慢性子宫内膜炎与菌群失调及免疫失衡关系的研究进展

高彩虹，张 路，包洪初

（1.滨州医学院第二临床医学院，山东 烟台 264000 ；2.潍坊医学院，山东 潍坊 261053 ；3.青岛大学医学院附属烟台毓璜顶医院生殖医学科，山东 烟台 264001）

慢性子宫内膜炎（chronic endometritis，CE）是一种以子宫内膜间质浆细胞浸润为特征的持续性慢性炎症，其通常无症状或仅表现为轻微症状，包括异常子宫出血、白带异常、性交痛和盆腔疼痛等。除卵母细胞和胚胎质量等因素外，子宫内膜异常也是影响胚胎着床的重要原因[1]。CE 由于子宫内膜腔内微生物感染或失调，诱导了免疫细胞及免疫因子的异常表达，引发了子宫内膜的异常免疫反应，这可能是引起反复植入失败、复发性流产的原因之一[2]。目前认为CE的主要病因是微生物感染，病原体多为链球菌、大肠埃希菌和粪肠杆菌，其次为支原体。但也有研究者认为，在CE 不孕患者中，即使没有检测到病原体，子宫的免疫环境也发生了改变，因此从免疫学角度来看，可将CE 定义为由子宫内膜慢性炎症引起的继发性免疫缺陷状态[3]。本文综述了CE 与菌群失调及免疫失衡之间关系的研究进展。

1 子宫内膜微生物群的特征

长期以来，人们普遍认为健康状态下的宫腔是无菌的，宫颈黏膜系统提供了一个不可渗透的屏障，防止细菌从阴道上升。近年来，越来越多的研究已证明健康女性的子宫内膜中普遍有微生物定植。Mitchell等[4]首次通过分子生物学的方法检测了58 例行子宫切除术女性的阴道及宫腔微生物群，结果显示95%（55/58）的宫腔样本中存在细菌，最常见的菌种为惰性乳杆菌，其次是普雷沃菌和卷曲乳酸杆菌。一些研究显示，乳杆菌是子宫内膜中的主要菌群，代表着健康的宫内环境，在胚胎着床及早期胚胎发育过程中具有积极影响。Moreno 等[5]分析了35 例来自生育女性的子宫内膜液样本，发现乳杆菌属是最稳定的菌属（71.1%），其次是加德纳菌属、双歧杆菌属、链球菌属和普氏菌属（分别为12.6%、3.7%、3.2% 和0.9%），并且将子宫内膜微生物群分为乳杆菌为主的微生物群（LD，＞90% 乳杆菌属）和非乳杆菌为主的微生物群（NLD，＜90% 乳杆菌属和＞10% 其他细菌），发现试管婴儿（IVF）患者中NLD 组的胚胎着床率、妊娠率、持续妊娠率以及活产率均明显低于LD 组，尤其是当NLD 组中加德纳菌属和链球菌属比例较高时，对妊娠结局的负面影响更为显著。Kyono 等[6]沿用Moreno 等[5]的子宫内膜微生物群分类方法，对79 例采用体外受精技术治疗的不孕症女性和7 例健康女性的子宫内膜液微生物群进行研究，结果显示不孕症女性子宫内膜中NLD 占比均较健康女性高，并且将乳酸杆菌在子宫内膜的水平提高到＞90% 时将有利于改善NLD 不孕患者的植入结果。然而，一些研究发现，非乳酸杆菌也在健康的生育女性中占主导地位。Chen 等[7]发表的文章指出乳酸杆菌不再主导子宫内膜环境，假单胞菌属、不动杆菌属等是其中的重要组成部分。Winters 等[8]通过比较子宫内膜与口腔、直肠、阴道、宫颈微生物的区别，发现子宫内膜菌群主要为不动杆菌属、假单胞菌属、管道杆菌属和丛毛单胞菌科。最近，Sola-Leyva 等[9]为了研究年轻女性健康子宫内膜的核心微生物组成，分析了7 名女性的子宫内膜样本，经Meta-RNA 测序显示，在子宫内膜活检中，肺炎克雷伯菌、肉毒梭菌和巴氏杆菌是最丰富的三种细菌，乳酸杆菌并非主要菌群。这些研究表明，健康女性的宫腔内有微生物定植，而关于乳酸杆菌属是否为子宫内膜微生物群的“核心”菌属尚存在争议，有待我们进一步探索。

