中国医学科学院最新文章：睾丸免疫豁免与天然免疫
免疫豁免是指机体某些部位对外来抗原及自身抗原免疫反应很弱, 以防止因免疫反应引起的组织损伤和功能紊乱。 机体的免疫豁免位点包括睾丸、大脑、眼睛及孕期的子宫。 睾丸免疫豁免受其组织结构、细胞特性及局部免疫抑制分子的共同调控。 然而睾丸可以被多种病原体感染, 为了克服免疫豁免环境, 抵御入侵的病原体, 睾丸建立了局部有效的天然防御机制。 近期来自中国医学科学院基础医学研究所细胞生物学系的研究人员综述了这一领域的研究进展, 提出亟待深入研究的方向。
哺乳动物睾丸具有特殊的免疫环境。 一方面, 睾丸是一个典型的免疫豁免组织, 系统性的免疫反应在睾丸中受到抑制, 以防止自身抗原诱导有害的免疫反应； 另一方面, 睾丸组织特异细胞建立了有效的天然免疫防御机制, 以抵抗入侵的病原体。 睾丸免疫豁免受系统免疫耐受、特殊组织结构, 以及局部免疫抑制微环境的相互调节。
长期以来, 人们对睾丸免疫豁免机制进行了广泛的研究, 有了深入的认识。 近年来, 由于模式识别受体的发现, 揭示了睾丸天然防御机制, 发现大部分睾丸特异细胞表达多种模式识别受体, 并可被其配体激活, 启动天然免疫反应, 以抵抗多种微生物, 包括细菌、 病毒与寄生虫。
在这篇文章中，作者介绍了睾丸免疫豁免与天然免疫防御调节机制的研究进展。 首先概述了睾丸的免疫豁免特性，指出睾丸免疫豁免包括 3 方面的特性: (1) 将睾丸或生精细胞移植到其他部位可以耐受宿主的免疫排斥； (2) 睾丸易于接受移植组织, 对外来移植物免疫排斥很低； (3) 生精细胞的许多自身抗原具有免疫原性, 但在睾丸内不诱发免疫反应。
其次对于免疫豁免机制，作者认为随着研究的深入, 睾丸免疫豁免的机制也逐渐被揭示。 早期认为, 睾丸免疫豁免是因为睾丸缺乏淋巴系统, 但后来在睾丸中发现了输入淋巴管。之后研究认为, 血睾屏障(blood-testis barrier, BTB)是维持免疫豁免环境的基础, 因为它可以将生精细胞抗原与免疫系统隔开。 但后来发现位于 BTB 外部的精原细胞和前细线期精母细胞也具有免疫原性, 而且睾丸间质也具有免疫豁免特征, 因此 BTB 只是睾丸免疫豁免的机理之一。 越来越多的证据表明睾丸局部的免疫抑制机制发挥了重要作用。 因此, 睾丸的组织结构、 细胞组成及免疫抑制机制等多种因素共同调节免疫豁免环境。
尽管睾丸是免疫豁免组织, 但它可能受到来自血液及下游生殖管道的多种病原微生物的入侵, 为了抵御病原体, 睾丸建立起有效的天然防御机制。 早期研究发现多种睾丸细胞具有抗病毒能力。 Leydig 细胞在受到腮腺炎病毒刺激时可以产生抗病毒反应。 近来发现睾丸细胞表达丰富的模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR), 介导针对不同病原体的天然免疫反应, 揭示了睾丸天然免疫反应的机制。
最后，作者指出虽然睾丸是典型的免疫豁免位点, 但慢性与自身免疫性睾丸炎是男性不育的重要病因之一。 进一步认识睾丸免疫调控机制可能为免疫相关的男性不育带来新的干预方案, 因此迫切需要深入研究睾丸免疫豁免与睾丸炎产生的机制。
近来揭示了外源及内源性 PAMP 可以激活睾丸细胞的 PRR, 启动睾丸局部的炎症反应, 天然免疫的负调节机制有助于维持睾丸免疫豁免稳态, 这是今后研究的重要内容。 以往对睾丸免疫调节的研究多集中于免疫细胞的作用, 目前已认识到睾丸特异细胞(包括体细胞和生殖细胞)也具有天然免疫功能。 这有利于克服免疫豁免环境, 有效抵御入侵的病原体。 但天然免疫反应产生的炎症介质可能对组织自身造成损伤, 睾丸中由非免疫细胞产生的炎症因子对生育的影响可能被忽视了, 是亟待澄清的问题。
另外, 必须注意到睾丸中内源性 PRR 配体激活的非感染炎症反应, 因为在精子发生过程中大量生精细胞凋亡, 若不能及时清除, 就会释放内源 PRR 配体, 诱导内源性的炎症反应, 可能会引起自身免疫性睾丸炎。 总之睾丸具有特殊的免疫防御机制, 是一个重要的研究领域。 深入理解睾丸天然防御机制以及睾丸天然免疫反应对精子发生的影响, 可能为免疫相关男性不育提供新的防治策略。
