สมมติฐานระบบป้องกันตัวอ่อนของทารกในครรภ์แบบยูเทอเรียน

ระบบป้องกันตัวอ่อนของทารกในครรภ์แบบยูเทอเรียน ( eutherian fetoembryonic defense system หรือ eu-FEDS ) เป็นแบบจำลองสมมติฐานที่อธิบายวิธีการที่ระบบภูมิคุ้มกันสามารถจดจำสถานะที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติม เช่น "สายพันธุ์ของตัวเอง" เช่นที่สังเกตได้ในการทนต่อภูมิคุ้มกันของมารดาในระหว่างตั้งครรภ์แบบจำลองนี้ประกอบด้วยคำอธิบายกลไกการส่งสัญญาณที่เสนอ และตัวอย่างที่เสนอหลายตัวอย่างสำหรับการใช้ประโยชน์จากการส่งสัญญาณนี้ในภาวะของโรค

พื้นหลัง

แนวคิดเรื่องภูมิคุ้มกันหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการตอบสนองต่อการบุกรุกจากภายนอกต่างๆ (เช่นที่เกิดขึ้นในการติดเชื้อ ) ข้อกำหนดพื้นฐานในระบบดังกล่าวคือความสามารถในการหลีกเลี่ยงการทำร้ายตัวเองผ่านกลไกบางอย่างในการรับรู้ "ตนเอง" ในภูมิคุ้มกันแบบคลาสสิก โมเลกุลหลายประเภทจะติดฉลากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเองว่าเป็น "ตนเอง" เซลล์ที่ถูกติดฉลากในลักษณะนี้จะได้รับการยอมรับและไม่เสียหายจากกลไกการป้องกันต่างๆ ที่ใช้เพื่อป้องกันการติดเชื้อ ความผิดปกติของระบบนี้เป็นสาเหตุของโรคหลายประเภทที่เรียกรวมกันว่าโรคภูมิต้านทานตนเอง

คำว่าEutheriaเป็นแท็กซอนที่ใช้บรรยายสิ่งมีชีวิตในรก เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กลุ่มพี่น้องของ Eutheria คือ Metatheria ซึ่งรวมถึงสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้องและญาติที่สูญพันธุ์ไปแล้ว

คำว่าeu-FEDSถูกอธิบายครั้งแรกในปี 1997 โดย Gary F. Clark และคณะ[1]ว่าเป็น "ระบบป้องกันตัวอ่อนของมนุษย์" และต่อมามีการเปลี่ยนชื่อใหม่เพื่อให้ใช้กับสมาชิกทั้งหมดในแท็กซอน Eutheria ได้อย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น ในปี 1949 Frank Burnetและต่อมาในปี 1953 Peter Medawarได้สังเกตว่าทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนามีลักษณะคล้ายกับอวัยวะ "แปลกปลอม" ที่ถูกปลูกถ่าย เนื่องจากพ่อมีส่วนสนับสนุนต่อจีโนม ของ มัน[2]ในปี 1960 Medawar และ Burnet ได้รับรางวัลโนเบลบางส่วนจากผลงานในช่วงแรกและการค้นพบที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจถึงความจำเป็นในการพัฒนาความทนทานต่อตัวอ่อนที่กำลังพัฒนาของ eutherian ปัจจุบันเห็นได้ชัดเจนแล้วว่าแม่ที่ให้กำเนิดยอมให้ทารกในครรภ์ของมนุษย์แม้ว่ามันจะไม่มีความเกี่ยวข้องกันเลยก็ตาม การสังเกตเหล่านี้เกิดขึ้นหลังจากการนำเทคโนโลยีการสืบพันธุ์ด้วยความช่วยเหลือสมัยใหม่มาใช้ซึ่งเกี่ยวข้องกับไข่บริจาคที่ไม่เกี่ยวข้องกันและการใช้ การปฏิสนธิ ในหลอดแก้ว ( IVF ) [3]สมมติฐาน eu-FEDS ถูกเสนอขึ้นเพื่ออธิบาย กลไก ภูมิคุ้มกัน ที่แม่นยำ ซึ่งทำหน้าที่ปกป้องทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนาจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของมารดา

