来自 科技之门 2019-10-04 00:54 的文章
当前位置: 金沙澳门官网4066 > 科技之门 > 正文

胎儿拥有独特免疫系统,胎儿竟有一套特殊免疫

图片 1

在人们眼中,胎儿总是脆弱的。在受精卵诞生的那一刻起,它需要经历十月怀胎,才能长成一名健康的婴儿。而在这整整40周里,胎儿的身体需要不断发育,各类机能才能从无到有,从不成熟到成熟。

在第13个孕周,人类胎儿发育出比此前认为的更加不同寻常的免疫系统。图片来源:Dopamine

图片 2

处于妊娠中期的胎儿非常忙碌。他们正在发育皮肤、骨骼以及聆听和吞咽的能力,并且致力于第一次排便运动。如今,一项日前发表于《自然》杂志的研究发现,胎儿还在获得功能性免疫系统。该系统可识别外源蛋白,但和成熟的免疫系统相比,发起攻击的可能性较小。

胎儿的免疫系统,真的不成熟吗?

对于新加坡竹脚妇幼医院产科医生、妇科学家Jerry Chan来说,理解胎儿免疫系统对于在发育的胎儿中开发针对遗传性疾病的干细胞疗法和基因疗法至关重要。Chan和同事想知道是否存在这样一个发育阶段,让他们可以实施此类疗法但本身不会面临被免疫系统攻击的风险。

人们相信,胎儿的免疫系统也是如此。在妊娠的过程中,胎儿会不断接触到母体细胞、羊水中的抗原、乃至微生物等会刺激免疫系统做出反应的物质。然而,与成人相比,胎儿的免疫反应并不强烈,许多人也将之归因于胎儿的免疫系统尚未发育完全。“在普通的教科书里,胎儿不对免疫刺激做出反应的观点依然是主流。”瑞典卡罗琳斯卡研究所的免疫学家Jakob Michaelsson教授说道。

为此,Chan同新加坡科技研究局免疫学家Florent Ginhoux组成团队,对树突状细胞进行了研究。树突状细胞是一种免疫细胞,会分解外来物质并将碎片运送给被称为T细胞的其他免疫细胞。随后,一些T细胞被激活,从而瞄准外来物质并将其摧毁。

昨日,发表在顶尖期刊《自然》杂志上的一篇论文也许颠覆了这一主流观点。

该团队发现,人类胎儿在第13个孕周拥有功能性树突状细胞。不过,尽管这些细胞的行为和成人体内的树突状细胞非常相似,但它们对外源人类蛋白的反应不同:和标记外来物质从而将其消灭不同,胎儿体内的树突状细胞更有可能激活一类被称为调控T细胞、抑制免疫反应的特殊细胞。

图片 3

“你不会希望正在发育的胎儿出现过多免疫反应。”Ginhoux表示,“这是非常危险的,毕竟妊娠中期是胎儿发育的一个关键点。”

新加坡国立大学的Jerry Chan教授

此前研究在处于第9个孕周的胎儿中发现了特异免疫细胞,包括T细胞和自然杀伤细胞。不过,瑞典卡罗林斯卡医学院免疫学家Jakob Michaelsson表示,树突状细胞的发现尤其重要,因为这些细胞会协调免疫反应。没有它们,身体无法靶向特定外来物质并将其摧毁。

这项研究的主要负责人之一,新加坡国立大学(National University of Singapore)的Jerry Chan教授对学界关于胎儿免疫系统的主流观点并不满意。同时身为一名妇产科医生的他知道,胎儿免疫系统可能与流产、早产、先兆子痫等症状有关,但我们目前对胎儿免疫系统的了解并不充分:由于小鼠模型与人类胎儿之间的巨大差异,从小鼠模型中获得的结论不是非常可靠,而这会影响我们在临床上的判断。此外,为了开发能治疗胎儿遗传疾病的基因疗法或干细胞疗法,科学家们也需要知道胎儿会对这些创新疗法中的外来物质做出如何的反应。因此,Chan教授与他的同事们一道,深入研究胎儿免疫系统的发育过程。

美国威斯康辛大学麦迪逊分校移植免疫学家William Burlingham表示,该研究结果凸显了这样一个事实,即胎儿免疫系统不仅是成人免疫系统的不成熟和不活跃版本,而且有着自己独特的功能。

在庞大的免疫系统中,Chan教授与团队将注意力集中在了抗体呈递细胞上。这类免疫细胞能将外源物质进行拆解,并将属于这些异物的抗原展现出来,交由其他免疫细胞来识别。这样一来,T细胞等免疫卫士就能知道“敌人”的长相,从而对入侵者进行攻击。可以想象,此类抗体呈递细胞在免疫系统的交流环节扮演了重要的作用。

图片 4

抗体呈递细胞在免疫系统的交流环节扮演了重要的作用

利用先进的细胞分离手段,Chan教授等人从发育到第13周的胎儿脾脏、皮肤、胸腺、以及肺部等组织中寻找到了充足的树突状细胞。与成人中的树突状细胞类似,胎儿的树突状细胞也能移动到淋巴结中。然而,对这些细胞的进一步分析发现,它们与成人树突状细胞之间,基因表达的水平差异巨大——在一项分析中,研究人员们发现,有3000多条基因的表达量在这两种细胞类型中出现了显着的差异,而其中就包括了一些涉及免疫抑制的基因。

图片 5

胎儿的抗原呈递细胞中,基因表达有着显着不同

研究人员们立即想到,这也许和胎儿免疫系统对母体细胞的耐受有关。为了验证这一想法,他们将胎儿或是成人的树突状细胞,与异体的成人脾T细胞进行共同培养。6天后,他们发现,胎儿的树突状细胞显着诱导了调节性T细胞的分化。这类调节性T细胞已知能抑制免疫反应,从而对自身抗原产生耐受。换句话说,与成人的免疫系统不同,胎儿的免疫系统在接触到来自于其他人的外源蛋白时,并不会将它们标记为入侵者而进行消灭。相反,它们更有可能通过调节性T细胞,选择免疫耐受。

图片 6

该研究的另一名负责人Florent Ginhoux教授

“你不会希望发育中的胎儿产生过多的免疫反应,这是非常危险的。对发育来说,这至关重要。”该研究的另一名负责人Florent Ginhoux教授说道。利用这种免疫耐受机制,胎儿能确保其免疫系统不对母体细胞做出灾难性的免疫反应。

有趣的是,胎儿的免疫系统并不是一味地忍让。在另一项实验中,研究人员发现,胎儿的树突状细胞有能力识别病原体,并对此作出免疫反应。这和成人的树突状细胞非常接近。这一结果也表明,胎儿的免疫系统其实是有着特异化的功能,而不是像传统观点认为的未臻成熟。

“了解胎儿的免疫系统是非常重要的,”加州大学旧金山分校的免疫学专家Mike McCune教授说:“在治疗胎儿上,我们做得一直不够好。”他指出,成人与胎儿免疫系统的差异,有助于将来开发针对胎儿的特殊疗法。

就这样,原本已写入教科书的主流观点,或许将迎来进一步的修改与更新。这就是科学的奇妙之处。我们感谢奋斗于科研第一线的研究人员。正是他们的不懈努力,才让我们对自然,对人体的了解又更深了一步。

本文由金沙澳门官网4066发布于科技之门,转载请注明出处:胎儿拥有独特免疫系统,胎儿竟有一套特殊免疫

关键词: