新浪科技综合|为什么妈妈的免疫系统不会攻击胎儿?
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 。
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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 。
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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 。
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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 。
【新浪科技综合|为什么妈妈的免疫系统不会攻击胎儿?】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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