今日,一支國際研究小組在頂尖學術期刊《自然》上發表了一篇重要的研究論文。科學家們首次發現,胸腺對於健康妊娠有重要作用。妊娠期間,這個免疫器官發生的動態變化,是防止流產和妊娠期糖尿病的關鍵。
胸腺是免疫系統的重要組成部分,T淋巴細胞進入血液和全身之前,要在胸腺發育成熟。事實上,T細胞正得名於胸腺(thymus gland)。但這個小腺體對於成年人來說很沒有“存在感”,它藏在胸骨後方,隨著年齡增長會慢慢退化,在青春期以後加速萎縮。
科學家們在這項研究中發現,妊娠期間,受到天然孕激素(主要是黃體酮)的刺激,胸腺會促進一類專門的T細胞——調節性T細胞(Treg)發育成熟。Treg細胞的免疫調節功能,有助於維持免疫耐受,幫助母親的免疫系統不對胎兒產生排斥。
這項研究表明,胸腺上皮細胞表達的受體分子RANK在其中起到了關鍵作用。當研究人員敲除小鼠胸腺中的RANK基因後,發現母鼠在妊娠期間產生的Treg細胞顯著減少,導致胎盤中的Treg細胞減少,後果就是流產率大大上升。
除了影響母體免疫耐受外,胸腺Treg細胞的變化還為妊娠期糖尿病的發展機制提供了新的認識。
研究人員進一步發現,健康妊娠時,胸腺中產生的Treg細胞還會遷移到母體的脂肪組織,發揮抑制炎症、幫助控制葡萄糖水平的作用。
相反,當孕鼠的胸腺內缺少RANK,進入脂肪組織的Treg細胞也變少了,導致孕鼠的血糖水平和胰島素水平都比正常的年輕母鼠高,還會出現其他妊娠期糖尿病的指標。“這些母鼠產下的幼崽普遍體重超標,類似於妊娠期糖尿病女性產下的巨大兒。”第一作者Magdalena Paolino博士解釋道。
母親懷孕期間缺少Treg細胞,甚至會產生持久的跨代影響,導致其後代在一生中更容易肥胖和患上糖尿病。
更重要的是,小鼠中發現的這些影響,可能也存在於人類中。研究小組分析了患有妊娠期糖尿病的孕婦,發現她們胎盤中的Treg細胞數量也相應地比較少。研究作者之一、維也納醫科大學的Alexandra Kautzky-Willer 博士說:“新機制的發現有望在未來為母嬰雙方都能提供新的治療靶點。”
該研究的通訊作者、不列顛哥倫比亞大學(UBC)的Josef Penninger博士總結說,儘管很早就注意到懷孕時胸腺會發生變化,但具體的機制及其變化對於健康妊娠有何幫助,一直是免疫學的未解之謎。
“我們歷經多年的研究工作不僅解開了這個謎,弄清楚了孕激素透過RANK重新佈線胸腺,還揭示了胸腺對母體免疫系統和代謝控制的雙重功能。”Penninger博士說道,“這項研究改變了我們對胸腺的看法。”
參考資料:
[1] Magdalena Paolino et al., (2020) RANK links thymic regulatory T cells to fetal loss and gestational diabetes in pregnancy. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-03071-0
[2] The thymus as key to healthy pregnancies. Retrieved Dec. 24, 2020, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/iiom-tta122120.php