胎儿有免疫系统吗?
原文以Eye-opening picture of fetal immune system emerges为标题
发布在2017年6月14日的《自然》新闻上
原文作者: Heidi Ledford
人类胎儿的免疫系统与成人的免疫系统有着不同的运作方式。
人类胎儿在妊娠中期异常活跃。它开始形成皮肤和骨骼,发展听力和吞咽能力,并尝试首次肠胃运动。一篇发表于6月14日《自然》的论文发现,胎儿也在形成一套可以正常运作的免疫系统——它能识别外源蛋白,但是跟成熟的免疫系统相比较,其攻击倾向更弱。
到妊娠13周时,人类胎儿就发育出了一套比我们之前想象的更加不同寻常的免疫系统。
Credit: Dopamine/SPL
越来越多的文献提出胎儿的免疫系统比之前人们意识到的更加活跃,这篇论文为它其增添了新证据。“在一般的教科书中,你会发现胎儿不会对外界作出免疫反应的观念仍旧很普遍,” 瑞典斯德哥尔摩的卡罗林斯卡学院的免疫学家Jakob Michaelsson说。但是,胎儿免疫系统是特殊的,他解释道。“它不是只是一个未成熟的系统,它是特别的。”
一个正在发育的胎儿无时不刻地在接触外源蛋白和细胞,它们通过胎盘从母亲传送到胎儿中。和许多其他哺乳动物相比,人类胎儿对外界的接触更广泛,美国加州大学旧金山分校的免疫学家Mike McCune说。因此,实验室小鼠无法为研究发育中的人类胎儿免疫系统提供可靠的模型。
但是,全面了解此发育过程能够让我们弄清某些流产的原因,也能解释子痫前期等疾病,这种疾病与对怀孕所做出的异常免疫应答有关,高达40%的早产由其引起。器官移植外科医生一直以来对正在发育的胎儿及其母亲是如何包容彼此而不激发免疫攻击深感兴趣——他们希望能够找到抑制免疫系统对移植器官产生排斥反应的方法。
Jerry Chan是新加坡竹脚妇幼医院的产科医师和妇科学家,他的目标是开发出干细胞疗法和基因疗法来治疗发育中的胎儿的遗传疾病,而了解胎儿免疫系统对此具有重要意义。Chan和他的同事想弄清胎儿是否存在一个既能接受以上治疗,同时其免疫系统又不会攻击疗法本身的发育阶段。
为了做到这一点,Chan与新加坡科技研究局的免疫学家Florent Ginhoux合作,共同研究树突状细胞,这种免疫细胞能够分解异物并将其碎片传递给T细胞(另一种免疫细胞)。接着,一些T细胞便被激活,靶向摧毁这些异物。
团队发现,人类胎儿在妊娠13周时便已经有功能完整的树突状细胞。但是,虽然这些细胞和成人体内的相似,但是它们对外源人体蛋白的反应却不同:胎儿的树突状细胞不会标记异物从而将其消灭,而是更可能激活一种特殊的T细胞——调节性T细胞,它们能抑制免疫应答。
以上说明避免针对母亲细胞的灾难性免疫应答是有必要的。“你不希望正在发育的胎儿产生太多免疫应答,”Ginhoux说,“这是十分危险的——因为这是发育过程中至关重要的阶段。”
他表示,之前的研究在9周大的胎儿中就发现了特殊免疫细胞——包括T细胞和自然杀伤细胞。
但是有关树突状细胞的发现尤其重要,因为这些细胞调控免疫应答,Michaelsson解释道,若没有它们,身体便无法靶向消灭异物。
美国威斯康星大学的移植免疫学家William Burlingham表示,研究结果着重强调胎儿免疫系统不单是一个未成熟的、欠活跃版的成人免疫系统,而是一个有自己独特功能的免疫系统。
Burlingham的实验室一直在研究胎儿免疫应答,试图找到帮助器官移植接受者不用依赖免疫抑制药物就能接受新器官的方法。但是过去几年里美国的一场反对将胎儿组织用于科学研究的政治风波使他把工作重心转移到了研究新生儿免疫系统上,一般来说这套系统更接近成人的。
这篇发表于《自然》的论文突出表明了这类研究转向会如何给许多研究领域带来消极影响,McCune说。“对我们来说,了解人类胎儿免疫系统的功能十分重要,这样我们就能为有缺陷的胎儿进行治疗,”他表示,“就我们目前所知,对成人和新生儿的细胞进行分析并无用处。胎儿的免疫系统是不同的。”ⓝ
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Eye-opening picture of fetal immune system emerges
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