免疫特权区的神秘:为何眼睛能够接纳外来组织?

在哺乳动物的身体中,某些部位被称为「免疫特权区」,这些区域能够容忍外来抗原的引入,而不会引发炎症免疫反应。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,免疫特权区允许组织移植在不被排斥的情况下存活较长的时间。这些免疫特权区包括眼睛、胎盘和胎儿、睪丸以及中枢神经系统等部位。

免疫特权区被认为是一种进化适应,旨在保护重要结构不受潜在损害的炎症免疫反应的影响。

免疫特权的机制

免疫特权区的抗原与T细胞的互动方式十分独特,能引导人体对正常所拒绝的刺激产生耐受反应。免疫特权的存在被认为是一个主动过程,而非被动状态。围绕这些特权区的物理结构限制了淋巴液的排除,限制了免疫系统进入这些区域的能力。导致免疫特权维持的其他因素还包括:

  • 经典MHC class Ia分子的低表达
  • 免疫调节非经典及低多态性的class Ib MHC分子的表达
  • 增加表面分子的表达以抑制补体激活
  • 局部产生免疫抑制因子如TGF-β
  • 神经肽的存在
  • 对Fas-expressing淋巴细胞的进入进行控制的Fas配体的持续表达

免疫独特区域的案例

眼睛

除了限制免疫细胞进入及诱导免疫抑制的机制外,眼睛还拥有活跃的免疫细胞,当外来抗原被侦测到时,它们会与免疫系统相互作用,产生对于引入眼部抗原的系统性免疫反应的异常抑制,这称为前房相关免疫偏差(ACAID)。

通常,一只眼睛的创伤会诱发眼部抗原的释放,而这些抗原会被局部的抗原呈现细胞如巨噬细胞和树突状细胞识别并带至当地淋巴结。

胎盘和胎儿

母体的免疫系统具有保护自身免受微生物感染的能力,而不会对表达父源性排斥抗原的胎儿组织发动免疫攻击。调节性T细胞(Tregs)在维持胎儿抗原耐受性方面似乎起着重要作用。正常妊娠期间Tregs数量的增加,与胎儿的免疫排斥和流产有关。

睪丸

精子是免疫原性的,这意味着如果将其从睪丸移植到身体的其它部位,会引发自身免疫反应。血睪屏障可能有助于保障精子的存活,但这仍无法解释睪丸中所有的免疫抑制机制。

中枢神经系统

中枢神经系统(CNS)包括脑部和脊髓,其限于再生能力。在过去二十年里,关于CNS免疫特权的概念受到质疑,当前数据显示,CNS内存在居民巨噬细胞(微胶细胞),并且与周边免疫细胞存在活跃互动。

临床应用

利用免疫特权区内的分子机制进行移植,尤其是异体移植,显示出巨大的潜力。例如,与皮肤移植相比,角膜移植在50%至90%的情况下可长期存活,而免疫特权异体移植则能在不进行免疫抑制的情况下存活。

研究显示,针对前房相关免疫偏差(ACAID)的利用和调节性T细胞的诱导可能导致异体移植的生存率增加。

研究历史

眼部免疫特权区的存在早在19世纪末就已被认识,并由彼得·梅德瓦尔(Peter Medawar)进行过探讨。最早的解释认为,免疫特权区的物理屏障使其能够避开免疫系统的侦测,防止免疫系统对任何存在的抗原做出反应。最近的研究则揭示了免疫特权区与免疫系统互动的多种机制。

随着对免疫特权区的深入了解,研究者们继续探索其在医学上的潜在应用,特别是在器官移植和自身免疫疾病的治疗方面。然而,这些机制是否能在日益复杂的医学环境中找到更多应用,仍然是个待解的问题?

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