2 宫腔微生物菌群与CE 的关系

子宫内微生物的失衡被认为是诱发CE 的主要原因，不同的CE 患者中可检测出不同种类的子宫内膜微生物群，常见的微生物有链球菌属、大肠埃希菌属、粪肠球菌属、葡萄球菌属等细菌。Liu 等[10]收集了130 名不孕女性的子宫内膜组织，首次通过CD138 定量方法将其分为CE 组（n=12）和非CE 组（n=118）并分析了其子宫内膜的微生物组成，发现CE 与非CE 患者宫腔中乳酸杆菌的相对丰度分别为1.89% 和80.7%，而包括普雷沃菌、加德纳菌和厌氧球菌在内的18 种致病菌在CE 患者中的丰度明显增高。Chen等[11]的研究显示，CE 组中放线菌和梭菌属的相对丰度较高，非CE 组中变形菌门和酸杆菌门的相对丰度较高，加德纳菌属在CE 组和非妊娠组的相对丰度均较高，这与体外受精的负面结果显著相关。Lozano 等[12]在分析CE 和非CE 患者的阴道和子宫内膜标本时发现CE 患者的宫腔微生物多样性明显高于非CE 患者，且CE 患者宫腔内不以乳酸杆菌为主导，加德纳菌和雷氏菌的丰度升高，因此认为CE 患者宫腔内有益菌与致病菌比例的失调与CE 发病有关。与此同时，Chen等[2]通过转录组及16S rRNA 测序发现，与非CE 患者相比，CE 患者宫腔内门杆菌和鞘氨醇单胞菌的丰度明显增高，两者通过干扰子宫内膜中的碳水化合物代谢和脂肪代谢过程引发宫腔内免疫细胞和免疫分子的异常表达，最终导致了不良妊娠结局。

3 CE 免疫环境的失衡

人类子宫在生理状态下含有大量的免疫细胞，如巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤（NK）细胞、T 淋巴细胞及B 淋巴细胞等。着床窗口期的子宫内膜提供了一个富含多种细胞因子的微环境，通过促炎反应和抗炎反应高度调节免疫细胞的招募和滋养层细胞的迁移及侵袭，有助于组织重塑和新血管生成，从而有利于胚胎植入。CE 患者子宫内膜不仅表现为浆细胞渗出，还表现为免疫环境的改变，这是由免疫细胞亚群数量的改变及异常的免疫分子引起的。

3.1 巨噬细胞的极化异常

巨噬细胞表型的种类和数量在妊娠期间是不断变化的，在围植入期，蜕膜巨噬细胞以M1 型为主；当滋养层黏附于子宫内膜并侵入子宫间质时，蜕膜巨噬细胞开始向M1/M2 混合型转变并持续至妊娠中期，参与子宫血管重塑，以建立充足的胎盘- 胎儿血液供应；当胎盘发育完全后，蜕膜巨噬细胞以M2 型为主，以维持母体对胎儿的免疫耐受，保护胎儿发育直至分娩。M1 型巨噬细胞可分泌肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6、IL-1α 和IL-1β 等促炎细胞因子，从而诱导Th1型免疫反应[13]。Tortorella 等[14]在研究CE 与月经流出物中促炎因子之间的关系时发现，在64 名不孕患者中，36 名有组织学证实的CE组与对照组相比，CE 患者月经流出物中IL-6、IL-1β和TNF-α 等促炎细胞因子的水平显著增高，这提示CE 患者体内的M1 型巨噬细胞的数量可能显著增加，其分泌的促炎因子影响了子宫内膜正常的免疫环境，这与反复移植失败、复发性流产等不良妊娠结局有关。CD68 阳性可作为巨噬细胞的筛选指标，CD163 是M2型巨噬细胞的分子标志。Li 等[3]研究发现CE 患者子宫内膜组织中CD68 阳性的巨噬细胞数量高于非CE患者，而CE 与非CE 患者中CD163 阳性的M2 型巨噬细胞数量的表达无显著差别。因此，推测CE 患者子宫内膜中M1/M2 型巨噬细胞比例失常，巨噬细胞的极化偏向M1 型巨噬细胞数量增加。

