免疫特權區的神秘:為何眼睛能夠接納外來組織?

在哺乳動物的身體中,某些部位被稱為「免疫特權區」,這些區域能夠容忍外來抗原的引入,而不會引發炎症免疫反應。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,免疫特權區允許組織移植在不被排斥的情況下存活較長的時間。這些免疫特權區包括眼睛、胎盤和胎兒、睪丸以及中樞神經系統等部位。

免疫特權區被認為是一種進化適應,旨在保護重要結構不受潛在損害的炎症免疫反應的影響。

免疫特權的機制

免疫特權區的抗原與T細胞的互動方式十分獨特,能引導人體對正常所拒絕的刺激產生耐受反應。免疫特權的存在被認為是一個主動過程,而非被動狀態。圍繞這些特權區的物理結構限制了淋巴液的排除,限制了免疫系統進入這些區域的能力。導致免疫特權維持的其他因素還包括:

  • 經典MHC class Ia分子的低表達
  • 免疫調節非經典及低多態性的class Ib MHC分子的表達
  • 增加表面分子的表達以抑制補體激活
  • 局部產生免疫抑制因子如TGF-β
  • 神經肽的存在
  • 對Fas-expressing淋巴細胞的進入進行控制的Fas配體的持續表達

免疫獨特區域的案例

眼睛

除了限制免疫細胞進入及誘導免疫抑制的機制外,眼睛還擁有活躍的免疫細胞,當外來抗原被偵測到時,它們會與免疫系統相互作用,產生對於引入眼部抗原的系統性免疫反應的異常抑制,這稱為前房相關免疫偏差(ACAID)。

通常,一隻眼睛的創傷會誘發眼部抗原的釋放,而這些抗原會被局部的抗原呈現細胞如巨噬細胞和樹突狀細胞識別並帶至當地淋巴結。

胎盤和胎兒

母體的免疫系統具有保護自身免受微生物感染的能力,而不會對表達父源性排斥抗原的胎兒組織發動免疫攻擊。調節性T細胞(Tregs)在維持胎兒抗原耐受性方面似乎起著重要作用。正常妊娠期間Tregs數量的增加,與胎兒的免疫排斥和流產有關。

睪丸

精子是免疫原性的,這意味著如果將其從睪丸移植到身體的其它部位,會引發自身免疫反應。血睪屏障可能有助於保障精子的存活,但這仍無法解釋睪丸中所有的免疫抑制機制。

中樞神經系統

中樞神經系統(CNS)包括腦部和脊髓,其限於再生能力。在過去二十年裡,關於CNS免疫特權的概念受到質疑,當前數據顯示,CNS內存在居民巨噬細胞(微膠細胞),並且與周邊免疫細胞存在活躍互動。

臨床應用

利用免疫特權區內的分子機制進行移植,尤其是異體移植,顯示出巨大的潛力。例如,與皮膚移植相比,角膜移植在50%至90%的情況下可長期存活,而免疫特權異體移植則能在不進行免疫抑制的情況下存活。

研究顯示,針對前房相關免疫偏差(ACAID)的利用和調節性T細胞的誘導可能導致異體移植的生存率增加。

研究歷史

眼部免疫特權區的存在早在19世紀末就已被認識,並由彼得·梅德瓦爾(Peter Medawar)進行過探討。最早的解釋認為,免疫特權區的物理屏障使其能夠避開免疫系統的偵測,防止免疫系統對任何存在的抗原做出反應。最近的研究則揭示了免疫特權區與免疫系統互動的多種機制。

隨著對免疫特權區的深入了解,研究者們繼續探索其在醫學上的潛在應用,特別是在器官移植和自身免疫疾病的治療方面。然而,這些機制是否能在日益複雜的醫學環境中找到更多應用,仍然是個待解的問題?

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