中國醫學科學院最新文章：睪丸免疫豁免與天然免疫

　　免疫豁免是指機體某些部位對外來抗原及自身抗原免疫反應很弱, 以防止因免疫反應引起的組織損傷和功能紊亂。 機體的免疫豁免位點包括睪丸、大腦、眼睛及孕期的子宮。 睪丸免疫豁免受其組織結構、細胞特性及局部免疫抑制分子的共同調控。 然而睪丸可以被多種病原體感染, 為了克服免疫豁免環境, 抵御入侵的病原體, 睪丸建立了局部有效的天然防御機制。 近期來自中國醫學科學院基礎醫學研究所細胞生物學系的研究人員綜述了這一領域的研究進展, 提出亟待深入研究的方向。

　　哺乳動物睪丸具有特殊的免疫環境。 一方面, 睪丸是一個典型的免疫豁免組織, 系統性的免疫反應在睪丸中受到抑制, 以防止自身抗原誘導有害的免疫反應； 另一方面, 睪丸組織特異細胞建立了有效的天然免疫防御機制, 以抵抗入侵的病原體。 睪丸免疫豁免受系統免疫耐受、特殊組織結構, 以及局部免疫抑制微環境的相互調節。

　　長期以來, 人們對睪丸免疫豁免機制進行了廣泛的研究, 有了深入的認識。 近年來, 由于模式識別受體的發現, 揭示了睪丸天然防御機制, 發現大部分睪丸特異細胞表達多種模式識別受體, 并可被其配體激活, 啟動天然免疫反應, 以抵抗多種微生物, 包括細菌、 病毒與寄生蟲。

　　在這篇文章中，作者介紹了睪丸免疫豁免與天然免疫防御調節機制的研究進展。 首先概述了睪丸的免疫豁免特性，指出睪丸免疫豁免包括 3 方面的特性: (1) 將睪丸或生精細胞移植到其他部位可以耐受宿主的免疫排斥； (2) 睪丸易于接受移植組織, 對外來移植物免疫排斥很低； (3) 生精細胞的許多自身抗原具有免疫原性, 但在睪丸內不誘發免疫反應。

　　其次對于免疫豁免機制，作者認為隨著研究的深入, 睪丸免疫豁免的機制也逐漸被揭示。 早期認為, 睪丸免疫豁免是因為睪丸缺乏淋巴系統, 但后來在睪丸中發現了輸入淋巴管。之后研究認為, 血睪屏障(blood-testis barrier, BTB)是維持免疫豁免環境的基礎, 因為它可以將生精細胞抗原與免疫系統隔開。 但后來發現位于 BTB 外部的精原細胞和前細線期精母細胞也具有免疫原性, 而且睪丸間質也具有免疫豁免特征, 因此 BTB 只是睪丸免疫豁免的機理之一。 越來越多的證據表明睪丸局部的免疫抑制機制發揮了重要作用。 因此, 睪丸的組織結構、 細胞組成及免疫抑制機制等多種因素共同調節免疫豁免環境。

　　盡管睪丸是免疫豁免組織, 但它可能受到來自血液及下游生殖管道的多種病原微生物的入侵, 為了抵御病原體, 睪丸建立起有效的天然防御機制。 早期研究發現多種睪丸細胞具有抗病毒能力。 Leydig 細胞在受到腮腺炎病毒刺激時可以產生抗病毒反應。 近來發現睪丸細胞表達豐富的模式識別受體(pattern recognition receptor, PRR), 介導針對不同病原體的天然免疫反應, 揭示了睪丸天然免疫反應的機制。

　　最后，作者指出雖然睪丸是典型的免疫豁免位點, 但慢性與自身免疫性睪丸炎是男性不育的重要病因之一。 進一步認識睪丸免疫調控機制可能為免疫相關的男性不育帶來新的干預方案, 因此迫切需要深入研究睪丸免疫豁免與睪丸炎產生的機制。

　　近來揭示了外源及內源性 PAMP 可以激活睪丸細胞的 PRR, 啟動睪丸局部的炎癥反應, 天然免疫的負調節機制有助于維持睪丸免疫豁免穩態, 這是今后研究的重要內容。 以往對睪丸免疫調節的研究多集中于免疫細胞的作用, 目前已認識到睪丸特異細胞(包括體細胞和生殖細胞)也具有天然免疫功能。 這有利于克服免疫豁免環境, 有效抵御入侵的病原體。 但天然免疫反應產生的炎癥介質可能對組織自身造成損傷, 睪丸中由非免疫細胞產生的炎癥因子對生育的影響可能被忽視了, 是亟待澄清的問題。

　　另外, 必須注意到睪丸中內源性 PRR 配體激活的非感染炎癥反應, 因為在精子發生過程中大量生精細胞凋亡, 若不能及時清除, 就會釋放內源 PRR 配體, 誘導內源性的炎癥反應, 可能會引起自身免疫性睪丸炎。 總之睪丸具有特殊的免疫防御機制, 是一個重要的研究領域。 深入理解睪丸天然防御機制以及睪丸天然免疫反應對精子發生的影響, 可能為免疫相關男性不育提供新的防治策略。