免疫系統(tǒng)的基本功能是保護身體免受細菌病毒等入侵者的損害。但它究竟是如何知道要應該要攻擊誰而又放過誰的呢?它如何學會不以自己的器官或組織為目標的呢?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和免疫系統(tǒng),這件司空見慣的事情其實并不普通——胎兒在遺傳上與母親不同,含有一半的異質DNA,而且它還發(fā)育特殊的器官如胎盤,這些對母親的免疫系統(tǒng)來說應該是陌生的。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”細胞的呢?多年來,科學家們一直試圖了解這個問題的一個更具一般性的版本:免疫系統(tǒng)是如何學會分辨哪些該攻擊而哪些該放過的呢?
研究表明這個被科學家稱為免疫自我教育的過程,發(fā)生在胸腺中。專門的“教育細胞”通過展示身體自身的各種蛋白質來“教會”正在發(fā)育的免疫細胞不要攻擊什么,相當于傳授了一份白名單。從本質上講,這個過程教會了免疫細胞什么是“自我”。這些教育細胞需要一種自身免疫調節(jié)劑或稱為 “Aire” 的獨特蛋白質來教授有關人體自身蛋白質的完整課程,而 Aire 的突變會導致毀滅性的自身免疫性疾病——免疫細胞無差別的攻擊自身器官。
新的研究工作發(fā)現(xiàn)了一類新的教育細胞,它們生活在胸腺之外,主要分布在淋巴結和脾臟中,它們產生相同的 Aire 蛋白,研究人員稱它們?yōu)樾叵偻獗磉_ Aire 的細胞或 eTAC,并猜測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,從而對保護懷孕至關重要。這項研究的驗證是在能夠刪除表達 Aire 的細胞的小鼠中進行的,表明在缺乏 eTAC 的情況下,母親的免疫系統(tǒng)會過度激活并攻擊孕育中的小鼠。流產等妊娠并發(fā)癥很常見,但原因往往相當復雜。了解免疫系統(tǒng)如何保護懷孕過程可能有助于科學家和醫(yī)生更好地識別并有望預防或治療更多的妊娠并發(fā)癥。
更廣泛地說,了解胸外表達 Aire 的細胞在免疫自我教育中的作用可能會對多種疾病產生影響。當胸腺及其教育細胞在正常發(fā)育過程中萎縮和死亡時,eTACs 會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)對維持健康懷孕至關重要,但它們究竟如何做到這一點仍然是個謎。同樣未知的是 Aire 蛋白在該過程和這些細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)的自我識別。
參考文獻:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abf1968