人胚胎植入与激素-免疫-细胞因子及粘附分子网络系统
作者：陈瑛 李晓文 耿军
单位：150086 哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科
关键词：
中华妇产科杂志990623 胚胎着床包括胚泡在子宫内膜的迁移、定位、粘附、入侵以及子宫内膜蜕膜化反应等过程。子宫内膜随之发生一系列复杂而精细的生理变化。雌、孕激素通过各自的细胞内受体作用于子宫内膜，使内膜间质水肿、血管扩张充血，为胚胎着床提供物质基础；上皮细胞极性改变，顶膜侧颗粒增多，在植入前内膜表面出现大量吞噬小泡(pinopodes)；子宫内膜细胞、免疫职能细胞分泌活动旺盛，产生大量生长因子、细胞因子等，促进自身与胚泡同步发育，协调营养免疫与排斥免疫；子宫内膜和胚泡表面的糖抗原表达发生变化，粘附分子重新分布。各种因素或协同或拮抗作用于子宫内膜，构成子宫局部激素-免疫-细胞因子及粘附分子网络系统。
一、细胞因子与胚胎植入
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细胞因子是一类能调节免疫反应强度和时相的低分子量糖蛋白。包括白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、转化生长因子(TGF)、白血病抑制因子(LIF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、细胞集落刺激因子(CSF-1)、粒巨细胞-集落刺激因子(GM-CSF)、表皮生长因子(EGF)、纤维母细胞因子(FGF)、早孕因子(EPF)等。不同细胞因子之间相互协同、依赖又相互拮抗构成细胞因子网络，参与免疫调节，同时通过旁-自分泌和内分泌因子调控一系列细胞功能。在生殖生理中，细胞因子可调节胚胎发育、影响子宫内膜的接受性和滋养层的粘附性。
目前对IL研究较多，其中在子宫内膜表达的有IL-1～4、IL-6～7、IL-10。人子宫内膜的巨噬细胞和间质细胞可分泌IL-1、IL-6，内膜T淋巴细胞分泌IL-2、IL-6、IL-10。其中与胚胎着床关系最密切的是IL-1和IL-6。IL-1的一种亚型IL-1β是着床必需因子，它可与其I型受体IL-1R结合，介导胚泡与子宫内膜上皮初次接触，并可刺激胚泡滋养层扩展。IL-1R能促进胚泡着床，施用该受体的拮抗剂，着床率显著下降[1]。临床研究表明，只要限制IL-1R拮抗剂的用量，使之血清内浓度控制在25～30 μg/ml范围内，对人体不会产生不良反应， 相反却可作为计划生育的一种新药物。IL-6具有直接调节胚泡穿过上皮细胞基底层的能力，IL-6还能刺激子宫内膜软骨素硫酸多糖蛋白的合成和分泌，后者在胚泡生长和着床中具重要作用。
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IL-1～4、IL-7可使子宫内膜出现类炎症反应，而有利于胚胎着床。IL-2由活化的辅助性T细胞产生，是保障正常免疫功能的必要因子，具有免疫杀伤作用。在胚胎植入窗口期(implantation win- dow)子宫内膜IL-2分泌水平较低，免疫杀伤作用大大降低，从而有利于子宫内膜接受胚胎。IL-6和IL-10有免疫营养作用，有利于妊娠及正常胎盘生长发育，在植入窗口期，它们在子宫内膜的分泌水平较高，此时抑制细胞免疫反应的细胞因子发挥主导作用。
白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor, LIF)是一种控制胚胎着床的糖蛋白。人LIF存在于妊娠母体的子宫内膜上皮、内膜肌层和内膜腺体中。在黄体期其分泌量明显高于增殖期[2]，在妊娠早期人子宫内膜和蜕膜中表达量仍较高。有关LIF调节胚胎着床的直接证据来源于LIF基因突变的小鼠。利用同源重组方法获得LIF缺陷的纯合子小鼠，雌鼠能产生成活胚泡，但不能着床并进一步发育。当将这些胚胎移植到野生型小鼠子宫后，则可正常着床并发育成熟。这一实验证实，母体LIF表达对于小鼠胚泡着床是十分必要的[3]。LIF很可能对人胚泡着床也是必需的，其作用表现在两方面，一是调节胚泡分化，并维持胚泡的多功能状态，使之与子宫内膜分化同步，利于着床。二是调节子宫内膜，为胚泡粘附、入侵做准备；在胚泡植入后，可激活金属蛋白酶、纤维溶酶原激活因子，以保持滋养层细胞的浸润能力，并有利于内膜蜕膜化反应。LIF的双重作用使其在避孕药物的开发方面显示出广阔的前景。
