导致妊娠失败的细菌原因
該文的醫學專家
最近審查:08.07.2025
除了病毒感染外,细菌感染和细菌-病毒关联在终止妊娠中也起着重要作用。
近年来,已发表的研究显示生殖道正常微生物群落紊乱在妊娠过早终止中的作用。在偶发性流产中,感染是流产的主要原因,尤其是在妊娠中期和晚期。绒毛膜羊膜炎通常是上行感染的结果,在妊娠中期更为常见。感染可直接影响胎儿,并可能由于具有细胞毒性作用的促炎细胞因子的激活而导致。妊娠流产可能与高热、前列腺素水平升高以及微生物蛋白酶引起的胎儿膀胱早破有关。
对于习惯性流产,感染的作用存在诸多争议,许多人认为感染在习惯性流产中的作用不如在偶发性流产中那么大。然而,近年来,许多研究表明感染在习惯性流产中起着重要作用。
几乎一半因感染而发生习惯性流产的妇女都患有细菌性阴道病。
许多研究人员发现,57.1% 的流产女性和 51.6% 的流产女性感染了衣原体。建议对计划怀孕的女性进行衣原体筛查。一些作者认为,衣原体的作用是通过炎性细胞因子进行的。然而,大多数研究人员认为,衣原体感染在不孕症患者中比在流产患者中更常见。
许多作者认为,B组链球菌常与胎儿生长迟缓有关,15%-40%的孕妇宫颈培养物中会定期检测到B组链球菌。感染可能导致胎膜早破、早产、绒毛膜羊膜炎和细菌性产后子宫内膜炎。1%-2%的感染母亲会患上新生儿疾病。新生儿,尤其是早产儿,会患上由B组链球菌引起的疾病——肺炎、脑膜炎和败血症,这些疾病非常严重。
大多数研究人员认为,流产的特征不是单一感染,而是泌尿生殖系统联合感染,这种感染通常以亚临床形式出现,因此很难检测。
为了阐明机会性微生物在流产发生中的作用,我们与微生物学实验室合作,对三组妇女的阴道微菌落、宫颈和妊娠外子宫内膜进行了广泛的微生物种类鉴定(腐生菌、病原体的机会性种类代表):具有明显感染原因(绒毛膜羊膜炎、子宫内膜炎、胎儿感染)的习惯性流产、无明显感染迹象的未发育妊娠妇女和健康的育龄妇女。
对三组妇女的子宫内膜胶带刮片进行的微生物学研究表明,67.7%的感染性流产妇女、20%的未发育妊娠史妇女的子宫内膜检测到无症状的微生物持续存在,而对照组未检测到。在子宫内膜中检测到了20多种机会性微生物。共分离出129株菌株,包括专性厌氧菌,占61.4%(拟杆菌、真细菌、消化链球菌等),微需氧菌占31.8%(生殖道支原体和类白喉杆菌占主导地位),兼性厌氧菌占6.8%(D组、B组链球菌、表皮葡萄球菌)。仅7名妇女为单一培养物,其余妇女均有2-6种微生物的联合培养。微生物生长定量评估显示,在50例子宫内膜培养结果呈阳性的女性中,仅6例出现子宫内膜大量种植(10 3 -10 5 CFU/ml)。这些女性均存在需氧-厌氧菌群,且感染以大肠菌群或D组链球菌为主的支原体。这些患者的自然流产次数最多。其余女性的子宫内膜微生物数量在10 2 -5x10 5 CFU/ml子宫内膜匀浆液范围内。
确定了子宫内膜微生物的存在与子宫内膜结构形态学变化之间的明确联系。当在月经周期第一期获得的子宫内膜基质中检测到以淋巴细胞、浆细胞以及组织细胞和中性粒细胞为主的浸润物时,即可对“慢性子宫内膜炎”的诊断进行组织学验证,这与文献数据一致。在主要组受检女性中,73.1% 的女性和在对照组中,30.8% 的女性发现了慢性炎症过程的组织学征象,而在对照组女性中未检测到。
