《American Journal of Reproductive Immunology》：Hofbauer Cells in Pregnancies Complicated by Gestational Diabetes Mellitus and Pathological Fetal Growth
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这篇综述探讨了妊娠期糖尿病（GDM）胎盘内霍夫鲍尔细胞（HBCs）的变化。研究发现，GDM胎盘绒毛中的HBCs数量减少，但其M2样表型（如CD163、MRC1表达）得以保留，且与胎儿生长或性别无关。HBCs丰度的减少可能与其M2表型（抗炎/组织重塑）相关，并可能通过影响血管生成（与内皮标志物PECAM1/CD31正相关），从而参与GDM特有的胎盘血管改变。
妊娠期糖尿病与病理性胎儿生长并发症中的霍夫鲍尔细胞
摘要
问题：妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus, GDM）会增加新生儿大于胎龄儿（Large-for-Gestational-Age, LGA）以及子代远期心脏代谢并发症的风险，尤其是男性。这些不良结局与胎盘血管化改变有关，但其潜在机制尚不明确。霍夫鲍尔细胞（Hofbauer Cells, HBCs）是位于绒毛基质中的胎儿源性巨噬细胞，在免疫调节和血管化中扮演着重要角色。
研究方法：本研究旨在探讨在足月胎盘中，HBCs的丰度和表型是否与胎儿生长、胎儿性别以及胎盘血管化相关，样本来自非GDM和GDM妊娠。通过RT-qPCR和定量免疫组化评估了泛巨噬细胞标记物（CD14, CD68）、HBC富集标记物（FOLR2, VSIG4）、M1表型标记物（CD86）和M2表型标记物（CD163, MRC1）。
结果：在非GDM和GDM胎盘中，除CD86外，所有标记物均被检出，支持HBCs呈现M2样表型。在GDM胎盘中，与对照组相比，终末绒毛内的泛巨噬细胞（CD68）、HBC富集（FOLR2）和M2相关（CD163, MRC1）的细胞数量减少（p< 0.05），表明HBCs丰度降低但未发生表型转换。HBC富集（FOLR2, VSIG4）和M2相关（CD163）转录本表达的降低支持了这些发现（p< 0.05）。在按胎儿生长或性别分层后，未观察到进一步的差异。在非GDM和GDM胎盘中，HBC相关基因表达与内皮标记物PECAM1/CD31呈正相关（r≥ 0.5, p< 0.05）。
结论：GDM胎盘中的HBCs丰度减少，且不依赖于胎儿生长或性别，而HBCs的表型得以保留。HBCs丰度的减少可能导致了GDM特征性的胎盘血管改变。
1. 引言
妊娠期糖尿病对母体和子代均是高风险状况。糖尿病与胎儿心脏功能和结构受损相关，表明心血管疾病可能在胎儿发育早期即被启动。糖尿病母亲所生婴儿常表现为大于胎龄儿（LGA），这可能导致早期和长期的并发症，男性子代风险尤高。尽管临床关联明确，但连接母体糖尿病与异常胎儿生长及不良妊娠结局的胎盘免疫机制仍不清楚。
宫内不良环境可能通过持久的程序化效应影响胎儿发育，包括免疫发育和功能。位于母体和胎儿循环界面的胎盘对母体环境变化高度敏感。终末绒毛是母胎交换的主要场所，因其母胎血液间扩散距离最小，可能对GDM相关的代谢和炎症改变特别敏感。事实上，GDM胎盘在胎盘炎症介质、绒毛成熟度、胎盘脉管系统（如分支减少和毛细血管密度增加）和细胞外基质方面均表现出改变。