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表皮生长因子家族包括EGF、TGF、双调蛋白(amphiregulin)和肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)。只有HB-EGF和TGF-β对着床有直接作用。HB-EGF主要由子宫内膜上皮产生，它可与胚泡滋养层细胞表面EGF受体和硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)相结合，参与胚泡与内膜初次接触的调节[4]。它可促使胚泡粘附于内膜上皮，并促进胚泡滋养叶的生长与入侵。TGF-β存在于子宫蜕膜中，通过刺激滋养层诱导的着床位点粘附蛋白的表达，调节胚泡滋养层的分化，有助于滋养层的粘附[5]。EGF本身对着床作用不大，但它可调节胎盘的分泌功能，EGF缺乏可导致胎盘功能不足而发生宫内发育迟缓(IUGR)。
CSF-1由子宫内膜巨噬细胞和内膜上皮分泌。有两种类型：可溶性CSF-1，可促进胚胎发育；膜结合的CSF-1，存在于子宫内膜上皮，可与胚泡滋养细胞表面的CSF-1受体结合。孕第1天小鼠中可测到CSF-1，孕第5天CSF-1分泌量是第1天的5倍，转基因小鼠CSF-1缺陷者，其孕卵不能着床[6]。
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在整个妊娠期人胚胎和蜕膜分泌各类IFN，由于IFN可抑制子宫内膜蛋白合成、促进前列腺素合成，因此在着床前表达量较少，从而有利于着床，随着着床的完成和胚胎的继续发育，表达量逐渐增加。
细胞因子中IL、TNF、IFN、CSF等参与了免疫调节。在着床期IL-2、TNF、IFN处于低水平，说明抑制细胞免疫反应的细胞因子占主导；到分娩前IL-2、TNF、IFN表达增加，说明促进细胞免疫因子占优势而加快分娩进程。如果这一平衡被打破，将导致不孕或其他病理妊娠。当机体受微生物感染后，会产生大量细胞因子，如IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、CSF等细胞因子水平超出正常值，在孕早期可导致流产、死胎，孕中期可导致IUGR、早产或胎膜早破。Yoon等[7]研究表明，当绒毛膜羊膜感染时，IL-6、TNF-α等细胞因子增加，可刺激子宫内膜产生前列腺素，诱发宫缩而造成早产。如果不能及时控制感染可导致产褥感染甚至败血症。另有研究表明，子宫内膜异位症患者腹水中IL-2、IL-6、IL-8、TGF等明显升高，其浓度与异位分级成正相关，由此可引起反复流产或不孕。
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部分细胞因子受激素调控，如IGF、CSF-1、LIF、TNF和EGF等。同时，细胞因子又可影响激素水平。如IL-1和TNF-α可以协同hCG的调节作用，TGF-β可抑制hCG的调节作用等。
二、粘附分子及其配基与胚胎植入
粘附分子分为4大类：整合素家族、钙调素家族、选择素家族及免疫球蛋白超家族。其中整合素和钙调素直接参与子宫的功能性变化，与胚胎着床有关。其表达障碍可导致胚胎着床能力低下、着床后血管重铸障碍，造成不孕或病理妊娠。