比较月经周期初期子宫内膜的组织学和微生物学平行检查结果发现,在从子宫内膜分离出微生物的病例中,86.7%的病例检测到了炎症的组织学征象。同时,在组织学诊断为慢性子宫内膜炎的女性中,31.6%的女性发现子宫内膜培养物为无菌。这些结果一方面表明机会性微生物在子宫内膜炎症过程的持续性中起主导作用;另一方面表明我们未能完全检测到慢性子宫内膜炎的病原体,这显然主要是由于病毒和衣原体病原体,因为大约1/3已证实的慢性子宫内膜炎组织学诊断并未通过病原体的分离得到证实。
此外,研究发现,由于子宫内膜微生物持续存在,70%的女性出现阴道微菌落失调的表现。同时,在子宫内膜培养无菌的女性组中,绝大多数患者(73.3%)的阴道微菌落成分符合常态标准。
阴道微菌群失调的表现是乳酸菌数量的急剧减少,加德纳菌、拟杆菌、梭杆菌、弧菌等微生物占优势,也就是说,在这组女性中,阴道菌群以专性厌氧菌成分为主,而在子宫内膜培养无菌的女性组中,阴道微菌群的主要成分是乳酸杆菌。
至于宫颈管微生物区系,两组中无菌分泌物培养物相对较少(主要组和对照组中分别为 8% 和 37.8%,但主要组女性的比例明显较低)。在主要组女性的宫颈粘液中检测到微生物生长的情况下,几种细菌的结合更为常见。在子宫内膜有微生物持续存在的女性中,宫颈管中发现的主要化脓性炎症病原体如大肠杆菌、肠球菌、生殖道支原体和专性厌氧菌(类杆菌、消化链球菌)的频率是其他组的 4 倍。仅在子宫内膜有微生物持续存在的患者中,宫颈管中才发现加德纳菌、动弯杆菌和梭菌。
下生殖道微菌落的菌群失调是子宫内膜上行感染机制中的主要致病环节,尤其是在宫颈峡部功能不全患者中。考虑到阴道微菌落的组成是一种激素依赖性状态,阴道定植抵抗力的下降可能与激素不足有关,而我们的大多数患者都存在激素不足的情况。
近期研究表明,慢性子宫内膜炎的局部免疫功能会发生变化。如果健康女性在非妊娠期子宫内膜中B细胞、T细胞、NK细胞和巨噬细胞数量较少,那么在慢性子宫内膜炎中,局部细胞和体液炎症反应会急剧激活。这表现为子宫内膜白细胞浸润增加,T淋巴细胞、NK细胞和巨噬细胞数量增加,以及IgM、IgA和IgG抗体滴度急剧升高。在慢性子宫内膜炎的背景下,局部免疫反应的激活可能导致胎盘形成障碍、绒毛膜浸润和发育,并最终导致妊娠终止。
病毒-细菌感染若持续存在,可导致受感染细胞的抗原结构发生改变,这是由于原有的感染抗原被包含在细胞表面膜结构中,并形成由细胞基因组决定的新细胞抗原。在这种情况下,机体会产生针对异质化自身抗原的免疫反应,从而产生自身抗体。这种自身抗体一方面会对机体自身细胞造成破坏,另一方面也是一种旨在维持体内平衡的保护性反应。自身免疫反应以及病毒-细菌在子宫内膜的定植是导致慢性弥漫性血管内凝血 (DIC) 综合征最常见的病因。
在妊娠的情况下,自身免疫反应和感染的激活可导致弥漫性血管内凝血的发展,在胎盘区域发生局部微血栓形成并形成梗塞,随后导致胎盘早剥。
因此,习惯性流产患者的慢性病毒-细菌混合感染,在体内长期存在且无症状,导致局部止血和免疫系统的激活,直接参与卵子死亡和排斥的过程。
在妊娠期间发生慢性子宫内膜炎的情况下,免疫系统在进化过程中决定识别和消除外来抗原,这可能导致母亲的身体对妊娠发展的反应不足。