3.2 NK 细胞亚型的改变

NK 细胞是先天免疫系统的核心部分，对维持正常组织的内稳态至关重要。子宫内膜自然杀伤（uNK）细胞的主要表型为CD56brightCD16-，与外周血自然杀伤（pNK）细胞中的CD56dimCD16+相区别，高水平的CD16 与NK 细胞的高细胞毒性相一致[15]。CD56brightCD16-的uNK 细胞几乎没有细胞毒性，在月经分泌期和胚胎着床期，uNK 细胞可以通过分泌细胞因子，在子宫内膜中形成一个前侵袭环境，从而促进螺旋动脉重塑，支持滋养细胞的植入[16]。许多研究报道，与非CE 患者相比，CE 患者分泌期子宫内膜CD56brightCD16-的NK 细胞比例明显降低，而CD56dimCD16+NK 细胞比例升高[15,17]，推测CE 患者子宫内膜NK 细胞亚型的改变可能影响了母胎界面的免疫平衡和胚胎着床。此外，每个月经周期结束时，uNK 细胞在调节子宫内膜出血和清除衰老的蜕膜细胞方面也起着重要作用。最近的一项研究表明，反复流产患者经血中子宫内膜组织NK 细胞的含量明显少于健康供者经血中NK 细胞的含量[18]，这表明测定经血子宫内膜中NK 细胞的含量作为一种了解子宫内膜状态的无创性方法是值得研究的。

3.3 B 淋巴细胞的异常分布

B 淋巴细胞存在于整个月经周期，主要位于子宫内膜基底层，占子宫内膜淋巴细胞总数不到5%。CE 患者体内的大量B 淋巴细胞浸润到子宫内膜功能层和基底层，并通过腺体上皮进入腺腔[1]，子宫内膜B 淋巴细胞升高考虑与宫腔内微生物感染触发免疫反应有关。Kitay 等[19]研究发现，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）作为革兰阴性菌外膜的主要成分，显著诱导了子宫微血管内皮细胞中的黏附分子选择素-e 和趋化因子CXCL13，以及子宫内膜上皮细胞中的CXCL1，这些黏附因子和细胞因子在子宫内膜上皮细胞中异常表达，参与了B 淋巴细胞的外渗和迁移，诱导循环B 淋巴细胞进入子宫内膜间质及腺体区域，引起异常免疫反应。B 淋巴细胞受抗原刺激后，可原位分化为子宫内膜间质浆细胞，表达多种免疫球蛋白（IgM、IgA1、IgA2、IgG1 和IgG2），其中以IgG2为主，这些免疫球蛋白的过量产生不利于胚胎着床[20]。

3.4 T 淋巴细胞亚型的改变

子宫内膜T 淋巴细胞在CE 的发生过程中起重要作用。Li 等[3]发现CE 患者子宫内膜中CD8+T 淋巴细胞的比例明显增加，抗生素治疗后CE 患者子宫内膜中的CD8+T 淋巴细胞百分比明显降低，因此推测CE患者体内CD8+T 淋巴细胞比例的增加导致了免疫紊乱。CD4+T 淋巴细胞存在两个主要亚群：Th1和Th2，而妊娠是由孕激素诱导的Th2为主导的状态，这会导致促炎细胞因子的数量减少，最终产生免疫耐受[21]。Kitazawa 等[22]利用流式细胞仪和免疫荧光法分析了CE 组与非CE 组的CD4+T 淋巴细胞谱，发现与非CE患者相比，CE 患者子宫内膜CD4+细胞中的Th1细胞明显增多，Th2细胞较少，并且随着CD138+细胞数量的增加，Th1/Th2增高的趋势更为显著。此外，Th17/Treg 比例失衡也会对胚胎着床过程中的免疫适应产生不利影响。Wang 等[23]收集了75 例复发性植入失败的CE 患者以及75 例因男性因素不孕的患者进行病例对照研究，发现CE 患者子宫内膜细胞因子环境向Th17而非Treg 免疫转移。在肠道微生物的研究中，研究人员证实，LPS 可诱导Treg 数量减少、Th17和Th1数量增加[24]。在Chen 等[2]的研究中，Th17数量高的患者子宫内膜菌群的LPS 合成相关通路显著活跃，而LPS是革兰阴性菌外膜的主要成分，这似乎说明了子宫内膜微生物群与免疫细胞的数量和类型密切相关。

