來源:萬物科學說明書

之前說代孕,有讀者好奇爲什麼胎兒有一半的基因不同,卻不會受到母體的免疫攻擊。子宮的免疫豁免的確是個很有趣的話題,也是個深奧的話題,科學界研究多年仍舊不斷有新的發現。今天咱們就已知的可以確定的知識,來聊一聊你我是怎麼在媽媽肚子裏安全長大的。

人體的免疫豁免

免疫豁免,十分特權的一種現象,有免疫豁免的組織或器官可以耐受抗原入侵,不會引起炎症性免疫反應。這裏說的抗原不僅指病原體,也包括各種移植物,以及胚胎。

其實人體具有免疫豁免的部位還不少,除了子宮,準確地說是胎盤之外,眼睛、睾丸、中樞神經系統、生長期毛囊都存在免疫豁免。

是的,精子還有免疫原性,如果把精子移植到身體的其他部位,會過敏……

當然這也不是說完全不會發生免疫反應了,但肯定要比其他組織要弱。在免疫豁免部位,組織移植更不容易被排斥,像角膜移植和膝關節半月板移植都利用了免疫豁免。

舉個例子,在不同個體之間進行皮膚移植,幾乎是百分之百會產生排斥反應,但是角膜移植病例中50-90%能夠長期留存。

免疫豁免現象中的一些特殊的細胞也可以被用在其他的地方。

精子可以不受免疫系統攻擊,有一種特殊的sertoli細胞起了關鍵作用。Sertoli細胞位於精子生成的曲細精管內,它會產生很多與免疫抑制和調節有關的分子,現在有一種方向是利用基因工程改造sertoli細胞,讓它們產生胰島素,移植用來治療1型糖尿病。

下面是wiki百科列出的一些sertoli細胞會表達的免疫相關因子,感興趣的讀者可以瞭解,我就不念了。

胎盤的免疫豁免

免疫豁免有一些共通的機制,接下來咱們具體說一下在胎盤是怎麼實現的。

胎盤能夠分泌神經激肽B,有一項研究發現,它會被磷酸膽鹼修飾,這個現象在一種寄生蟲中也有,寄生蟲通過修飾蛋白來減弱宿主的免疫系統得以存活。由此科學家們推測,這也是胎盤免疫豁免的機制之一。

順便一說,這項研究的通訊作者還寫過一篇叫做《胎盤是神經內分泌的寄生蟲》的論文。我覺得他挺幽默。

胎盤滋養層細胞不表達經典MHC-1類分子中的HLA-A和HLA-B,這種情況下母體的細胞毒性T細胞識別不到胎兒,也就不會發生免疫攻擊了;另一方面,滋養層細胞還是表達HLA-E和HLA-G的,否則完全不表達MHC-1類分子的細胞也會被破壞掉。

胎盤中還存在相當的免疫抑制細胞,可以削弱免疫反應。

胎盤細胞可以形成合胞體,合胞體就是多個細胞融合成的多核細胞。這些細胞緊密相連到融爲一體,沒有空隙,發育中的胚胎和母體之間免疫細胞交換就受到限制了。

下圖是我在一篇論文中找到的胎盤細胞合胞體的顯微圖像,可以看到很多細胞融合成了一個有多細胞核的大細胞。

有意思的是,細胞的融合是由內生的逆轉錄病毒中的融合蛋白引起的,這意味着我們的祖先被病毒感染之後,進化選擇讓哺乳動物保留了這項特特異功能。

當然這不意味着母體和胎兒之間就沒有免疫溝通了,很多讀者可能都知道,母體會給胎兒提供抗體,幫助它們抵禦感染。

這也非常有意思,母體傳遞的抗體主要是IgG,只要來自胎兒的物質沒有逆向進入母體、通過B細胞形成特異性抗體,這些IgG就不會靶向胎兒;另外,母體倒是會產生針對ABO血型的抗體,這可能是由胎兒的血細胞引起的,不過這些抗體主要是IgM,是不會穿過胎盤的。

來自胎兒的細胞也會出現在母體循環裏,有一項研究發現,這些細胞存在時間可能長達9年。顯然這些細胞也有獨特的逃避免疫監測的機制,或許會對再生醫學和移植醫學有幫助。

胎盤免疫豁免的其他問題

免疫豁免這套機制不是總能夠好好運作,比如自然流產和某些情況下的不育就被認爲是發生了免疫排斥。對胎盤的異常免疫也可能會引起先兆子癇等疾病。有大量證據表明,接觸伴侶的精液能夠預防先兆子癇,精液中存在一些免疫調節因子。

如果是通過輔助生殖,卵子來自第三者捐獻的話,基因上親緣關係更遠,由妊娠引起的高血壓和胎盤病理的發生率較高,免疫學變化也更明顯。因此有研究者認爲,使用捐贈的卵子,母體的免疫耐受會降低。

另外,妊娠期間免疫耐受增強,意味着孕婦更容易遭受感染,感染程度也會更嚴重。有明確研究數據的疾病包括流感、戊型肝炎、單純皰疹和瘧疾。不過,懷孕似乎並不會改變疫苗的保護作用。

相關文章