霍夫鲍尔细胞（HBCs）是丰富的胎儿源性巨噬细胞，位于终末绒毛内，是介导与病理性胎儿生长相关改变的关键细胞。HBCs在免疫调节、组织生长和重塑中扮演既定角色，并与间质细胞和内皮细胞紧密相互作用以影响绒毛发育。鉴于其在炎症和重塑中的参与，HBCs丰度或表型的改变可能有助于GDM中的胎盘功能障碍和异常胎儿生长。GDM以慢性低度炎症状态为特征，可能加剧胎盘代谢和血管功能障碍。然而，HBCs在终末绒毛中的丰度和表型及其在GDM病理性胎儿生长中的潜在作用仍不明确。
巨噬细胞常被分为经典激活（M1；促炎）和替代激活（M2；抗炎/组织重塑）表型。尽管这种分类过于简化，但HBCs即使在感染存在时也似乎保持抗炎/组织重塑表型，并且在糖尿病中被认为是保持M2表型。
2. 材料与方法
本研究获得伦理委员会批准。研究对象为足月（≥37孕周，活产）单胎无并发症妊娠和GDM并发症妊娠的胎盘，伴有或不伴病理性胎儿生长。GDM通过常规口服葡萄糖耐量试验诊断。收集胎盘组织，用于免疫组化和RNA分析。
2.3 免疫组化
组织切片（5 μm）经脱蜡、水化、抗原修复后进行染色。使用针对CD68、CD163、MRC1、FOLR2、CD86等的一抗及相应二抗。通过Zeiss Axioscan Z1玻片扫描仪（20倍放大）获取显微照片。在QuPath软件中进行半自动分析，选择形态一致的终末绒毛（17个/图像），绘制绒毛边界，统计绒毛基质内但位于胎儿血管外的细胞数量，数据归一化为绒毛面积（mm2）。
2.4 RNA提取、cDNA合成和实时荧光定量PCR
从胎盘组织提取总RNA，合成cDNA，使用基因特异性引物进行RT-qPCR，检测CD68、CD14、CD163、MRC1、FOLR2、VSIG4、PECAM1 (CD31) 等基因的表达。使用ΔΔCt法分析数据。
3. 结果
3.1 GDM胎盘中HBCs的表达水平与表型
GDM和非GDM参与者在产妇年龄、胎次、吸烟状况、建档体重指数、胎儿性别和分娩孕龄方面具有可比性。在非GDM和GDM胎盘的绒毛组织中，均在转录和蛋白水平检测到泛巨噬细胞（CD68）、M2相关（MRC1, CD163）和HBC富集（FOLR2）标记物。M1相关标记物CD86在两组人胎盘组织中均未检出，但在用作阳性对照的人子宫组织中表达稳健。
在转录水平，两组间泛巨噬细胞标记物CD14或CD68的表达无差异。然而，免疫组化显示，与GDM胎盘相比，非GDM胎盘中单位绒毛面积内CD68+细胞数量显著减少。HBC富集标记物FOLR2和VSIG4的mRNA表达在GDM胎盘中降低，同时单位面积内HBCs（FOLR2+细胞）的数量也减少。同样，CD163 mRNA表达在GDM胎盘中降低，CD163+细胞数量也相应减少。尽管MRC1转录水平在组间无差异，但MRC1+细胞数量在GDM胎盘中显著减少。
3.2 GDM和病理性胎儿生长对HBCs数量和表型的影响
为了确定HBCs丰度或表型的变化是否与病理性胎儿生长相关，按出生体重分类对样本进行分层。在非GDM或GDM胎盘中，AGA和LGA组之间在泛巨噬细胞、HBC富集、M1或M2相关标记物方面未观察到差异。
3.3 HBCs数量和表型的胎儿性别差异
考虑到报告的围产期结局和HBC免疫反应的性别差异，按胎儿性别对数据进行分层。在非GDM或GDM胎盘中，未检测到泛巨噬细胞或HBC富集标记物在转录或丰度上的性别特异性差异，表明观察到的与GDM相关的改变不具有性别依赖性。
3.4 HBCs和胎盘血管标记物的相关性