1.整合素：整合素(integrin)是一种跨膜糖蛋白，参与细胞与细胞、细胞与细胞外基质(ECM)的相互识别。它是由α和β亚单位组成的异型二聚体。α3、α5、α6、αV、β1、β4亚单位在月经周期各个阶段都表达；除α2β1在黄体中期不表达，α4β1在增殖期不表达外，其余各阶段都表达；α1、α4、αVβ3只在分泌期表达[8-10]。其中αvβ3、α4β1整合素在子宫内膜接受性达最大的植入窗口期(排卵后第6～10天，即月经周期第20～24天)开始表达[11]。αVβ3一直到妊娠早期都维持在较高的水平。一些不明原因不孕妇女α4β3表达缺陷或降低[11]。β3整合素缺失，子宫内膜成熟延迟，可用于诊断黄体功能缺陷(LPD)，另外β3整合素缺失又与轻度子宫内膜异位有关[12]。在滋养层细胞表面也同时存在αVβ3及其配基，通过整合素与配基的相互识别完成子宫内膜和胚胎之间的相互识别。当这些相关整合素缺失时，会导致胚胎植入失败。因此αVβ3整合素在子宫内膜接受态的建立以及胚泡与内膜相互识别中起重要作用，它可作为评估子宫内膜接受性的标志物之一。另外，α6β4整合素与细胞粘附有关，α5β1、α1β1、αVβ3整合素与滋养细胞侵入和固定有关。
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有的整合素只能识别一种配基，如α5β1只能识别纤维连接蛋白(FN)。大多数整合素能识别多种配基，包括胶原蛋白(CL)、FN、层粘连蛋白(LM)、玻璃粘连蛋白(vitronectin, VN)、血管细胞粘附分子(vascular cell adhesion molecule-1, VCAM)和细胞内粘附分子(inter- cellular adhesion molecule, ICAM)等。
CL、FN和LM都是可由子宫内膜产生的整合素的配基，主要分布在子宫内膜表面上皮、腺上皮和基底膜。CL可抑制DNA的合成，限制细胞增殖速度。FN是一种多功能性糖蛋白，在卵子受精、着床、胚胎发育、分娩、性激素的分泌等方面都有重要的作用。FN阻断后，胶原纤维的形成也同时受到阻碍。LM参与细胞连接、增殖、移动、分化等过程。在分泌早期CL、FN含量减少，而LM总量急剧增加，提示抑制胚泡入侵和生长的因素让位于促进细胞连接、细胞增殖和细胞粘附的因素，从而使子宫内膜处于更有利于胚胎植入的状态。
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2.钙调素：钙调素属于钙依赖型跨膜糖蛋白，负责细胞骨架重组并介导表达相同钙调素的细胞之间的粘附。有3种钙调素，分别为E-钙调素、P-钙调素和N-钙调素。E-钙调素和P-钙调素在滤泡早期人子宫内膜的细胞和细胞边界处表达。E-钙调素在整个月经周期的腺上皮细胞上都表达，在基底膜和内皮细胞上不表达。钙调素能诱导肿瘤细胞入侵和转移，以类似方式促进滋养层的入侵。E-钙调素与滋养细胞拟合血管有关，有报道，妊高征患者此类粘附分子表达受阻。鼠E-钙调素表达受雌二醇(E2)诱导，但最近报道在人类E2和孕酮(P)并不是钙调素表达的调控因子。
粘附分子调控免疫细胞，免疫细胞与粘附分子配基结合，又能影响某些细胞因子的活性，3者之间构成相辅相悖的统一体。比如整合素可调控多形核淋巴细胞(polymorphonuclear leukocyte, PMN)的表达，PMN与LN结合可降低IL-β受体的表达，PMN结合FN可促进TNF-α的表达，当PMN改变后，IL-β和TNF-α受体的结合活性都要降低[13]。另外，粘附分子重新分布对子宫内膜也产生重要影响。子宫内膜在胚胎着床过程中经历了由非粘附状态到粘附状态的同步化变化，这一变化是内膜及胚胎的上皮细胞的粘附分子重新分布的结果[6]。Nikas等[14]发现，植入窗口期人子宫内膜表面具有大量的吞噬小泡，这些小泡仅持续一天左右，可作为植入窗口期一个很好的特异性标志物和子宫内膜功能性标志物。
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三、免疫与胚胎植入
