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健康的免疫系統不僅能夠識別和消除危險的非自身病原體,而且能夠保護健康的自我。然而,在某些情況下,這種微妙的平衡被打破了。T細胞是在胸腺中成熟的淋巴細胞,有特定的受體,即T細胞受體。這些細胞是適應性免疫反應的一部分,特別是輔助型T細胞(Th細胞),被抗原提呈細胞啟用,進行克隆擴增和細胞因子分泌。這一階段分泌的細胞因子將決定細胞分化為Th細胞的任何一個亞群,從而確定免疫反應的型別。這些亞群包括(但不只是) Th1、Th2輔助細胞、調節性T細胞(Treg)和輔助T型17細胞(Th17)。其中Th17和Treg細胞是建立耐受和防禦的積極參與者,是構成免疫系統的複雜機制的一部分。Treg細胞在介導外周免疫耐受中擔任重要功能,能採取直接和間接的方式抑制如CD4+CD25-T細胞、CD8+T細胞、NK細胞、樹突狀細胞等細胞的功能,發揮免疫抑制作用。Th17細胞,透過分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-6等細胞因子,介導促炎、促排斥反應。Treg細胞和Th17細胞在功能上是截然相反的免疫調節細胞,Treg細胞介導免疫耐受,Th17介導免疫排斥,而機體正常的免疫功能,依賴於促炎因子與免疫抑制因子之間的平衡。

圖1 幼稚T細胞分化為Th1、Th2、Th17或Treg取決於細胞因子。白細胞介素-12 (IL-12)和干擾素-γ (IFN-γ)可刺激幼稚T細胞向Th1細胞分化。這些細胞表達IFN-γ和腫瘤壞死因子-α (TNF-α),並負責清除細胞內寄生蟲和過敏情況。IL-4刺激幼稚T細胞誘導Th2應答。Th2細胞表達IL-4、IL-5、IL-6和IL-13,負責清除細胞外寄生蟲。轉化生長因子-β (TGF-β)刺激幼稚T細胞誘導Treg反應。Treg細胞表達Transforming growth factor beta (TGF-β)和IL-10,與耐受性和妊娠成功有關。這三種細胞型別均以正反饋機制表達一種負責誘導分化的細胞因子。TGF-β和IL-6都存在時能刺激幼稚T細胞誘導Th17應答,同時IL-6能抑制Treg細胞。Th17細胞表達IL-17、IL-21和IL-22,與自身免疫和妊娠損失有關。Th17細胞不呈正反饋機制,但IFN-γ或IL-4可抑制幼稚T細胞向Th17細胞分化。IL-6和IL-12分別抑制Treg和Th2細胞,IL-10能促進Th17向Treg分化。

目前,Th17/Treg失衡在早期妊娠問題或複發性妊娠損失以及自身免疫性疾病中廣泛研究。在生殖免疫方向研究最多的是其在複發性流產中的機制。妊娠時,免疫系統面臨著一個兩難的境地: 它既要保護母親不受感染,同時又要接受半異體胎兒抗原的挑戰,這不僅僅是單純的母體對胎兒的營養供給,更重要的是在受精卵著床以及胚胎髮育過程中成功建立起母胎免疫耐受環境,即母體對攜帶一半父系抗原的半同種異體胚胎表現出的生理性的免疫低反應。母胎免疫耐受需要多種免疫細胞及相關細胞因子參與,如抗炎和促炎淋巴細胞亞群(Treg和Th17),參與妊娠患者外周血和子宮內膜組織的免疫調節。Th17/Treg的比例對胎兒的成功發育至關重要。健康妊娠期間,Treg/Th17比例向Treg細胞轉移,Treg減少和/或Th17百分比增加,往往伴隨妊娠障礙,如先兆子癇、早產、流產和原因不明的複發性妊娠損失。這也提示母胎介面的免疫耐受調控對正常妊娠的進行至關重要。並重要的是,越來越多的證據表明妊娠誘導的Th17/Treg比率的變化與自身性免疫疾病的改善有一定的關係,比如系統性紅斑狼瘡,多發性硬化,類風溼關節炎,哮喘,牛皮蘚等。

圖2 Th17/Treg平衡在(a)妊娠併發症和自身免疫以及(b)健康妊娠和自我耐受

總之,懷孕和自身免疫是對免疫系統的挑戰。Treg和Th17細胞在其中起著主導作用,對二者平衡調控的機制研究,將為生殖免疫帶來新的研究視角,為不明原因複發性流產、早產等免疫相關的病理妊娠帶來治療上的新契機,以及為胚胎著床提供新的開拓思路,有助於開發創新的藥理學方法來對抗妊娠損失。

參考文獻

Figueiredo A S , Schumacher A . The T helper type 17/regulatory T cell paradigm in pregnancy[J]. Immunology, 2016, 148(1):13-21.

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