近期研究表明,超过60%的习惯性流产女性,其血细胞(淋巴因子和单核细胞)在体外与滋养层细胞孵育后,会产生可溶性因子,这些因子对胚胎和滋养层细胞的发育过程具有毒性作用。在生殖功能正常且流产原因为遗传或解剖学原因的女性中,不会检测到这种现象。生化研究表明,具有胚胎毒性的细胞因子是由1型CD4+细胞产生的,尤其是干扰素。
干扰素系统在系统发育过程中与免疫系统同时形成,但两者有所不同。如果说免疫系统旨在维持机体蛋白质环境的稳定,其功能是识别并清除侵入机体的外来物质,包括病毒和细菌,那么干扰素则保护机体免受外来遗传信息的传播,并保护自身遗传物质免受破坏性影响。与免疫系统不同,干扰素系统没有专门的器官和细胞。它存在于每个细胞中,因为每个细胞都可能被感染,并且必须拥有识别和清除外来遗传信息(包括病毒核酸)的系统。
根据生产来源,干扰素分为
- I型 - 非免疫型(包括α-干扰素和β-干扰素)。此类干扰素由所有核细胞(包括无免疫功能的细胞)产生;
- II 型 - 免疫 - γ-IFN - 它的产生是免疫活性细胞的功能,并在免疫反应过程中实现。
每种干扰素都有其独特的基因。干扰素基因位于21号和5号染色体上。正常情况下,它们处于抑制状态,需要诱导才能激活。诱导分泌的干扰素(IFN)由细胞释放到血液或周围的细胞间液中。最初,人们认为干扰素的主要生物学作用是能够产生针对病毒感染的免疫状态。如今,人们已证实干扰素的作用范围更为广泛。它们通过增强自然杀伤细胞的细胞毒性、吞噬作用、抗原呈递和组织相容性抗原的表达、单核细胞和巨噬细胞的活化等来激活细胞免疫。干扰素的抗病毒作用与其诱导细胞内两种酶的合成有关——蛋白激酶和2-5'寡腺苷酸合成酶。这两种酶负责诱导和维持针对病毒感染的免疫状态。
干扰素系统虽然不能阻止病毒颗粒进入人体,但它能有效抑制病毒的扩散。同时,干扰素的抗增殖和免疫调节作用对其抗病毒作用的发挥也起到了重要作用。干扰素系统可以抑制病毒感染细胞的增殖,并同时调动几乎所有免疫系统环节来清除病原体。这就是免疫系统与干扰素系统相互作用的方式。在这种情况下,干扰素是抵御病毒的第一道防线,免疫系统随后才会发挥作用。干扰素会根据其剂量影响B细胞的抗体产生。抗体的形成过程受辅助性T细胞的调控。根据其表达的主要组织相容性复合体抗原,辅助性T细胞分为Th1和Th2两个亚型。包括γ-干扰素在内的细胞因子可以抑制抗体的形成。所有类型的干扰素几乎都能刺激巨噬细胞的所有功能,并促进 NK 细胞的功能活性,而 NK 细胞则对病毒感染的细胞进行非特异性和抗原依赖性的裂解。
在生理性妊娠期间,干扰素系统会发生复杂的重组,具体取决于孕周。许多作者指出,在妊娠早期,干扰素生成活跃,而在妊娠中期和晚期,干扰素生成减少。在妊娠期间,干扰素不仅由母体血细胞产生,也由胎儿的细胞和组织产生。根据其物理和生物学特性,滋养细胞干扰素属于干扰素α (IFN-α),存在于母体和胎儿的血液中。在妊娠早期,滋养细胞产生的干扰素比妊娠晚期多5-6倍。在病毒的影响下,滋养细胞会分泌多种干扰素。
干扰素在妊娠期间的作用之一是防止病毒感染经胎盘传播。病毒感染期间,母亲和胎儿血液中的干扰素水平都会升高。
滋养细胞干扰素抗病毒活性的另一个致病机制与其诱导滋养细胞表达主要组织相容性复合体I类抗原的能力有关。这会导致参与与病毒相互作用的细胞活性增强:细胞毒性T细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK),从而激活局部炎症变化,从而阻止病毒感染从母亲传播给胎儿。然而,大量感染过度激活炎症细胞因子(包括干扰素)会导致产生旨在清除病原体的免疫反应,同时扰乱滋养细胞和胎盘的正常发育和功能。