胚泡对于子宫内膜来说只是半同种移植物，因此要涉及免疫调控。参与胚胎着床的免疫职能细胞包括巨噬细胞、自然杀伤(NK)细胞和T淋巴细胞等。子宫内膜对胚泡的免疫反应包括防护免疫反应和排斥免疫反应两种。在植入及妊娠过程中防护反应占主导，在近分娩期排斥反应增加，到分娩时排斥反应占主导。免疫系统对异体抗原的反应通过辅助性T细胞(Th细胞)来调节，表现为两种免疫反应类型，即Th1型Th2型。Th1型免疫反应通过IL-1、IL-2、TNF表现为免疫杀伤，而Th2型免疫反应通过IL-4、IL-6、IL-10表现为防护或免疫营养。通过Th1/Th2平衡作用，使胚泡乃至胎儿不被母体所排斥。当Th1型免疫反应增强时，在孕早期滋养层细胞受到免疫损伤以至侵入能力受限，导致胎盘浅着床，是造成以后妊高征的一个因素。
在侵入至蜕膜过程中，滋养细胞(又称非绒毛滋养细胞)膜上存在着非典型的组织相容性白细胞抗原(HLA-G)，在与母体接触中可向细胞内传递抑制性信号，抑制母体的免疫杀伤毒性，使母体及早识别胚胎异体抗原，并引发防护性反应。妊高征患者滋养细胞HLA-G表达显著下降，因此HLA-G抗原的正常表达对正常妊娠十分重要[15]。
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四、激素与胚胎植入
人子宫内膜腺上皮和基底膜每月经历一次增殖期到分泌期的周期性变化，子宫内膜这一变化由卵巢类固醇激素——雌、孕激素及其受体调控完成。E2通过子宫内膜上的雌激素受体(ER)，P通过孕激素受体(PR)发挥生物学作用，ER和PR含量又受相应激素的调节。E2对ER起正调节作用，P对PR起负调节作用，E2可促进PR表达而P对ER起下调作用。ER、PR在月经周期各个阶段的子宫内膜中都表达。子宫内膜腺上皮和基底膜细胞中ER的含量在排卵前达最大，在黄体期后表达迅速下降。PR在排卵前表达也达最大。许多反复性早期流产患者分泌期E2水平明显低，增殖期子宫内膜ER和分泌期PR含量也很低，导致子宫内膜发育不良致使胚胎着床障碍和流产[16]。激素水平及其受体在子宫内膜的含量影响子宫内膜由非粘附状态向粘附状态的转变历程。任何一项非正常表达都将影响子宫内膜的接受性。雌、孕激素可激活巨噬细胞、T淋巴细胞等免疫职能细胞以及具有免疫潜能的内膜上皮细胞和间质细胞产生多种细胞因子、生长因子和粘附分子。激素与局部免疫，激素与各种细胞因子、生长因子，激素与粘附分子相互间的作用，有协同、有拮抗，其正常表达有助于胚胎正常发育和着床。
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在激素-免疫-细胞因子、粘附分子网络系统的协调作用下，子宫内膜由非粘附状态进入粘附状态，也就是进入了所谓的植入窗口期，此时子宫内膜接受能力最强，有利于胚胎着床。对着床影响因素的研究有利于揭示胚胎着床的生殖生理机理，为研制新型阻断早期胚胎着床的避孕药物提供理论依据。
参考文献
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11 Lessey BA, Castelbaum AJ, Sawin SW, et al. Integrins as markers of uterine receptivity in women with primary unexplained infertility. Fertil Steril, 1995, 63: 535-542.
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12 Lessey BA, Castelbaum AJ, Sawin SW, et al. Aberrant integrin expression in the endom- etrium of women with endometriosis. J Clin Endocrinol Metab, 1994, 79: 643-649.
13 Simms HH, Amico R, Bland KI, et al. Integrin stimulation regulates polymor- phonuclear leukocytes inflammatory cytokine expression. Ann Surg, 1997, 225: 757-765.
