Background Recurrent pregnancy loss (RPL), defined as 3 or more consecutive miscarriages, is widely attributed either to repeated chromosomal instability in the conceptus or to uterine factors that are poorly defined. We tested the hypothesis that abnormal cyclic differentiation of endometrial stromal cells (ESCs) into specialized decidual cells predisposes to RPL, based on the observation that this process may not only be indispensable for placenta formation in pregnancy but also for embryo recognition and selection at time of implantation. Methodology/Principal Findings Analysis of mid-secretory endometrial biopsies demonstrated that RPL is associated with decreased expression of the decidual marker prolactin (PRL) but increased levels of prokineticin-1 (PROK1), a cytokine that promotes implantation. These in vivo findings were entirely recapitulated when ESCs were purified from patients with and without a history of RPL and decidualized in culture. In addition to attenuated PRL production and prolonged and enhanced PROK1 expression, RPL was further associated with a complete dysregulation of both markers upon treatment of ESC cultures with human chorionic gonadotropin, a glycoprotein hormone abundantly expressed by the implanting embryo. We postulated that impaired embryo recognition and selection would clinically be associated with increased fecundity, defined by short time-to-pregnancy (TTP) intervals. Woman-based analysis of the mean and mode TTP in a cohort of 560 RPL patients showed that 40% can be considered “superfertile”, defined by a mean TTP of 3 months or less. Conclusions Impaired cyclic decidualization of the endometrium facilitates implantation yet predisposes to subsequent pregnancy failure by disabling natural embryo selection and by disrupting the maternal responses to embryonic signals. These findings suggest a novel pathological pathway that unifies maternal and embryonic causes of RPL.

Pregnancy is widely viewed as dependent upon an intimate dialogue, mediated by locally secreted factors between a developmentally competent embryo and a receptive endometrium. Reproductive success in humans is however limited, largely because of the high prevalence of chromosomally abnormal preimplantation embryos. Moreover, the transient period of endometrial receptivity in humans uniquely coincides with differentiation of endometrial stromal cells (ESCs) into highly specialized decidual cells, which in the absence of pregnancy invariably triggers menstruation. The role of cyclic decidualization of the endometrium in the implantation process and the nature of the decidual cytokines and growth factors that mediate the crosstalk with the embryo are unknown.We employed a human co-culture model, consisting of decidualizing ESCs and single hatched blastocysts, to identify the soluble factors involved in implantation. Over the 3-day co-culture period, approximately 75% of embryos arrested whereas the remainder showed normal development. The levels of 14 implantation factors secreted by the stromal cells were determined by multiplex immunoassay. Surprisingly, the presence of a developing embryo had no significant effect on decidual secretions, apart from a modest reduction in IL-5 levels. In contrast, arresting embryos triggered a strong response, characterized by selective inhibition of IL-1beta, -6, -10, -17, -18, eotaxin, and HB-EGF secretion. Co-cultures were repeated with undifferentiated ESCs but none of the secreted cytokines were affected by the presence of a developing or arresting embryo.Human ESCs become biosensors of embryo quality upon differentiation into decidual cells. In view of the high incidence of gross chromosomal errors in human preimplantation embryos, cyclic decidualization followed by menstrual shedding may represent a mechanism of natural embryo selection that limits maternal investment in developmentally impaired pregnancies.

Objective Glycans attached to the Fc portion of IgG are important modulators of IgG effector functions. Interindividual differences in IgG glycome composition are large and they associate strongly with different inflammatory and autoimmune diseases. IKZF1 , HLA–DQ2A/B , and BACH2 genetic loci that affect IgG glycome composition show pleiotropy with systemic lupus erythematosus (SLE), indicating a potentially causative role of aberrant IgG glycosylation in SLE. We undertook this large multicenter case–control study to determine whether SLE is associated with altered IgG glycosylation. Methods Using ultra‐performance liquid chromatography analysis of released glycans, we analyzed the composition of the IgG glycome in 261 SLE patients and 247 matched controls of Latin American Mestizo origin (the discovery cohort) and in 2 independent replication cohorts of different ethnicity (108 SLE patients and 193 controls from Trinidad, and 106 SLE patients and 105 controls from China). Results Multiple statistically significant differences in IgG glycome composition were observed between patients and controls. The most significant changes included decreased galactosylation and sialylation of IgG (which regulate proinflammatory and antiinflammatory actions of IgG) as well as decreased core fucose and increased bisecting N ‐acetylglucosamine (which affect antibody‐dependent cell‐mediated cytotoxicity). Conclusion The IgG glycome in SLE patients is significantly altered in a way that decreases immunosuppressive action of circulating immunoglobulins. The magnitude of observed changes is associated with the intensity of the disease, indicating that aberrant IgG glycome composition or changes in IgG glycosylation may be an important molecular mechanism in SLE.