近年来,干扰素-γ被认为是习惯性流产女性的细胞毒性因子。已知正常的干扰素状态的特征是血清中干扰素含量较低(>4 U/ml),且白细胞和淋巴细胞在诱导物的作用下能够明显产生这些蛋白质。正常情况下,所有类型的干扰素都按一定的比例关系合成。不同类型干扰素合成不平衡可导致病理过程的发生。急性病毒感染会导致血清干扰素水平急剧升高,同时干扰素依赖的细胞内抗病毒机制也被激活。在生殖器疱疹的原发性发作中,抗病毒防御中干扰素系统的激活率不足以减缓病毒的传播。这显然是该疾病慢性化的原因之一。
在复发性病毒感染中,干扰素生成过程受到抑制,表现为血清干扰素水平降低,同时淋巴细胞和白细胞产生α、β和γ干扰素的能力急剧下降。这种干扰素系统状态称为干扰素缺陷。
在混合性慢性病毒感染中,干扰素状态的特点是白细胞几乎完全缺乏产生 γ-干扰素的能力。
在自身免疫性疾病中,免疫系统和干扰素的状态通常以存在反比关系为特征:当免疫系统功能处于正常甚至升高的水平时,就会注意到干扰素生成的抑制。
因此,自身免疫性疾病和慢性病毒性疾病都以干扰素生成受到深度抑制(即干扰素缺乏状态)为特征。两者之间的区别仅在于血清干扰素的动态变化:在自身免疫性疾病中,干扰素水平升高;而在慢性混合病毒感染中,干扰素水平则保持在正常水平。
干扰素产生的抑制程度表明慢性过程的严重程度,以及考虑到干扰素状态参数的已确定变化而进行充分治疗的必要性。
如上所述,根据主要组织相容性复合体(MHC)所表达的抗原以及所分泌的细胞因子类型,T辅助细胞可分为两类:Th1和Th2。Th1细胞分泌IL-2、TNF-β和IFN-γ,这些因子可刺激细胞免疫过程。Th2细胞分泌IL-4、IL-5和IL-10,这些因子可抑制细胞免疫反应并促进抗体合成。在正常发育的妊娠过程中,从早期开始,Th2细胞因子(调节性细胞因子)在血液中占主导地位。它们由胎盘复合体在妊娠三个孕期分泌,并同时在蜕膜组织和胎盘细胞中存在。Th1细胞因子(IFN-γ和IL-2)的合成量与妊娠早期相比微不足道,在妊娠中期和晚期几乎不存在。 Th1 和 Th2 细胞因子之间存在拮抗关系。这解释了正常妊娠期间 Th2 水平升高的原因。Th2 细胞因子被认为可以抑制细胞免疫反应,促进滋养细胞发育和侵袭,并刺激类固醇生成(孕酮、人绒毛膜促性腺激素)。少量 γ-干扰素 (γ-IFN) 同时存在对于限制滋养细胞侵袭是必要的。
当临床存在流产风险时,细胞因子谱会发生变化,以γ-干扰素 (γ-IFN) 和白细胞介素-2 (IL-2) 为主,H-4 和 IL-10 含量最低。习惯性流产患者子宫内膜中的大多数辅助性T细胞属于 Th1 型。这种细胞因子反应变体伴随 IL-2 和 γ-干扰素 (γ-IFN) 的产生,并且这种反应与年龄或既往妊娠次数无关。
促炎细胞因子激活自然杀伤细胞(NK)的细胞毒性和巨噬细胞的吞噬活性,巨噬细胞在慢性子宫内膜炎患者的子宫内膜和蜕膜组织中数量增加,并可直接损害滋养细胞。已知Th1细胞因子可抑制人绒毛膜促性腺激素的合成。总而言之,诱导促炎细胞因子的过程会抑制并最终阻止妊娠早期的发育,从而参与习惯性流产的发病机制。