14 Nikas G, Loutradis D, Mara-Skoufari C, et al. Uterine pinopodes as markers of the nidation windows in cycling women receiving exogenous oestradiol and progestone. Hum Reprod, 1995, 10: 1208-1213.
15 林其德. 妊高征病因学研究进展. 中国实用妇科与产科杂志，1998，14： 3-4.
16 孙慧清，盖凌，张立宏，等. 重复性早期流产患者雌、孕激素及其受体研究. 生殖与避孕，1995，15：180-185.
收稿：1998-03-20
修回：1998-12-15, 百拇医药
单位：150086 哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科
关键词：
中华妇产科杂志990623 胚胎着床包括胚泡在子宫内膜的迁移、定位、粘附、入侵以及子宫内膜蜕膜化反应等过程。子宫内膜随之发生一系列复杂而精细的生理变化。雌、孕激素通过各自的细胞内受体作用于子宫内膜，使内膜间质水肿、血管扩张充血，为胚胎着床提供物质基础；上皮细胞极性改变，顶膜侧颗粒增多，在植入前内膜表面出现大量吞噬小泡(pinopodes)；子宫内膜细胞、免疫职能细胞分泌活动旺盛，产生大量生长因子、细胞因子等，促进自身与胚泡同步发育，协调营养免疫与排斥免疫；子宫内膜和胚泡表面的糖抗原表达发生变化，粘附分子重新分布。各种因素或协同或拮抗作用于子宫内膜，构成子宫局部激素-免疫-细胞因子及粘附分子网络系统。
一、细胞因子与胚胎植入
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细胞因子是一类能调节免疫反应强度和时相的低分子量糖蛋白。包括白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、转化生长因子(TGF)、白血病抑制因子(LIF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、细胞集落刺激因子(CSF-1)、粒巨细胞-集落刺激因子(GM-CSF)、表皮生长因子(EGF)、纤维母细胞因子(FGF)、早孕因子(EPF)等。不同细胞因子之间相互协同、依赖又相互拮抗构成细胞因子网络，参与免疫调节，同时通过旁-自分泌和内分泌因子调控一系列细胞功能。在生殖生理中，细胞因子可调节胚胎发育、影响子宫内膜的接受性和滋养层的粘附性。
目前对IL研究较多，其中在子宫内膜表达的有IL-1～4、IL-6～7、IL-10。人子宫内膜的巨噬细胞和间质细胞可分泌IL-1、IL-6，内膜T淋巴细胞分泌IL-2、IL-6、IL-10。其中与胚胎着床关系最密切的是IL-1和IL-6。IL-1的一种亚型IL-1β是着床必需因子，它可与其I型受体IL-1R结合，介导胚泡与子宫内膜上皮初次接触，并可刺激胚泡滋养层扩展。IL-1R能促进胚泡着床，施用该受体的拮抗剂，着床率显著下降[1]。临床研究表明，只要限制IL-1R拮抗剂的用量，使之血清内浓度控制在25～30 μg/ml范围内，对人体不会产生不良反应， 相反却可作为计划生育的一种新药物。IL-6具有直接调节胚泡穿过上皮细胞基底层的能力，IL-6还能刺激子宫内膜软骨素硫酸多糖蛋白的合成和分泌，后者在胚泡生长和着床中具重要作用。
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IL-1～4、IL-7可使子宫内膜出现类炎症反应，而有利于胚胎着床。IL-2由活化的辅助性T细胞产生，是保障正常免疫功能的必要因子，具有免疫杀伤作用。在胚胎植入窗口期(implantation win- dow)子宫内膜IL-2分泌水平较低，免疫杀伤作用大大降低，从而有利于子宫内膜接受胚胎。IL-6和IL-10有免疫营养作用，有利于妊娠及正常胎盘生长发育，在植入窗口期，它们在子宫内膜的分泌水平较高，此时抑制细胞免疫反应的细胞因子发挥主导作用。
