从胎儿到大脑:免疫特权如何保护我们的生命之源?

在哺乳动物的身体中,某些部位拥有免疫特权,这意味着它们可以容忍抗原的引入而不会引发炎症免疫反应。这种特权不仅能保护敏感的组织,还有助于器官移植的成功。研究表明,免疫特权是生物进化中一种适应性反应,旨在保护重要结构免受潜在的损伤。

免疫特权的部位包括眼睛、胎盘和胎儿、睪丸以及中枢神经系统。

器官移植通常被视为外来抗原,会遭到免疫系统的攻击。然而,在免疫特权部位,组织移植可以长时间存活而不被排斥。这一现象在眼睛和胎盘等部位尤为明显,因为这些部位的特殊结构和免疫环境使其能够避免炎症反应。特别是在眼睛中,当外来抗原进入时,免疫系统的反应却是减弱的,这使得眼部移植得以成功进行。

免疫特权的机制

免疫特权的过程并非被动,而是主动的。这些免疫特权区域中的抗原会以不同寻常的方式与T细胞互动,从而促进对通常会被排斥的刺激物的耐受性。一些具体的机制包括:

  • 低表达经典MHC class Ia分子
  • 表达免疫调节非经典的、低多型性class Ib MHC分子
  • 增加表面分子的表达,这些分子会抑制补体活化
  • 地方产生免疫抑制细胞因子,例如TGF-β
  • 存在神经肽
  • 持续表达Fas配体,控制Fas表达淋巴细胞的进入

这些机制的存在不仅保护免疫特权部位,却也可能使其成为自体免疫疾病或疾病状况的目标。

具免疫特权的部位

眼睛

眼睛的免疫特权不仅在于结构限制免疫细胞的进入,还包括活跃的免疫细胞在检测到外来抗原后对系统免疫反应的抑制。当外部事件导致外来抗原进入眼内,这些抗原将送至淋巴结,调动系统免疫反应。在某些情况下,这可能引发自体免疫反应,即使在正常情况下,这样的反应应该被抑制。

胎盘与胎儿

母体的免疫系统能提供对微生物感染的保护,而不会对表达父系遗传抗原的胎儿组织发动免疫反应。研究表明,调节性T细胞在维持对胎儿抗原的耐受性中起着关键作用。实验显示,正常妊娠期间,Tregs的数量增加,这与流产有直接的关联。

睪丸

精子被认为是免疫原性的,意思是如果从睪丸移植到身体其他部位,将导致自体免疫反应。为了保护这些免疫原,睪丸内的结构和机制,例如血-睪土屏障及Sertoli细胞的作用,对防止免疫系统的攻击至关重要。

中枢神经系统

中枢神经系统(包括脑和脊髓)的免疫特权概念曾被认为对限制炎症至关重要,但这一概念在过去二十年中获得了重新评估。最新研究表明,中枢神经系统中存在微胶质细胞及其他免疫细胞的互动,并未如先前所想那样完全隔离于外周免疫系统之外。

临床应用

免疫特权的分子机制在移植医学中具有巨大潜力。与皮肤移植相比,角膜移植的成功率要高得多,并且免疫特权的同种移植即使在不施加免疫抑制的情况下也能生存。研究表明,利用前房相关的免疫偏差(ACAID)及其抗炎特性,可能会提高器官移植的生存率。

在特定的情况下,利用Sertoli细胞的免疫抑制特性进行细胞治疗也显示出一定的前景,但这同样需要进一步的实验来证实其在人体中的实用性。

免疫特权的研究揭示了我们身体中许多未被察觉的机制,如何保护着我们免受自身免疫攻击的同时,还有可能对未来的医疗提供新的治疗思路。当我们思考如何进一步利用这些知识时,是否能想出新的方式改变我们治疗疾病的方式呢?

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