在哺乳动物的身体中,某些特定部位被称为「免疫特权区」,这些区域能够容忍抗原的引入,而不引发炎症免疫反应。一般来说,组织移植会被身体识别为外来抗原,并遭到免疫系统的攻击。然而,在免疫特权区,组织移植可以在没有排斥反应的情况下长时间生存。这些免疫特权区包括眼睛、胎盘和胎儿、睪丸及中枢神经系统。
免疫特权被认为是进化的一种适应,旨在保护重要结构,免受潜在损害的炎症免疫反应的影响。
眼睛和大脑等重要器官的炎症可能导致功能丧失,而对胎儿的免疫反应则可能导致流产。医学上,这一特点被应用于角膜移植和膝关节半月板移植等手术中。
来自免疫特权区的抗原以不寻常的方式与T细胞相互作用,诱导其对通常被拒绝的刺激产生耐受性。最新研究显示,免疫特权的存在是一个主动的过程,而非被动的过程。免疫特权的维持涉及多种机制,包括:
这些免疫特权区域的孤立性有时会使其成为自身免疫疾病或其他疾病的靶标,例如眼部的同情性眼炎。
眼睛这一免疫特权区域拥有能够限制免疫细胞进入并诱发免疫抑制的机制。当外来抗原进入眼睛时,积极的免疫细胞会启动一种特殊的抑制机制,称为前房相关免疫偏差(ACAID)。
同情性眼炎是由于眼睛与全身免疫系统的隔离,当受伤眼睛释放抗原后,通常会引起对两只眼睛的免疫攻击。
母体的免疫系统能够抵御微生物感染,却不会对表达父系抗原的胎儿组织发动免疫反应。研究显示,调节性T细胞(Treg)在维持对胎儿抗原的耐受性中发挥重要作用。正常妊娠时,Treg细胞的数量增加,而减少的Treg细胞数量则与免疫排斥及流产有关。
睪丸中的精子是免疫原性的,这意味着如果精子从睪丸移植到身体的其他部位,将会引发自身免疫反应。这是因为精子在青春期成熟时,身体已经建立了对自身抗原的耐受,因此把它们视为外来物。为了防止自身免疫反应,睪丸中存在保护精子的机制,包括血-睪丸屏障和支持细胞的免疫抑制作用。
中枢神经系统(CNS)包括大脑和脊髓,一度被认为是重要的免疫特权区。然而,最近的研究表明,中枢神经系统内存在着与外周免疫细胞的积极互动,并且微胶细胞在中枢神经系统的免疫环境中起到重要作用。
这些免疫特权区的分子机制在移植手术中具有潜在的应用价值,尤其是同种移植。与几乎在所有情况下被排斥的皮肤同种移植相比,角膜同种移植的长期生存率可达50%至90%。同时,免疫特权组织即使在不使用免疫抑制剂的情况下也能生存。
未来的研究将不断探索如何利用这些免疫逃逸机制,以改善各类移植手术的成效。
从角膜移植到基因治疗,未来的临床试验能否揭开免疫特权的更多奥秘,为人类健康带来哪些新的突破?