白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor, LIF)是一种控制胚胎着床的糖蛋白。人LIF存在于妊娠母体的子宫内膜上皮、内膜肌层和内膜腺体中。在黄体期其分泌量明显高于增殖期[2]，在妊娠早期人子宫内膜和蜕膜中表达量仍较高。有关LIF调节胚胎着床的直接证据来源于LIF基因突变的小鼠。利用同源重组方法获得LIF缺陷的纯合子小鼠，雌鼠能产生成活胚泡，但不能着床并进一步发育。当将这些胚胎移植到野生型小鼠子宫后，则可正常着床并发育成熟。这一实验证实，母体LIF表达对于小鼠胚泡着床是十分必要的[3]。LIF很可能对人胚泡着床也是必需的，其作用表现在两方面，一是调节胚泡分化，并维持胚泡的多功能状态，使之与子宫内膜分化同步，利于着床。二是调节子宫内膜，为胚泡粘附、入侵做准备；在胚泡植入后，可激活金属蛋白酶、纤维溶酶原激活因子，以保持滋养层细胞的浸润能力，并有利于内膜蜕膜化反应。LIF的双重作用使其在避孕药物的开发方面显示出广阔的前景。
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表皮生长因子家族包括EGF、TGF、双调蛋白(amphiregulin)和肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)。只有HB-EGF和TGF-β对着床有直接作用。HB-EGF主要由子宫内膜上皮产生，它可与胚泡滋养层细胞表面EGF受体和硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)相结合，参与胚泡与内膜初次接触的调节[4]。它可促使胚泡粘附于内膜上皮，并促进胚泡滋养叶的生长与入侵。TGF-β存在于子宫蜕膜中，通过刺激滋养层诱导的着床位点粘附蛋白的表达，调节胚泡滋养层的分化，有助于滋养层的粘附[5]。EGF本身对着床作用不大，但它可调节胎盘的分泌功能，EGF缺乏可导致胎盘功能不足而发生宫内发育迟缓(IUGR)。
CSF-1由子宫内膜巨噬细胞和内膜上皮分泌。有两种类型：可溶性CSF-1，可促进胚胎发育；膜结合的CSF-1，存在于子宫内膜上皮，可与胚泡滋养细胞表面的CSF-1受体结合。孕第1天小鼠中可测到CSF-1，孕第5天CSF-1分泌量是第1天的5倍，转基因小鼠CSF-1缺陷者，其孕卵不能着床[6]。
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在整个妊娠期人胚胎和蜕膜分泌各类IFN，由于IFN可抑制子宫内膜蛋白合成、促进前列腺素合成，因此在着床前表达量较少，从而有利于着床，随着着床的完成和胚胎的继续发育，表达量逐渐增加。
细胞因子中IL、TNF、IFN、CSF等参与了免疫调节。在着床期IL-2、TNF、IFN处于低水平，说明抑制细胞免疫反应的细胞因子占主导；到分娩前IL-2、TNF、IFN表达增加，说明促进细胞免疫因子占优势而加快分娩进程。如果这一平衡被打破，将导致不孕或其他病理妊娠。当机体受微生物感染后，会产生大量细胞因子，如IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、CSF等细胞因子水平超出正常值，在孕早期可导致流产、死胎，孕中期可导致IUGR、早产或胎膜早破。Yoon等[7]研究表明，当绒毛膜羊膜感染时，IL-6、TNF-α等细胞因子增加，可刺激子宫内膜产生前列腺素，诱发宫缩而造成早产。如果不能及时控制感染可导致产褥感染甚至败血症。另有研究表明，子宫内膜异位症患者腹水中IL-2、IL-6、IL-8、TGF等明显升高，其浓度与异位分级成正相关，由此可引起反复流产或不孕。
