Science子刊：免疫教育细胞eTAC让母体的免疫系统不攻击发育中的胎儿

2021年8月29日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，美国加州大学旧金山分校的James M. Gardner博士和Tippi C. MacKenzie博士及其团队发现在妊娠期间，免疫教育细胞（immune educator cell）教导母体的免疫系统将发育中的胎儿识别为母体“自我”的一部分，从而使得胎儿不会被当作“非自我”而受到攻击。相关研究结果近期发表在Science Immunology期刊上，论文标题为“Extrathymic Aire-expressing cells support maternal-fetal tolerance”。

免疫系统通常保护身体免受感染和癌症的侵害。但是，它究竟是如何知道什么该攻击，什么该放过？它如何学会不会靶向攻击自己的器官或组织，或者在妊娠的情况下不靶向攻击发育中的胎儿？

胎儿与母体共享血液供应和免疫系统，这带来了独特的挑战---胎儿在遗传上与母体不同，而且它还产生了像胎盘这样的特殊器官，这对母体的免疫系统来说可能是外来的。母体的免疫系统如何学会不攻击胎儿和胎盘对于理解妊娠及其常见的并发症（如流产）是非常重要的。多年来，科学家们一直试图理解一个更基本的问题：免疫系统通常是如何知道什么该攻击，什么不该攻击的？

在一种发生在胸腺中的称为免疫自我教育（immune self-education）的过程中，特定的免疫教育细胞通过展示各种人体自身的蛋白质，教导发育中的免疫细胞不要攻击什么。从本质上讲，这种过程教会了免疫细胞什么是“自我”。这些免疫教育细胞需要一种称为Aire（autoimmune regulator）的独特蛋白质来教授完整的一套身体自身蛋白质，而Aire的突变会导致毁灭性的自身免疫疾病。

以前，该团队和其他人发现了一类新的免疫教育细胞，它们生活在胸腺之外，主要是在淋巴结和脾脏中，也表达这种相同的Aire蛋白。该团队称它们为胸腺外Aire表达细胞（extrathymic Aire-expressing cell, eTAC），并猜测它们可能作为免疫系统的一种“继续教育（continuing education）”细胞。在这项新的研究中，该团队发现eTAC对于保护健康的妊娠是至关重要的，它可以教导母体的免疫系统不要把胎儿和胎盘作为外来物来攻击。这项研究是在他们经过基因改造后剔除表达Aire的细胞的小鼠身上进行的，表明在没有eTAC的情况下，母体的免疫系统会被过度激活并攻击妊娠。

eTACs是骨髓衍生的，图片来自Immunity, 2013, doi:10.1016/j.immuni.2013.08.005。

像流产这样的妊娠并发症很常见，但其原因往往是个谜。了解免疫系统如何保护妊娠，可能有助于科学家和医生更好地识别，并希望能预防或治疗更多的妊娠并发症。

更广泛地说，了解eTAC在免疫自我教育中发挥什么作用，可能对一系列疾病产生影响。虽然胸腺及其免疫教育细胞在正常发育过程中会萎缩和死亡，但eTAC在人的一生中都在体内循环。如果人们能够了解它们的生物学和功能，医生也许能够治疗像青少年糖尿病这样的自身免疫性疾病、逃避免疫检测的癌症以及遭受免疫系统排斥的器官移植。例如，如果能够改写免疫系统的自我教育，使它以接受胎儿的方式接受新的器官，这将是突破性的进展。

这项新的研究表明，eTAC是通过控制母体的免疫系统来维持健康妊娠的关键，但它们是如何做到这一点的仍然是一个谜。同样未知的是Aire蛋白在这一过程中以及在这些细胞中发挥的确切作用。该团队也还不知道eTAC是否在其他疾病中发挥作用，如癌症和青少年糖尿病，这些疾病也涉及免疫系统的自我识别。他们希望，通过了解免疫系统如何学习的基本原理，他们也许能够利用这些知识对免疫自我教育进行微调，以便最终治疗一系列疾病。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Eva Gillis-Buck et al. Extrathymic Aire-expressing cells support maternal-fetal tolerance. Science Immunology, 2021, doi:10.1126/sciimmunol.abf1968.