在哺乳動物的身體中,某些特定部位被稱為「免疫特權區」,這些區域能夠容忍抗原的引入,而不引發炎症免疫反應。一般來說,組織移植會被身體識別為外來抗原,並遭到免疫系統的攻擊。然而,在免疫特權區,組織移植可以在沒有排斥反應的情況下長時間生存。這些免疫特權區包括眼睛、胎盤和胎兒、睪丸及中樞神經系統。
免疫特權被認為是進化的一種適應,旨在保護重要結構,免受潛在損害的炎症免疫反應的影響。
眼睛和大腦等重要器官的炎症可能導致功能喪失,而對胎兒的免疫反應則可能導致流產。醫學上,這一特點被應用於角膜移植和膝關節半月板移植等手術中。
來自免疫特權區的抗原以不尋常的方式與T細胞相互作用,誘導其對通常被拒絕的刺激產生耐受性。最新研究顯示,免疫特權的存在是一個主動的過程,而非被動的過程。免疫特權的維持涉及多種機制,包括:
這些免疫特權區域的孤立性有時會使其成為自身免疫疾病或其他疾病的靶標,例如眼部的同情性眼炎。
眼睛這一免疫特權區域擁有能夠限制免疫細胞進入並誘發免疫抑制的機制。當外來抗原進入眼睛時,積極的免疫細胞會啟動一種特殊的抑制機制,稱為前房相關免疫偏差(ACAID)。
同情性眼炎是由於眼睛與全身免疫系統的隔離,當受傷眼睛釋放抗原後,通常會引起對兩隻眼睛的免疫攻擊。
母體的免疫系統能夠抵禦微生物感染,卻不會對表達父系抗原的胎兒組織發動免疫反應。研究顯示,調節性T細胞(Treg)在維持對胎兒抗原的耐受性中發揮重要作用。正常妊娠時,Treg細胞的數量增加,而減少的Treg細胞數量則與免疫排斥及流產有關。
睪丸中的精子是免疫原性的,這意味著如果精子從睪丸移植到身體的其他部位,將會引發自身免疫反應。這是因為精子在青春期成熟時,身體已經建立了對自身抗原的耐受,因此把它們視為外來物。為了防止自身免疫反應,睪丸中存在保護精子的機制,包括血-睪丸屏障和支持細胞的免疫抑制作用。
中樞神經系統(CNS)包括大腦和脊髓,一度被認為是重要的免疫特權區。然而,最近的研究表明,中樞神經系統內存在著與外周免疫細胞的積極互動,並且微膠細胞在中樞神經系統的免疫環境中起到重要作用。
這些免疫特權區的分子機制在移植手術中具有潛在的應用價值,尤其是同種移植。與幾乎在所有情況下被排斥的皮膚同種移植相比,角膜同種移植的長期生存率可達50%至90%。同時,免疫特權組織即使在不使用免疫抑制劑的情況下也能生存。
未來的研究將不斷探索如何利用這些免疫逃逸機制,以改善各類移植手術的成效。
從角膜移植到基因治療,未來的臨床試驗能否揭開免疫特權的更多奧秘,為人類健康帶來哪些新的突破?