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部分细胞因子受激素调控，如IGF、CSF-1、LIF、TNF和EGF等。同时，细胞因子又可影响激素水平。如IL-1和TNF-α可以协同hCG的调节作用，TGF-β可抑制hCG的调节作用等。
二、粘附分子及其配基与胚胎植入
粘附分子分为4大类：整合素家族、钙调素家族、选择素家族及免疫球蛋白超家族。其中整合素和钙调素直接参与子宫的功能性变化，与胚胎着床有关。其表达障碍可导致胚胎着床能力低下、着床后血管重铸障碍，造成不孕或病理妊娠。
1.整合素：整合素(integrin)是一种跨膜糖蛋白，参与细胞与细胞、细胞与细胞外基质(ECM)的相互识别。它是由α和β亚单位组成的异型二聚体。α3、α5、α6、αV、β1、β4亚单位在月经周期各个阶段都表达；除α2β1在黄体中期不表达，α4β1在增殖期不表达外，其余各阶段都表达；α1、α4、αVβ3只在分泌期表达[8-10]。其中αvβ3、α4β1整合素在子宫内膜接受性达最大的植入窗口期(排卵后第6～10天，即月经周期第20～24天)开始表达[11]。αVβ3一直到妊娠早期都维持在较高的水平。一些不明原因不孕妇女α4β3表达缺陷或降低[11]。β3整合素缺失，子宫内膜成熟延迟，可用于诊断黄体功能缺陷(LPD)，另外β3整合素缺失又与轻度子宫内膜异位有关[12]。在滋养层细胞表面也同时存在αVβ3及其配基，通过整合素与配基的相互识别完成子宫内膜和胚胎之间的相互识别。当这些相关整合素缺失时，会导致胚胎植入失败。因此αVβ3整合素在子宫内膜接受态的建立以及胚泡与内膜相互识别中起重要作用，它可作为评估子宫内膜接受性的标志物之一。另外，α6β4整合素与细胞粘附有关，α5β1、α1β1、αVβ3整合素与滋养细胞侵入和固定有关。
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有的整合素只能识别一种配基，如α5β1只能识别纤维连接蛋白(FN)。大多数整合素能识别多种配基，包括胶原蛋白(CL)、FN、层粘连蛋白(LM)、玻璃粘连蛋白(vitronectin, VN)、血管细胞粘附分子(vascular cell adhesion molecule-1, VCAM)和细胞内粘附分子(inter- cellular adhesion molecule, ICAM)等。
CL、FN和LM都是可由子宫内膜产生的整合素的配基，主要分布在子宫内膜表面上皮、腺上皮和基底膜。CL可抑制DNA的合成，限制细胞增殖速度。FN是一种多功能性糖蛋白，在卵子受精、着床、胚胎发育、分娩、性激素的分泌等方面都有重要的作用。FN阻断后，胶原纤维的形成也同时受到阻碍。LM参与细胞连接、增殖、移动、分化等过程。在分泌早期CL、FN含量减少，而LM总量急剧增加，提示抑制胚泡入侵和生长的因素让位于促进细胞连接、细胞增殖和细胞粘附的因素，从而使子宫内膜处于更有利于胚胎植入的状态。
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2.钙调素：钙调素属于钙依赖型跨膜糖蛋白，负责细胞骨架重组并介导表达相同钙调素的细胞之间的粘附。有3种钙调素，分别为E-钙调素、P-钙调素和N-钙调素。E-钙调素和P-钙调素在滤泡早期人子宫内膜的细胞和细胞边界处表达。E-钙调素在整个月经周期的腺上皮细胞上都表达，在基底膜和内皮细胞上不表达。钙调素能诱导肿瘤细胞入侵和转移，以类似方式促进滋养层的入侵。E-钙调素与滋养细胞拟合血管有关，有报道，妊高征患者此类粘附分子表达受阻。鼠E-钙调素表达受雌二醇(E2)诱导，但最近报道在人类E2和孕酮(P)并不是钙调素表达的调控因子。