สมมติฐาน

หลักการพื้นฐานของสมมติฐาน eu-FEDS คือไกลโคโปรตีน ที่ละลายน้ำได้และอยู่บนพื้นผิวเซลล์ ซึ่งมีอยู่ในระบบสืบพันธุ์และแสดงออกบนเซลล์สืบพันธุ์จะยับยั้งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่อาจเกิดขึ้น และยับยั้งการปฏิเสธของทารกในครรภ์[1]นอกจากนี้ แบบจำลอง eu-FEDS ยังแนะนำอีกว่า ลำดับ คาร์โบไฮเดรต เฉพาะ ( โอลิโกแซกคาไรด์ ) เชื่อมโยงอย่างโควาเลนต์กับไกลโคโปรตีนที่กดภูมิคุ้มกันเหล่านี้ และทำหน้าที่เป็น "กลุ่มฟังก์ชัน" ที่ยับยั้งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ไกลโคโปรตีนในมดลูกและทารกในครรภ์หลักที่เกี่ยวข้องกับแบบจำลอง eu-FEDS ในมนุษย์ ได้แก่อัลฟา-ฟีโตโปรตีน CA125 และไกลโคเดลิน-เอ (เรียกอีกอย่างว่าโปรตีนรก 14 (PP14))

โดยปกติแล้ว จะตรวจพบไกลโคโปรตีนเหล่านี้ในระดับต่ำในซีรั่ม ของมารดา ในระยะแรกของการตั้งครรภ์ดูเหมือนว่าผลของไกลโคโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ eu-FEDS เหล่านี้จะปรากฏให้เห็นเฉพาะในช่วงการฝังตัวและการพัฒนาในระยะแรกของตัวอ่อนเท่านั้น ในมนุษย์ การแสดงออกของไกลโคโปรตีนดังกล่าวจะลดลงอย่างมากในช่วงปลายไตรมาสแรก ดังนั้น กลไกการกดภูมิคุ้มกันที่กำหนดเป้าหมายได้แม่นยำยิ่งขึ้น เช่น การแสดงออกของเอนไซม์อินโดเลอะมีนไดออกซิเจเนส (IDO) จึงน่าจะถูกนำมาใช้โดยทารกในครรภ์ในระยะต่อมาของการพัฒนา เหตุผลที่เป็นไปได้ประการหนึ่งสำหรับการทำให้ระบบไม่ทำงานในระยะเริ่มต้นก็คือ ผลของไกลโคโปรตีนเหล่านี้ ที่กดภูมิคุ้มกัน อาจสมบูรณ์มากจนการรั่วไหลเข้าสู่ ระบบไหลเวียนโลหิตอย่างต่อเนื่องอาจนำไปสู่การกดภูมิคุ้มกันของมารดาโดยรวม ส่งผลให้ความสามารถของมารดาในการตั้งครรภ์ทารกจนคลอดออกมาลดลง

นัยของสมมติฐาน

สเปิร์มและไข่ของมนุษย์ยังขาดโมเลกุลสำหรับการรับรู้ภูมิคุ้มกันของ "ตนเอง" [4]เครื่องหมายภูมิคุ้มกันเหล่านี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ แอนติเจน คอมเพล็กซ์ความเข้ากันได้หลัก (MHC) หรือโดยเฉพาะในมนุษย์เรียกว่าแอนติเจนเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ (HLA)) [5] [6]ดังนั้น คำถามสำคัญคือเซลล์ภูมิคุ้มกันจะรับรู้เซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์ได้อย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การขาดเครื่องหมายการรับรู้ MHC ควรกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน ส่งผลให้เม็ดเลือดขาวที่เรียกว่าเซลล์นักฆ่าธรรมชาติหรือเซลล์ NK สลายตัวทั้งสเปิร์มและไข่ เซลล์เหล่านี้จะกำหนดเป้าหมายและฆ่าเซลล์อื่นที่ไม่มีเครื่องหมาย MHC ดังกล่าว ซึ่งเป็นแนวคิดที่เรียกว่า "การขาดตัวตน" [7]ความเป็นไปได้ที่ชัดเจนอย่างหนึ่งคือ สเปิร์มและไข่จะถูกจดจำผ่านโอลิโกแซกคาไรด์ที่แสดงบนพื้นผิว ตัวอย่างเช่น เซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์ถูกเคลือบด้วยลำดับคาร์โบไฮเดรตซึ่งเกี่ยวข้องกับการยับยั้งการตอบสนองที่เกิดจากเซลล์ NK [8]

ผลสืบเนื่องที่สำคัญประการหนึ่งของสมมติฐาน eu-FEDS ก็คือเชื้อก่อโรคที่คงอยู่และ เซลล์ เนื้องอก ที่ก้าวร้าว สามารถเลียนแบบหรือได้รับกลุ่มฟังก์ชันคาร์โบไฮเดรตเดียวกันที่ใช้ในการระงับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันใดๆ ที่อาจรบกวนการสืบพันธุ์ได้ ทำให้สามารถต้านทานการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของมนุษย์ได้ในลักษณะเดียวกัน[9]เชื้อก่อโรคเหล่านี้รวมถึงHIV-1ปรสิตที่ติดเชื้อเฮลมินทิก เช่นพยาธิใบไม้และHelicobacter pyloriซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดแผลในกระเพาะอาหาร

