据处理分析,计数资料用百分比表示,计量资料采用-x±s表示,多组间比较用单因素方差分析,组间两两比较方差齐时采用方差分析,方差不齐时用秩和检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 益气补肾方对自然流产模型小鼠胚胎吸收率的影响:与正常组相比,自然流产组胚胎吸收率为25.0%;连续给药2周,与自然流产组相比,中药高、中、低剂量组均能显著减少胎盘吸收率(P<0.05),增加胎盘存活数量;中药各剂量组间无统计学差异(P>0.05)。见表1。
表1 益气补肾方对胚胎吸收率的影响(-x±s)
2.2 益气补肾方对自然流产模型小鼠Th17/Treg细胞的影响:结果提示,益气补肾方可影响自然流产模型Th17、Treg细胞含量,改善Th17/Treg比例失衡现象。见表2。
表2 各组孕14天小鼠Th17/Treg表达水平(-x±s,n=6)
2.3 益气补肾方对自然流产模型小鼠Th17/Treg相关细胞因子含量的影响:与正常组相比,自然流产组血浆IFN-ɣ含量显著升高(P<0.05);IL-4无显著变化(P>0.05)。连续给药2周,与自然流产组相比,益气补肾方中药高、中、低剂量组均能显著降低自然流产模型小鼠IL-17、IFN-ɣ含量(P<0.05);中药低剂量组IL-10含量显著升高(P<0.05);中剂量组IL-4含量显著升高(P<0.05)。见表3。
表3 各组孕14天小鼠Th17/Treg相关细胞因子含量表达水平(-x±s,ng/ml)
复发性流产归属于中医学“滑胎”范畴,主要病机为肾虚、脾肾两虚、血瘀、气血两虚等,而脾肾二脏亏虚是滑胎的关键,益气补肾方以补中益气汤为主方,结合经验方化裁而成,全方具有益气补肾、固摄安胎之效[4]。
生理水平的Thl7细胞具有显著促进胚胎成功着床的作用,Treg细胞抑制Thl7的炎症作用,但过多的炎症则导致着床失败和反复自然流产。因此,任何引起Thl7/Treg细胞比例失衡的因素都可能导致胚胎排斥的发生。有研究者报道,通过淋巴细胞免疫治疗后,可以使不明原因复发性流产患者外周血中的Treg细胞增加,而Th17细胞减少,从而改善患者体内免疫微环境,进一步有利于维持妊娠[5]。本实验结果显示,自然流产模型小鼠外周血Th17细胞明显升高,Treg细胞明显减少,Th17/Treg比值明显降低,与上述研究相一致。连续给药2周,益气补肾方可下调外周血中Th17细胞的比例,上调Treg细胞的比例,促使Th17/Treg平衡向Treg方向移动而诱导免疫耐受。
Th17细胞通过分泌IL-17、IL-21、TNF-α、IL-22等,活化MAP激酶,诱导粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-SCF)和IL-8募集中性粒细胞,直接参与慢性炎症反应,导致免疫排斥反应[6]。Treg细胞通过直接接触靶细胞或分泌抑制性因子如IL-10和TGF-β等抑制自身反应性T细胞的免疫效应,具有免疫无能及免疫抑制性,可降低母体对胚胎的排斥,维持免疫耐受。益气补肾方下调自然流产模型小鼠外周血中IL-17表达水平,上调IL-10的表达水平,推测益气补肾方通过调节Th17/Treg细胞比例,改变两者分泌细胞因子,进一步维持免疫耐受。
Thl主要分泌ɣ干扰素(IFN-ɣ)和IL等参与细胞免疫,而Th2主要产生GM-CSF、IL-4、IL-10和IL-13等参与体液免疫,Thl7/Treg细胞对可影响Thl/Th2细胞对的免疫功能加重免疫紊乱[7]。INF-ɣ能抑制GM-SCF在子宫内膜的分泌,从而抑制绒毛的生长,导致胚胎的吸收[8],同时,高水平的INF-ɣ与高水平的NK细胞相关,NK细胞能非特异性地杀伤滋养层细胞[9]。本实验显示益气补肾方可降低自然流产模型小鼠外周血中IFN-ɣ水平,升高IL-4水平,推测益气补肾方可能通过影响IFN-ɣ和IL-4分泌,促进胚胎生长发育而影响妊娠结局。
本实验提示:益气补肾方可能通过调节Th17及Treg细胞的表达水平,降低Th17/Treg比例,并调节相关细胞因子的表达水平,影响Th17/Treg平衡,诱导妊娠免疫耐受,促进胚胎发育,从而改善妊娠结局。
[1]中华医学会妇产科学分会产科学组.复发性流产诊治的专家共识[J].中华妇产科杂志,2016,51(1):3-9.
[2]王松存,杜美蓉,李大金.母-胎免疫耐受研究进展[J].科学通报,2016,61(27):2996-3001.
[3]王宁,姜凤良.Th1/Th2,Th17/Treg细胞与母胎免疫耐受和病理妊娠[J].中国免疫学杂志,2016,32(1):136-139.
[4]李永丰,谢冬梅.补中益气汤治疗慢性乙型肝炎疗效观察[J].浙江中医杂志,2015,50(1):24.
[5]Wu L,Luo LH,Zhang YX,et al.Alteration of Th17 and Treg cells in patients with unexplained recurrent spontaneous abortion before and after lymphocyte immunization therapy[J].Reprod Biol Endocrinol,2014,12(1):74.
[6]Ouyang W,Kolls JK,Zheng Y.The biological functions of T helper 17 cell effector cytokines in inflammation[J].Immunity,2008,28(4):454-467.
[7]张琚,杨菁.Th17/Treg免疫失衡与原因不明复发性流产关系的研究进展[J].生殖医学杂志,2015,24(11):960-964.
[8]邵剑春,胡大春,陈俊,等.原因不明习惯性流产与细胞因子免疫平衡的相关性[J].检验医学与临床,2012,9(5):568-569.
[9]Wang Y,Mei YH,Feng DC.Triptolide modulates T-cell inflammatory responses and ameliorates experimental autoimmune encephalomyelitis[J].Journal of Neuroscience Research,2008,5(11):3421-3425.