3.5 免疫因子的异常表达

CE 患者子宫内膜中促炎因子IL-17 表达上调，抑炎因子IL-10 和转化生长因子-β（TGF-β）表达下调，表明CE 状态下局部细胞因子表达异常，说明了CE 不孕患者的子宫内膜免疫反应活性较高[15,24]。Robertson 等[25]将这些升高的促炎细胞因子定义为“胚胎毒性”细胞因子，并经动物实验证明，“胚胎毒性”细胞因子可以通过促凋亡和不良编程效应损害胚胎，同时通过母体免疫反应间接抑制子宫内膜容受性。上述免疫细胞因子在子宫内膜中的异常活动可能与子宫内膜上皮细胞表达识别病原体的模式识别受体有关，包括toll 样受体（Toll-like receptor，TLRs）和nod样受体（NOD-like receptor，NLRs），它们在保护机体免受病原体侵袭、组织适应以及最终成功繁殖中发挥着重要作用。在子宫内膜受到感染时，子宫内膜细胞上的TLR 家族可识别到感染的病原体并启动病原体相关分子模式，导致细胞因子（如IL-1b、IL-6 和IL-10）、TNF-α、趋化因子（如IL-8 和CCL5）和前列腺素E2的分泌[26]，这些促炎因子的产生，创造了一种可导致胚胎损伤、反复植入失败或自然流产的子宫内膜免疫环境。

4 CE 的诊断和治疗

目前，CE 的诊断和治疗仍存在争议。宫腔镜对CE 的诊断在判断子宫内膜外观炎性表现方面有绝对优势，但不能代替组织染色，确诊仍需子宫内膜活检。目前临床工作中一般采用宫腔镜定位取材后CD138 免疫组化联合检查，或诊刮子宫内膜进行HE染色联合CD138 免疫组化来提高CE 的诊断率[1]。诊断CE 的金标准目前仍为发现子宫内膜间质浆细胞的浸润。由于浆细胞的准确识别和计数受到各种因素的干扰，如染色不充分、子宫内膜保存不当等，因此大量研究正在探索新的有关CE 的评判体系[21]。近年来，为了提高CE 的检出率，增加了包括浆细胞标志物CD38、MUM-1 在内的细胞标志物的免疫组化染色方法。Cicinelli 等[27]将193 份子宫内膜标本通过组织学、CD138 和MUM-1 免疫组化进行分析，发现CD-138 和MUM-1 免疫组化的敏感性和特异性分别为89.13%、79.59% 和93.48%、85.03%，认为MUM-1 在个体样本的配对比较中比CD138 具有更高的信度，推测MUM-1 可能代表一种新的标志物用于诊断CE。目前临床上普遍认为积极治疗CE 可以改善患者的生殖预后，但治疗方法的选择差异较大。CE的治疗方案包括抗生素抗感染、内膜刺激、宫腔灌注、干细胞和免疫治疗等。抗生素是目前治疗CE 使用最广泛的药物，但抗生素的选择、剂量和疗程并无统一标准。此外，由于致病微生物的不确定性，抗生素治疗CE 的预后是值得怀疑的。最近的一项回顾性研究显示，17.6% 的CE 患者在接受抗生素治疗后子宫内膜间质仍有浆细胞浸润[28]。这似乎表明，抗生素不能有效治疗所有的CE 患者，可能还存在其他一些机制导致子宫内膜浆细胞浸润。目前，关于CE 的治疗已经开始转向免疫学领域。Konoplya 等[29]通过低强度激光照射血液纠正CE 患者的免疫紊乱，从系统和局部水平的免疫状态指标分析来看，与单纯药物治疗相比，使用低强度激光照射血液能更可靠地纠正免疫紊乱。Kovaleva 等[30]在治疗CE 中使用低强度超声的物理治疗方法，发现可以显著改善盆腔内的血流动力学。Sfakianoudis 等[31]在一份病例报告中介绍了一名通过宫腔镜检查、微生物分析和扫描电子显微镜诊断为CE 的女性，在抗生素治疗之后，接受了新的胚胎移植，但随后流产；在采用第二个抗生素方案治疗之后，CE依然未得到治愈，而该患者接受了自体、宫内富含血小板的血浆治疗后，发现CE 得到了治愈，随后的胚胎移植结局是双胎妊娠和分娩。因此认为富含血小板的血浆可用作CE 的一线治疗，特别是对于采用常规抗生素方案治疗无效的患者。虽然这些治疗均带有一定的经验性与尝试性，但它们是改善子宫内膜免疫环境的新探索。

5 小结

综上所述，CE 的临床症状不明显或较轻微，主要病因认为是微生物感染，但越来越多的研究显示CE 可能不是单纯的子宫内膜微生物感染，而是与子宫内膜免疫环境失调有关，未来的研究将集中在如何利用分子测序技术、流式细胞学等新技术更好地研究CE 的微生物群特征及子宫内膜免疫环境的变化，从而找到CE 的发病原因，提高子宫内膜容受性，最终改善妊娠结局。