มีตัวอย่างที่น่าสนใจบางอย่างของการเลียนแบบหรือการได้มาซึ่งลำดับคาร์โบไฮเดรตเดียวกันนี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบป้องกันนี้โดยเชื้อก่อโรคและเซลล์เนื้องอกที่ก้าวร้าว ลำดับคาร์โบไฮเดรตหลักที่เชื่อมโยงกับไกลโคเดลิน-เอยังเคลือบผิวของพยาธิใบไม้เป็นจำนวนมาก[10]โปรไฟล์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์หลักที่เชื่อมโยงกับ CA125 และไกลโคโปรตีนหลักของ HIV-1 ( gp120 ) ทับซ้อนกันเกือบสมบูรณ์แบบ[11]เชื้อก่อโรคที่คงอยู่ยาวนานมากขึ้นที่เชื่อมโยงกับแบบจำลอง eu-FEDS อาจระบุได้เมื่อ วิธี การแมสสเปกโตรเมทรีสำหรับการจัดลำดับโอลิโกแซ็กคาไรด์มีความไวมากขึ้น

แบบทดลองอื่นๆ

มีการพัฒนารูปแบบอื่นๆ อีกหลายแบบที่พยายามแก้ไขระบบสมมติฐานนี้สำหรับความทนทานต่อภูมิคุ้มกัน รวมถึงการลดลงของทริปโตเฟนผ่านเอนไซม์อินโดเลมีนไดออกซิเจเนส (IDO) [12]และการแสดงออกของโมเลกุล MHC คลาส I ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกที่เรียกว่าHLA-G [ 13]อย่างไรก็ตาม การลบ IDO ทางพันธุกรรมในหนูตัวเมียไม่ได้นำไปสู่การปฏิเสธลูกในครรภ์ของพวกมัน[14]ซึ่งบ่งชี้ว่ามีระบบซ้ำซ้อนสำหรับการระงับการตอบสนองภูมิคุ้มกันของแม่ในมดลูกระหว่างการตั้งครรภ์ นอกจากนี้ HLA-G ยังแสดงโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่แตกต่างอย่างมากจากโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่เชื่อมโยงกับโมเลกุล HLA คลาส I อื่นๆ[15] [16]ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่ HLA-G ที่บริเวณรอยต่อระหว่างทารกในครรภ์และมารดาจะใช้ลำดับคาร์โบไฮเดรตที่ผิดปกติของมันเองเป็นกลุ่มฟังก์ชันเพื่อระงับการตอบสนองภูมิคุ้มกันของแม่

