来源:万物科学说明书

之前说代孕,有读者好奇为什么胎儿有一半的基因不同,却不会受到母体的免疫攻击。子宫的免疫豁免的确是个很有趣的话题,也是个深奥的话题,科学界研究多年仍旧不断有新的发现。今天咱们就已知的可以确定的知识,来聊一聊你我是怎么在妈妈肚子里安全长大的。

人体的免疫豁免

免疫豁免,十分特权的一种现象,有免疫豁免的组织或器官可以耐受抗原入侵,不会引起炎症性免疫反应。这里说的抗原不仅指病原体,也包括各种移植物,以及胚胎。

其实人体具有免疫豁免的部位还不少,除了子宫,准确地说是胎盘之外,眼睛、睾丸、中枢神经系统、生长期毛囊都存在免疫豁免。

是的,精子还有免疫原性,如果把精子移植到身体的其他部位,会过敏……

当然这也不是说完全不会发生免疫反应了,但肯定要比其他组织要弱。在免疫豁免部位,组织移植更不容易被排斥,像角膜移植和膝关节半月板移植都利用了免疫豁免。

举个例子,在不同个体之间进行皮肤移植,几乎是百分之百会产生排斥反应,但是角膜移植病例中50-90%能够长期留存。

免疫豁免现象中的一些特殊的细胞也可以被用在其他的地方。

精子可以不受免疫系统攻击,有一种特殊的sertoli细胞起了关键作用。Sertoli细胞位于精子生成的曲细精管内,它会产生很多与免疫抑制和调节有关的分子,现在有一种方向是利用基因工程改造sertoli细胞,让它们产生胰岛素,移植用来治疗1型糖尿病。

下面是wiki百科列出的一些sertoli细胞会表达的免疫相关因子,感兴趣的读者可以了解,我就不念了。

胎盘的免疫豁免

免疫豁免有一些共通的机制,接下来咱们具体说一下在胎盘是怎么实现的。

胎盘能够分泌神经激肽B,有一项研究发现,它会被磷酸胆碱修饰,这个现象在一种寄生虫中也有,寄生虫通过修饰蛋白来减弱宿主的免疫系统得以存活。由此科学家们推测,这也是胎盘免疫豁免的机制之一。

顺便一说,这项研究的通讯作者还写过一篇叫做《胎盘是神经内分泌的寄生虫》的论文。我觉得他挺幽默。

胎盘滋养层细胞不表达经典MHC-1类分子中的HLA-A和HLA-B,这种情况下母体的细胞毒性T细胞识别不到胎儿,也就不会发生免疫攻击了;另一方面,滋养层细胞还是表达HLA-E和HLA-G的,否则完全不表达MHC-1类分子的细胞也会被破坏掉。

胎盘中还存在相当的免疫抑制细胞,可以削弱免疫反应。

胎盘细胞可以形成合胞体,合胞体就是多个细胞融合成的多核细胞。这些细胞紧密相连到融为一体,没有空隙,发育中的胚胎和母体之间免疫细胞交换就受到限制了。

下图是我在一篇论文中找到的胎盘细胞合胞体的显微图像,可以看到很多细胞融合成了一个有多细胞核的大细胞。

有意思的是,细胞的融合是由内生的逆转录病毒中的融合蛋白引起的,这意味着我们的祖先被病毒感染之后,进化选择让哺乳动物保留了这项特特异功能。

当然这不意味着母体和胎儿之间就没有免疫沟通了,很多读者可能都知道,母体会给胎儿提供抗体,帮助它们抵御感染。

这也非常有意思,母体传递的抗体主要是IgG,只要来自胎儿的物质没有逆向进入母体、通过B细胞形成特异性抗体,这些IgG就不会靶向胎儿;另外,母体倒是会产生针对ABO血型的抗体,这可能是由胎儿的血细胞引起的,不过这些抗体主要是IgM,是不会穿过胎盘的。

来自胎儿的细胞也会出现在母体循环里,有一项研究发现,这些细胞存在时间可能长达9年。显然这些细胞也有独特的逃避免疫监测的机制,或许会对再生医学和移植医学有帮助。

胎盘免疫豁免的其他问题

免疫豁免这套机制不是总能够好好运作,比如自然流产和某些情况下的不育就被认为是发生了免疫排斥。对胎盘的异常免疫也可能会引起先兆子痫等疾病。有大量证据表明,接触伴侣的精液能够预防先兆子痫,精液中存在一些免疫调节因子。

如果是通过辅助生殖,卵子来自第三者捐献的话,基因上亲缘关系更远,由妊娠引起的高血压和胎盘病理的发生率较高,免疫学变化也更明显。因此有研究者认为,使用捐赠的卵子,母体的免疫耐受会降低。

另外,妊娠期间免疫耐受增强,意味着孕妇更容易遭受感染,感染程度也会更严重。有明确研究数据的疾病包括流感、戊型肝炎、单纯疱疹和疟疾。不过,怀孕似乎并不会改变疫苗的保护作用。

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