HBCs呈现M2表型，并与胎盘脉管系统紧密相邻。先前研究表明PECAM1/CD31表达在GDM胎盘中降低。我们评估了PECAM1 mRNA表达与HBC相关标记物之间的关联。在非GDM胎盘中，PECAM1表达与CD163、VSIG4和FOLR2呈正相关。在GDM胎盘中也观察到PECAM1与FOLR2和CD163存在类似的关联。相关矩阵进一步揭示了巨噬细胞和HBC富集标记物之间在非GDM和GDM胎盘中的强正相关关系。
4. 讨论
本研究表明，在GDM并发症妊娠的足月胎盘中，HBCs丰度降低但表型得以保留。我们的发现在转录和蛋白水平上，在两个独立队列中的一致性增强了GDM改变绒毛树内胎儿巨噬细胞存在的信心。重要的是，这些变化与胎儿生长状态或胎儿性别无关，表明HBCs丰度降低是GDM的基本胎盘后果，而非对胎儿过度生长的适应性反应，且不太可能导致LGA的发生。
观察到的GDM胎盘终末绒毛中HBCs数量的减少与先前一项显示GDM胎盘裂解物中FOLR2基因表达降低的研究一致，但与显示GDM胎盘中巨噬细胞基因表达增加和HBCs数量增多的其他研究形成对比。这些差异可能源于方法学的不同。早期研究在整个切片上定量HBCs，未控制绒毛亚型、绒毛面积或绒毛类型，而这些因素可强烈影响细胞密度。我们将分析限制在形态匹配的终末绒毛并归一化到绒毛面积，减少了抽样偏差，获得了更准确、更有解剖学意义的HBCs丰度测量。这种方法的清晰性可能解释了我们在数据集中观察到更一致的模式。
与先前文献一致，我们的研究没有发现M1极化的证据。M1标记物在胎盘绒毛树中未检测到，而M2巨噬细胞标记物在mRNA和蛋白水平上均被一致检测到，支持即使在代谢应激背景下HBCs也呈现M2抗炎、组织重塑表型的概念。保留的M2样表型可能反映了内在的胎儿编程，以保护发育中的胎儿免受过度炎症环境的影响，这可能是由M1和M2基因的表观遗传调控介导的。
胎盘是一个高度血管化的器官，GDM胎盘的胎盘血管发育变化已被报告。HBCs在解剖学上定位于影响绒毛血管生成，其M2样表型与促血管生成和组织重塑作用相容。我们观察到两组中HBC富集标记物与内皮标记物PECAM1/CD31之间均存在强正相关，这与早期报告一致。然而，这些关系是相关的。足月胎盘代表妊娠的终点，不允许推断血管生成通路最活跃的早期发育时期。
巨噬细胞对于预防感染至关重要，HBCs已被证明可对炎症刺激做出反应。如果HBCs以此方式发挥作用，那么GDM胎盘中观察到的HBCs数量减少可能潜在地导致胎儿感染风险增加。值得注意的是，HBCs数量减少也见于绒毛膜羊膜炎和重度子痫前期等疾病，这些疾病与新生儿感染风险和神经发育后遗症风险较高相关。与这一观点一致，GDM母亲的婴儿更容易经历感染性疾病。因此，在GDM中保持HBCs的数量和抗炎特性可能对保护胎儿和确保子代长期健康至关重要。
尽管有这些有趣的发现，但本研究存在一些局限性。因为组织取自存档样本，可用样本数量，特别是用于免疫组化的样本，仍然有限。此外，没有血糖控制数据，无法评估血糖严重程度对HBCs的影响。最后，我们的工作侧重于HBCs基因表达和丰度，而非功能作用，因此无法从这些数据推断机制意义。需要进行贯穿妊娠期的功能研究来确定HBCs丰度降低的生物学意义。
总结
总之，我们的发现表明GDM与终末绒毛中HBCs丰度降低相关，同时保留了它们的M2样表型。这些改变可能有助于导致GDM中观察到的更广泛的胎盘绒毛稳态改变。需要进一步的机制研究来确定这些变化的发育时机和功能影响。
