Nature論文顛覆傳統看法！胎兒竟有一套特殊免疫系統

在人們眼中，胎兒總是脆弱的。在受精卵誕生的那一刻起，它需要經歷十月懷胎，才能長成一名健康的嬰兒。而在這整整40周里，胎兒的身體需要不斷發育，各類機能才能從無到有，從不成熟到成熟。

胎兒的免疫系統，真的不成熟嗎？（圖片來源：《自然》）

人們相信，胎兒的免疫系統也是如此。在妊娠的過程中，胎兒會不斷接觸到母體細胞、羊水中的抗原、乃至微生物等會刺激免疫系統做出反應的物質。然而，與成人相比，胎兒的免疫反應並不強烈，許多人也將之歸因於胎兒的免疫系統尚未發育完全。「在普通的教科書里，胎兒不對免疫刺激做出反應的觀點依然是主流。」瑞典卡羅琳斯卡研究所（Karolinska Institute）的免疫學家Jakob Michaelsson教授說道。

昨日，發表在頂尖期刊《自然》雜誌上的一篇論文也許顛覆了這一主流觀點。

新加坡國立大學的Jerry Chan教授（圖片來源：新加坡國立大學）

這項研究的主要負責人之一，新加坡國立大學（National University of Singapore）的Jerry Chan教授對學界關於胎兒免疫系統的主流觀點並不滿意。同時身為一名婦產科醫生的他知道，胎兒免疫系統可能與流產、早產、先兆子癇等癥狀有關，但我們目前對胎兒免疫系統的了解並不充分：由於小鼠模型與人類胎兒之間的巨大差異，從小鼠模型中獲得的結論不是非常可靠，而這會影響我們在臨床上的判斷。此外，為了開發能治療胎兒遺傳疾病的基因療法或幹細胞療法，科學家們也需要知道胎兒會對這些創新療法中的外來物質做出如何的反應。因此，Chan教授與他的同事們一道，深入研究胎兒免疫系統的發育過程。

在龐大的免疫系統中，Chan教授與團隊將注意力集中在了抗體呈遞細胞（APC）上。這類免疫細胞能將外源物質進行拆解，並將屬於這些異物的抗原展現出來，交由其他免疫細胞來識別。這樣一來，T細胞等免疫衛士就能知道「敵人」的長相，從而對入侵者進行攻擊。可以想像，此類抗體呈遞細胞在免疫系統的交流環節扮演了重要的作用。

抗體呈遞細胞在免疫系統的交流環節扮演了重要的作用（圖片來源：維基百科）

利用先進的細胞分離手段，Chan教授等人從發育到第13周的胎兒脾臟、皮膚、胸腺、以及肺部等組織中尋找到了充足的樹突狀細胞（一種抗原呈遞細胞）。與成人中的樹突狀細胞類似，胎兒的樹突狀細胞也能移動到淋巴結中。然而，對這些細胞的進一步分析發現，它們與成人樹突狀細胞之間，基因表達的水平差異巨大——在一項分析中，研究人員們發現，有3000多條基因的表達量在這兩種細胞類型中出現了顯著的差異，而其中就包括了一些涉及免疫抑制的基因。

胎兒（左）與成人（右）的抗原呈遞細胞中，基因表達有著顯著不同（圖片來源：新加坡國立大學）

研究人員們立即想到，這也許和胎兒免疫系統對母體細胞的耐受有關。為了驗證這一想法，他們將胎兒或是成人的樹突狀細胞，與異體的成人脾T細胞進行共同培養。6天後，他們發現，胎兒的樹突狀細胞顯著誘導了調節性T細胞（T regulatory cells）的分化。這類調節性T細胞已知能抑制免疫反應，從而對自身抗原產生耐受。換句話說，與成人的免疫系統不同，胎兒的免疫系統在接觸到來自於其他人的外源蛋白時，並不會將它們標記為入侵者而進行消滅。相反，它們更有可能通過調節性T細胞，選擇免疫耐受。

該研究的另一名負責人Florent Ginhoux教授（圖片來源：新加坡國立大學）

「你不會希望發育中的胎兒產生過多的免疫反應，這是非常危險的。對發育來說，這至關重要。」該研究的另一名負責人Florent Ginhoux教授說道。利用這種免疫耐受機制，胎兒能確保其免疫系統不對母體細胞做出災難性的免疫反應。

有趣的是，胎兒的免疫系統並不是一味地忍讓。在另一項實驗中，研究人員發現，胎兒的樹突狀細胞有能力識別病原體，並對此作出免疫反應。這和成人的樹突狀細胞非常接近。這一結果也表明，胎兒的免疫系統其實是有著特異化的功能，而不是像傳統觀點認為的未臻成熟。

「了解胎兒的免疫系統是非常重要的，」加州大學舊金山分校（UCSF）的免疫學專家Mike McCune教授說：「在治療胎兒上，我們做得一直不夠好。」他指出，成人與胎兒免疫系統的差異，有助於將來開發針對胎兒的特殊療法。

就這樣，原本已寫入教科書的主流觀點，或許將迎來進一步的修改與更新。這就是科學的奇妙之處。我們感謝奮鬥於科研第一線的研究人員。正是他們的不懈努力，才讓我們對自然，對人體的了解又更深了一步。

參考資料：

[1] Human fetal dendritic cells promote prenatal T-cell immune suppression through arginase-2

[2] Eye-opening picture of fetal immune system emerges

（轉化醫學網360zhyx.com）

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