2017年3月28日 星期二

胎兒如何躲避母親的免疫反應? 03-29-2017

胎兒如何躲避母親的免疫反應?
一、以前,有關母體為何不會排斥胎兒?
這個問題的原因不清楚時,免疫學家認為:
子宮內的胎盤是人體的「免疫特權區」之一(immune privilege site)
(眼球是人體的另一個免疫特權區,也就是說血液中的淋巴球對眼球內的物質無從辨識是否為異物,因此如果左眼受傷,眼球內物質與血液接觸後,眼科醫師往往會擔心這個病人的右眼也會遭受到免疫系統排斥。)
在胎盤處胎兒的組織,母體一樣無從辨識,因而不會對胎兒產生免疫排斥反應。所以容忍明明是異物的胚胎,
在子宮內增生分化成長,
此種現象稱之為母體對胎兒的耐受性
二、現今,則認為
(1)    懷孕期間由於母體激素濃度的改變,而與免疫系統產生相互作用,抑制一些淋巴球的活性,產生對胎兒的耐受性。



01. 懷孕期間內分泌激素濃度變化情形。
       Human chorionic gonadotropin(hCG)人類絨毛膜性腺促進激素。
       Estrogens 女性素又名雌性素,最主要的形式為雌二醇。
       Progesterone 助孕酮又名黃體素。
       尤其是助孕酮的濃度升高,會誘導母體血液中的淋巴球合成分泌
助孕酮誘導的阻斷因子(Progesterone Induced Blocking Factor, PIBF)
現在認為PIBF,很可能是內分泌系統和免疫系統之間的橋樑。
(2)    屬於胎兒的胎盤滋養細胞(Placental trophoblast),細胞膜上無組織相容性複合體(MHC,無法呈現胎兒的特徵,使得母體的淋巴球,無從辨識胎兒是屬於自我或異物。
主要基於以上兩點,導致母體對相當於外來異物的胎兒,產生耐受性(tolerance),而非排斥性(rejection)
三、PIBF的功能:



02. 助孕酮(Progesterone)誘導淋巴球(橙色圓球)合成分泌—助孕酮誘導的阻斷因子(Progesterone Induced Blocking Factor, PIBF)PIBF增強幫助型第二型T淋巴球(Th2)的活性,而達到保護胎兒的目的(Protection of The fetus),請參考圖03




03. 胎兒帶有來自父親的抗原(Fetus with Paternal Antigens)
圖左:如使得幫助型第一型T淋巴球反應(T helper 1 cell response)增強,
導致流產(Abortion of The fetus)
圖右:如使得幫助型第二型T淋巴球反應(T helper 2 cell response)增強,
則達到保護胎兒(Protection of The fetus)的目的。



04. 助孕酮誘導的阻斷因子(Progesterone Induced Blocking Factor, PIBF),在胚胎發育的過程,於母體血液濃度升高(實線),導致正常懷孕(Normal pregnancy)
如果在胚胎發育的過程,母體PIBF血液濃度不升高(虛線),導致流產(Miscarriage)或早產(Preterm labour)的發生。
四、胎盤滋養細胞(Placental trophoblast),細胞膜上無組織相容性複合體(MHC
甚麼是主要組織相容性複合體(MHC)?
1.     是一種細胞膜表面的醣蛋白複合物,
2.     主要功能有兩項:
   (1)呈現自我細胞的標記,讓淋巴球辨識。
   (2)呈現病毒的表面抗原,啟動以淋巴球主導的免疫反應。



05. 淋巴球溶解被病毒感染細胞的兩個必要條件:
1.    必須是自我的細胞才溶解它。
2.    必須是被病毒感染的細胞才溶解它。
這兩個必要條件都是由位於細胞膜上的MHC來呈現
胎盤滋養細胞(trophoblast)的細胞膜上沒有MHC,使得母體血液中的
細胞毒性型T淋巴球(Tc cell)無法辨識胎盤滋養細胞,
是否為外來的細胞,因而對其產生耐受作用。



06. (A)皮膚同種異體移植(skin allograft),被移植者的細胞毒性型T淋巴球(T cell),會因為被移植的皮膚細胞,細胞膜上MHC呈現異體的抗原,而對其產生免疫排斥作用(rejection)
(B)胎盤滋養細胞(trophoblast)的細胞膜上沒有MHC,使得母體血液中的細胞毒性型T淋巴球(T cell),無法辨識胎盤滋養細胞,是否為外來的細胞,因而對其產生免疫耐受作用(tolerance)
五、總結:
妊娠時,母體為何不會對胎兒產生免疫排斥作用?
(1)   懷孕時,助孕酮誘導的阻斷因子(PIBF)血液濃度升高,阻斷流產的發生,保護胎兒。
(2)   胎盤滋養細胞(trophoblast)的細胞膜上沒有MHC


六、附記:
2017319日下午,在自然科學博物館藍廳,
聽科博館科學教育組的劉主任上課:
《生老病死展場教育訓練 Part I
兩個半小時的過程當中,
除了天馬行空的高談闊論外,他花了最多的時間提到:

妊娠時,母體為何不會對胎兒產生免疫排斥作用?

他說這是一個非常具有啟發性的好問題。
(
這是一個好問題,而且困惑免疫學家已經相當多年!)

這份BLOG,以幾乎完全不同的觀點,
來說明這個「啟發性的問題」。

之所以想寫這份BLOG
是希望
真相不要被蒙蔽
在塵霾之中!



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我曾任教於陽明大學,是一名教生命科學教了快三十年的老師,許多內容,班班相同,年年流轉,教了快三十年早已深植腦海中。約8年前因病退出教壇後,發現有些生命科學的事已開始逐漸慢慢淡忘了,不由得想起麥克阿瑟將軍(General MacArthur)的名言“Old soldier never die, they just fade away.”目前唯一沒變的是對生命科學的喜好與熱誠,有靈感時塗塗鴉一些心得和網友們分享 這是Blogger的緣起。

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