女性生殖道的免疫应答
女性生殖道的免疫机制也可以分为天然免疫和适应性免疫。
(一)女性生殖道的天然免疫机制
女性生殖道的天然免疫机制包括屏障结构、抗菌物质、细胞因子和天然免疫细胞。
1.屏障结构 包括上皮细胞、黏液和低pH值。
(1)上皮细胞:上生殖道(输卵管、子宫内膜、宫颈内膜)覆盖单层柱状上皮细胞,且细胞间具有紧密连接;下生殖道(宫颈阴道部、阴道)覆盖有非角质化的复层鳞状上皮细胞。上皮细胞不仅为生殖道提供了物理屏障,而且表达模式识别受体(PRR),例如TLRs、NLRs,能够与病原体上的PAMPs结合,PRR与PAMPs结合后导致上皮细胞活化,分泌细胞因子、趋化因子和抗菌肽。
(2)黏液:生殖道上皮细胞分泌的黏液,不仅可以黏附病原体,而且含有抗体和抗菌肽,能够杀伤病原体。宫颈黏液对保护上生殖道发挥重要作用。在增殖晚期和排卵时,宫颈管中为雌激素性宫颈黏液,为稀薄、低黏性的水样黏液,允许精子通过;而孕激素性宫颈黏液出现在分泌期,且在月经期和增殖早期也低水平存在,为浓厚和黏稠的宫颈黏液,能够阻止精子通过。
(3)低pH值:宫颈-阴道黏液的pH值为4~5,是由共生菌(主要是乳酸杆菌)产生乳酸所致。有研究显示宫颈-阴道黏液的高pH值与阴道内的厌氧菌有关联,这种关联可用于诊断相关的细菌性阴道病。
2.抗菌物质 女性生殖道分泌物中含有多种广谱抗菌肽,包括防御素(α和β)、趋化因子、蛋白酶抑制物和多种酶。这些抗菌物质能够通过杀死或抑制生长来防止或减少病原微生物的感染。分泌型白细胞蛋白酶抑制物(SLPI)可以抑制金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和HIV-1感染。虽然这些抗菌物质的作用是广谱的,但是对阴道正常共生菌无影响。
3.细胞因子 与女性生殖道天然免疫关系密切的细胞因子之一是Ⅰ型干扰素(IFN),在病毒和细菌感染时迅速诱导和分泌,通过自分泌和旁分泌作用促进干扰素激活基因活化,介导多种生物学效应,包括抗病毒、抗菌和细胞凋亡等。IFN受体在女性生殖道广泛表达,细胞被病毒或细菌感染后,分泌IFN,能够诱导较为广泛的细胞进入抗病毒、抗菌状态。
4.天然免疫细胞 女性生殖道天然免疫的重要组分,包括中性粒细胞、巨噬细胞、DC、NK细胞等。
(二)女性生殖道的适应性免疫机制
女性生殖道具有产生适应性免疫应答的T、B细胞和抗原提呈细胞,能够产生病原体特异性的免疫应答。女性生殖道中有许多细胞能够提呈抗原,并进一步刺激T细胞活化,产生各种免疫学效应,包括Th1细胞、Th2细胞、Treg和Th17细胞应答效应。(https://www.daowen.com)
1.Th1细胞应答(细胞免疫)在提呈抗原的刺激下,CD4+T细胞活化并分化为Th1细胞,分泌以IL-2、IL-12、IFN-γ和TNF-β为主的细胞因子,进而激活CD8+T细胞和巨噬细胞。Th1细胞应答主要是针对胞内感染的病原体。
2.Th2细胞应答(体液免疫)在提呈抗原的刺激下,CD4+T细胞活化并分化为Th2细胞,分泌以IL-4、IL-5、IL-6和IL-10为主的细胞因子,进而激活B细胞,并分化为浆细胞,产生的效应物质为分布于体液中的抗体。Th2细胞应答主要针对胞外的病原体。
人类女性生殖道黏膜系统主要产生IgG和sIgA,宫颈黏液中约80%IgA呈多聚体形式,而阴道黏液中仅55%为多聚体。近年发现,宫颈管分泌物中免疫球蛋白水平比宫颈阴道分泌物高。宫颈管和宫颈阴道分泌物中IgA和sIgA由局部产生和分泌,IgA从组织到宫腔转运是逆浓度梯度的主动分泌过程;而IgG主要来自血清,IgG在血清、组织和宫腔的浓度是逐步下降的。
3.Treg和Th17细胞应答 Treg是能够抑制免疫应答的T细胞亚群。在受精的同时,女性生殖道免疫系统发生变化和妥协,使着床和妊娠能够顺利进行。在月经的增生期(以雌激素作用为主)至排卵,人子宫中CD4+、CD25+、Foxp3+的Treg发生扩增;同时CD8+T细胞的杀伤活性下降,而且子宫出现上皮内淋巴细胞中的γδT细胞,通过产生TGF-β来抑制母体免疫系统针对胎儿的免疫应答。但是在生殖道病原体(如HSV-2)感染时,γδT细胞能够产生IFN,促进Th1细胞应答,成为连接天然免疫和适应性免疫的桥梁。
(三)女性生殖道黏膜免疫的调节
女性生殖道黏膜免疫受抗原、细胞因子及性激素调节。
1.性激素调节女性生殖道黏膜免疫 因为阴道和子宫黏膜免疫受激素调控,所以月经周期不同时期激素变化、使用激素类药物等均是重要影响因素。
(1)性激素调节阴道黏膜免疫:雌激素可通过下调阴道内共刺激分子表达而抑制抗原提呈。动情期大鼠阴道黏膜抗原提呈作用减弱,降低机体对精子抗原的敏感性。
(2)性激素调节子宫免疫:①绝经前妇女子宫组织内有集合淋巴结,绝经后缺如;②子宫内膜CD3+T细胞胞毒活性受激素调控,绝经后最高,绝经前子宫内膜增生期为中等活性,分泌期则呈低度甚至无胞毒活性;③动情前期处于排卵前雌激素高峰期,子宫上皮抗原提呈作用最强;而动情期抗原提呈作用最弱,有利于精子进入子宫而不被排斥。
(3)性激素对乳铁蛋白(lactoferrin)的影响:激素可通过调控乳铁蛋白表达而影响女性生殖道黏膜免疫。乳铁蛋白是一种铁结合糖蛋白,存在于女性生殖道内,可杀死细菌并调节炎症和免疫应答。
2.免疫途径影响女性生殖道黏膜免疫 由于存在共同黏膜免疫系统,免疫其他黏膜部位可在生殖道产生应答。如:①经鼻免疫可诱导阴道产生IgA、IgG,持续至少一年,且血清IgA、IgG水平高于经阴道免疫;②霍乱弧菌蛋白刺激肠黏膜,可诱导生殖道黏膜免疫应答,例如,感染霍乱弧菌的女性的血清不能检出抗霍乱毒素B亚单位的sIgA,但可在宫颈分泌物中检出;③经皮肤免疫破伤风类毒素,可使血清、唾液和阴道内特异性IgG明显升高,特异性IgA轻度升高,子宫和阴道组织黏膜出现较多抗体分泌细胞,而小肠和唾液腺中较少。
另外,有报道指出,细胞因子调节女性生殖道黏膜免疫,激素亦可影响宫颈黏膜细胞因子水平。