粘附分子调控免疫细胞，免疫细胞与粘附分子配基结合，又能影响某些细胞因子的活性，3者之间构成相辅相悖的统一体。比如整合素可调控多形核淋巴细胞(polymorphonuclear leukocyte, PMN)的表达，PMN与LN结合可降低IL-β受体的表达，PMN结合FN可促进TNF-α的表达，当PMN改变后，IL-β和TNF-α受体的结合活性都要降低[13]。另外，粘附分子重新分布对子宫内膜也产生重要影响。子宫内膜在胚胎着床过程中经历了由非粘附状态到粘附状态的同步化变化，这一变化是内膜及胚胎的上皮细胞的粘附分子重新分布的结果[6]。Nikas等[14]发现，植入窗口期人子宫内膜表面具有大量的吞噬小泡，这些小泡仅持续一天左右，可作为植入窗口期一个很好的特异性标志物和子宫内膜功能性标志物。
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三、免疫与胚胎植入
胚泡对于子宫内膜来说只是半同种移植物，因此要涉及免疫调控。参与胚胎着床的免疫职能细胞包括巨噬细胞、自然杀伤(NK)细胞和T淋巴细胞等。子宫内膜对胚泡的免疫反应包括防护免疫反应和排斥免疫反应两种。在植入及妊娠过程中防护反应占主导，在近分娩期排斥反应增加，到分娩时排斥反应占主导。免疫系统对异体抗原的反应通过辅助性T细胞(Th细胞)来调节，表现为两种免疫反应类型，即Th1型Th2型。Th1型免疫反应通过IL-1、IL-2、TNF表现为免疫杀伤，而Th2型免疫反应通过IL-4、IL-6、IL-10表现为防护或免疫营养。通过Th1/Th2平衡作用，使胚泡乃至胎儿不被母体所排斥。当Th1型免疫反应增强时，在孕早期滋养层细胞受到免疫损伤以至侵入能力受限，导致胎盘浅着床，是造成以后妊高征的一个因素。
在侵入至蜕膜过程中，滋养细胞(又称非绒毛滋养细胞)膜上存在着非典型的组织相容性白细胞抗原(HLA-G)，在与母体接触中可向细胞内传递抑制性信号，抑制母体的免疫杀伤毒性，使母体及早识别胚胎异体抗原，并引发防护性反应。妊高征患者滋养细胞HLA-G表达显著下降，因此HLA-G抗原的正常表达对正常妊娠十分重要[15]。
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四、激素与胚胎植入
人子宫内膜腺上皮和基底膜每月经历一次增殖期到分泌期的周期性变化，子宫内膜这一变化由卵巢类固醇激素——雌、孕激素及其受体调控完成。E2通过子宫内膜上的雌激素受体(ER)，P通过孕激素受体(PR)发挥生物学作用，ER和PR含量又受相应激素的调节。E2对ER起正调节作用，P对PR起负调节作用，E2可促进PR表达而P对ER起下调作用。ER、PR在月经周期各个阶段的子宫内膜中都表达。子宫内膜腺上皮和基底膜细胞中ER的含量在排卵前达最大，在黄体期后表达迅速下降。PR在排卵前表达也达最大。许多反复性早期流产患者分泌期E2水平明显低，增殖期子宫内膜ER和分泌期PR含量也很低，导致子宫内膜发育不良致使胚胎着床障碍和流产[16]。激素水平及其受体在子宫内膜的含量影响子宫内膜由非粘附状态向粘附状态的转变历程。任何一项非正常表达都将影响子宫内膜的接受性。雌、孕激素可激活巨噬细胞、T淋巴细胞等免疫职能细胞以及具有免疫潜能的内膜上皮细胞和间质细胞产生多种细胞因子、生长因子和粘附分子。激素与局部免疫，激素与各种细胞因子、生长因子，激素与粘附分子相互间的作用，有协同、有拮抗，其正常表达有助于胚胎正常发育和着床。
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在激素-免疫-细胞因子、粘附分子网络系统的协调作用下，子宫内膜由非粘附状态进入粘附状态，也就是进入了所谓的植入窗口期，此时子宫内膜接受能力最强，有利于胚胎着床。对着床影响因素的研究有利于揭示胚胎着床的生殖生理机理，为研制新型阻断早期胚胎着床的避孕药物提供理论依据。
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16 孙慧清，盖凌，张立宏，等. 重复性早期流产患者雌、孕激素及其受体研究. 生殖与避孕，1995，15：180-185.
收稿：1998-03-20
修回：1998-12-15, 百拇医药