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ ab Clark, GF; Dell, A.; Morris, HR; Patankar, MS; Easton, RL (2001). "ระบบการจดจำสายพันธุ์: ผลสืบเนื่องใหม่สำหรับสมมติฐานระบบป้องกันตัวอ่อนในครรภ์ของมนุษย์" Cells Tissues Organs . 168 (1–2): 113–21. doi :10.1159/000016812. PMID  11114593
  2. ^ Medawar, P. (1953). "ปัญหาทางภูมิคุ้มกันและต่อมไร้ท่อบางประการที่เกิดขึ้นจากวิวัฒนาการของการมีลูกเป็นตัวในสัตว์มีกระดูกสันหลัง" Symp. Soc. Exp. Biol . VII : 320–338.
  3. ^ Leeton, J.; Trounson, A.; Wood, C. (1984). "การใช้ไข่และตัวอ่อนของผู้บริจาคในการจัดการภาวะมีบุตรยากของมนุษย์" วารสารสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยาออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ . 24 (4): 265–70. doi :10.1111/j.1479-828X.1984.tb01508.x. PMID  6398696
  4. ^ Hutter, H.; Dohr, G. (1998). "การแสดงออกของ HLA บนเซลล์เชื้อพันธุ์มนุษย์ที่ยังไม่โตเต็มที่และโตเต็มที่". J. Reprod. Immunol . 38 (2): 101–22. doi :10.1016/S0165-0378(98)00032-1. PMID  9730286
  5. ^ Burnet, FM (1960). "การรับรู้ทางภูมิคุ้มกันของตนเอง". Science . 133 : 307–311. doi :10.1126/science.133.3449.307. PMID  13689158.
  6. ^ Desoye, G.; Dohr, GA; Ziegler, A. (1991). "การแสดงออกของแอนติเจนหลักด้านความเข้ากันได้ของมนุษย์ (MHC) บนเซลล์เชื้อพันธุ์และตัวอ่อนก่อนการฝังตัวในระยะเริ่มต้น" Lab. Invest . 64 (3): 306–12. PMID  2002651
  7. ^ Ljunggren, HG; Karre, K. (1990). "In search of "missing self"? MHC class I molecular and NK cell recognition". Immunol. Today . 11 (7): 237–244. doi :10.1016/0167-5699(90)90097-S. PMID  2201309.
  8. ^ Patankar, MS; Ozgur, K.; Oehninger, S.; Dell, A.; Morris, H.; Seppala, M.; Clark, GF (1997). "การแสดงออกของไกลแคนที่เชื่อมโยงกับการยับยั้งเซลล์นักฆ่าธรรมชาติบน zona pellucida ของมนุษย์". Mol. Hum. Reprod . 3 (6): 501–5. doi : 10.1093/molehr/3.6.501 . PMID  9239739.
  9. ^ Clark, GF; Dell, A.; Morris, HR; Patankar, M.; Oehninger, S.; Seppala, M. (1997). "การมองโรคเอดส์จากมุมมองของไกลโคไบโอโลยี: ความเชื่อมโยงที่เป็นไปได้กับสมมติฐานระบบป้องกันตัวอ่อนในครรภ์ของมนุษย์" Mol. Hum. Reprod . 3 (1): 5–13. doi : 10.1093/molehr/3.1.5 . PMID  9239703
  10. ^ Dell, A.; Morris, HR; Easton, RL; Panico, M.; Patankar, M.; Oehniger, S.; Koistinen, R.; Koistinen, H.; Seppala, M.; et al. (1995). "การวิเคราะห์โครงสร้างของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ได้จากไกลโคเดลิน ซึ่งเป็นไกลโคโปรตีนของมนุษย์ที่มีฤทธิ์กดภูมิคุ้มกันและคุมกำเนิด" J. Biol. Chem . 270 (41): 24116–26. doi : 10.1074/jbc.270.41.24116 . PMID  7592613
  11. ^ Wong, NK; Easton, RL; Panico, M.; Sutton-Smith, M.; Morrison, JC; Lattanzio, FA; Morris, HR; Clark, GF; Dell, A.; et al. (2003). "ลักษณะเฉพาะของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่สัมพันธ์กับ CA125 ซึ่งเป็นมาร์กเกอร์เนื้องอกรังไข่ของมนุษย์" J. Biol. Chem . 278 (31): 28619–28634. doi : 10.1074/jbc.M302741200 . PMID  12734200
  12. ^ Munn, DH; Zhou, M.; Attwood, JT; Bondarev, I.; Conway, SJ; Marshall, B.; Brown, C.; Mellor, AL (1998). "การป้องกันการปฏิเสธทารกในครรภ์จากพันธุกรรมอื่นโดยกระบวนการย่อยสลายทริปโตเฟน" Science . 281 (5380): 1191–3. doi :10.1126/science.281.5380.1191. PMID  9712583
  13. ^ Hunt, JS (2006). "คนแปลกหน้าในดินแดนแปลกหน้า". Immunol. Rev . 213 : 36–47. doi :10.1111/j.1600-065X.2006.00436.x. PMC 1637092 . PMID  16972895 
  14. ^ Baban, B.; Chandler, P.; McCool, D.; Marshall, B.; Munn, DH; Mellor, AL (2004). "การแสดงออกของอินโดเลอามีน 2,3-ไดออกซิเจเนสถูกจำกัดเฉพาะเซลล์ยักษ์ของ trophoblast ในครรภ์ของหนูและเป็นลักษณะเฉพาะของจีโนมของแม่" J. Reprod. Immunol . 61 (2): 67–77. doi :10.1016/j.jri.2003.11.003. PMID  15063630.
  15. ^ McMaster, M.; Zhou, Y.; Shorter, S.; Kapasi, K.; Geraghty, D.; Lim, KH; Fisher, S. (1998). "HLA-G isoforms produced by placental cytotrophoblasts and found in amniotic fluid are due to unusual glycosylation". J. Immunol . 160 (12): 5922–8. PMID  9637505.
  16. ^ Barber, LD; Patel, TP; Percival, L.; Gumperz, JE; Lanier, LL; Phillips, JH; Bigge, JC; Wormwald, MR; Parekh, RB; et al. (1996). "ความสม่ำเสมอที่ผิดปกติของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่เชื่อมโยงกับ N ของไกลโคโปรตีน HLA-A, -B และ -C". J. Immunol . 156 (9): 3275–84. PMID  8617950.
ดึงข้อมูลจาก "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=สมมติฐานระบบป้องกันตัวอ่อนของยูเทอเรียน&oldid=1216963056"