免疫系統(tǒng)的基本功能是保護(hù)身體免受細(xì)菌病毒等入侵者的損害。但它究竟是如何知道要應(yīng)該要攻擊誰而又放過誰的呢?它如何學(xué)會(huì)不以自己的器官或組織為目標(biāo)的呢?特殊情況下,如何不去攻擊含有一半陌生DNA的胎兒呢?
胎兒與其母親共享血液供應(yīng)和免疫系統(tǒng),這件司空見慣的事情其實(shí)并不普通——胎兒在遺傳上與母親不同,含有一半的異質(zhì)DNA,而且它還發(fā)育特殊的器官如胎盤,這些對(duì)母親的免疫系統(tǒng)來說應(yīng)該是陌生的。那么母親的免疫系統(tǒng)是如何知道放過這些正在不斷增加的“異類”細(xì)胞的呢?多年來,科學(xué)家們一直試圖了解這個(gè)問題的一個(gè)更具一般性的版本:免疫系統(tǒng)是如何學(xué)會(huì)分辨哪些該攻擊而哪些該放過的呢?
研究表明這個(gè)被科學(xué)家稱為免疫自我教育的過程,發(fā)生在胸腺中。專門的“教育細(xì)胞”通過展示身體自身的各種蛋白質(zhì)來“教會(huì)”正在發(fā)育的免疫細(xì)胞不要攻擊什么,相當(dāng)于傳授了一份白名單。從本質(zhì)上講,這個(gè)過程教會(huì)了免疫細(xì)胞什么是“自我”。這些教育細(xì)胞需要一種自身免疫調(diào)節(jié)劑或稱為 “Aire” 的獨(dú)特蛋白質(zhì)來教授有關(guān)人體自身蛋白質(zhì)的完整課程,而 Aire 的突變會(huì)導(dǎo)致毀滅性的自身免疫性疾病——免疫細(xì)胞無差別的攻擊自身器官。
新的研究工作發(fā)現(xiàn)了一類新的教育細(xì)胞,它們生活在胸腺之外,主要分布在淋巴結(jié)和脾臟中,它們產(chǎn)生相同的 Aire 蛋白,研究人員稱它們?yōu)樾叵偻獗磉_(dá) Aire 的細(xì)胞或 eTAC,并猜測(cè)它們可能是免疫系統(tǒng)的一種“繼續(xù)教育”。最新發(fā)現(xiàn)是 eTAC 通過教導(dǎo)母親的免疫系統(tǒng)不要將胎兒和胎盤視為異物來攻擊,從而對(duì)保護(hù)懷孕至關(guān)重要。這項(xiàng)研究的驗(yàn)證是在能夠刪除表達(dá) Aire 的細(xì)胞的小鼠中進(jìn)行的,表明在缺乏 eTAC 的情況下,母親的免疫系統(tǒng)會(huì)過度激活并攻擊孕育中的小鼠。流產(chǎn)等妊娠并發(fā)癥很常見,但原因往往相當(dāng)復(fù)雜。了解免疫系統(tǒng)如何保護(hù)懷孕過程可能有助于科學(xué)家和醫(yī)生更好地識(shí)別并有望預(yù)防或治療更多的妊娠并發(fā)癥。
更廣泛地說,了解胸外表達(dá) Aire 的細(xì)胞在免疫自我教育中的作用可能會(huì)對(duì)多種疾病產(chǎn)生影響。當(dāng)胸腺及其教育細(xì)胞在正常發(fā)育過程中萎縮和死亡時(shí),eTACs 會(huì)在人的一生中在身體各處循環(huán)。如果研究人員能夠了解它們的生物學(xué)和功能,醫(yī)生可能能夠治療自身免疫性疾病,如青少年糖尿病、逃避免疫檢測(cè)的癌癥和被免疫系統(tǒng)排斥的器官移植。例如,能夠重寫免疫系統(tǒng)的白名單以接受新器官,就像接受胎兒一樣,這將是開創(chuàng)性的突破。
初步研究表明,eTAC 通過控制母親的免疫系統(tǒng)對(duì)維持健康懷孕至關(guān)重要,但它們究竟如何做到這一點(diǎn)仍然是個(gè)謎。同樣未知的是 Aire 蛋白在該過程和這些細(xì)胞中所起的確切作用,以及 eTAC 是否在其他疾病中發(fā)揮作用,例如癌癥和青少年糖尿病,這些疾病也涉及免疫系統(tǒng)的自我識(shí)別。
參考文獻(xiàn):
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abf1968