男性免疫异常原因与不育

二、男性免疫异常原因与不育

(一)精液中的抗原

精液由精子和精浆组成,均含有大量的蛋白质,有多种抗原。

1.精浆中的抗原 目前已知精浆含有十多种抗原,可能来源于生殖道腺体分泌物。其中大多数可以在血清中测出,如前清蛋白、清蛋白、α-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白、转铁蛋白、非特异性脂酶A和B、IgG、IgA和IgM。另外,乳铁蛋白、PAS阳性蛋白、亮氨酸氨肽酶、蛋白水解酶、碱性磷酸酶、透明质酸酶、顶体蛋白酶、LDH-X以及蛋白水解酶抑制剂等均有抗原性。这些抗原有些与其他组织抗原发生交叉,如:乳铁蛋白、PAS阳性蛋白与乳汁成分交叉;亮氨酸氨肽酶与肾组织抗原交叉等。

2.精子的抗原 精子抗原种类繁多,到目前已涉及100多种。按其来源特异性分为精子特异抗原和精子非特异抗原。另外,精浆中的抗原也能结合在精子上,附睾也可产生或改变某些精子膜抗原,形成针对精子的抗原。射精时前列腺分泌的颗粒结合于精子细胞膜,可导致精子凝集,有学者认为它可能是引起精子凝集的抗精子抗体(antisperm antibody,AsAb)主要的靶抗原。另外,研究显示5%的生育男性体内存在AsAb,因此不是所有的AsAb都会改变精子的生育功能。因此,按其与生育力的关系分为生育相关精子抗原和生育非相关精子抗原。按其部位分为包被抗原、膜固有抗原、胞质抗原和核抗原。

(二)男性生殖器官的抗原性

1.睾丸的抗原性 睾丸组织的抗原性取决于睾丸的发育情况,成熟的细胞有自身抗原性,而不成熟的细胞没有这种抗原性。采用睾丸提取物使自身或同种致敏,可诱导变态反应性睾丸炎,这是一种迟发型超敏反应。

2.精囊的抗原性 精浆的46%~80%来自精囊,精囊特异性分泌前列腺素、果糖、磷酸胆碱、精液凝固基质等多种物质,精液中的蛋白质也主要由精囊提供。这些物质中,许多物质具有抗原性。近年来,许多学者对精囊特异性抗原(seminal vesicle specific antigen,SVSA)研究较多。SVSA是一种多型性蛋白抗原,它来源于精囊主细胞的分泌颗粒。在射精过程中,SVSA与精子表面的卵磷脂相互作用,从而改变精子膜抗原。SVSA修饰精子膜抗原对生殖有重要意义。

3.前列腺的抗原性 前列腺亦能分泌多种抗原物质,但目前研究较多的是前列腺特异性抗原(PSA)。PSA是一种组织特异性蛋白,只存在于前列腺泡、腺管上皮和精液中。PSA是一种强力蛋白水解酶,属于细胞外丝氨酸蛋白酶组,可能与精液的液化过程有关。

(三)机体防止发生抗精子免疫反应的机制

男性生殖系统具有多种抗原,可能引起机体的免疫应答,产生抗精子抗体等,甚至造成免疫性不育。在正常情况下,机体并不会对精子产生免疫应答反应,可能机制如下。

1.免疫隔离理论 男性生殖系统存在“血-睾屏障”,它是由相邻的支持细胞(sertoli cell)基部、血管内皮基膜、结缔组织和曲细精管基膜组成。血-睾屏障可防止精子与免疫系统接触,以致淋巴细胞不能识别精子抗原。

2.免疫抑制理论

(1)精浆免疫抑制活性物质的作用:精浆中存在一些具有免疫抑制活性的物质,能抑制生殖道内的免疫反应,使具有抗原性的精细胞不被清除、杀灭,顺利完成生殖生理过程。

精浆的免疫抑制作用机制不甚清楚,可能是:①精浆组分改变了精子表面抗原:精浆组分结合到精子表面并遮蔽了抗原决定簇,或是通过内源性酶对精子表面抗原进行修饰,或是由于蛋白质之间相互作用引起抗原构象的改变,所有这些作用的结果是影响了免疫活性细胞对精子表面抗原的识别。②精浆组分直接干扰免疫系统:精浆免疫抑制活性物质可影响免疫活性细胞的识别和触发,抑制触发后的免疫应答,以及直接干扰效应细胞等。

(2)生殖道免疫活性细胞的作用:正常男性生殖道内淋巴细胞几乎都是T细胞,而且趋向集中于附睾、输精管及前列腺,睾丸网、输精管壶腹及精囊中含量不多。B细胞主要存在于前列腺间质内。T细胞呈分隔化分布特征:上皮内主要为Ts/c亚群,这一现象见于生殖道各处,Ts/c也主要存在于附睾、输精管及精囊的固有膜;相反,TH/I主要存在于间质结缔组织。男性生殖道上皮和固有膜内的Ts/c在功能上可形成一个免疫屏障,正常时制止自身体液或细胞的抗精子免疫反应。

(四)机体的免疫反应(https://www.daowen.com)

如前所述,机体有一系列防止发生抗精子的免疫反应机制,这些机制一旦被破坏,机体就会发生抗精子的免疫反应。

1.原因

(1)血-睾屏障的破坏:血-睾屏障的损伤可导致免疫反应的发生,形成AsAb。临床上常见有下列病因。

①输精管结扎术:50%~80%的术后患者可测出AsAb,术后6~12个月达高峰,约30%的患者几年后下降,但有的患者20年后还存在AsAb。AsAb的产生可能与手术时精子漏出、精子肉芽肿、附睾内精子变性等因素有关。

②输精管吻合术:术后可产生AsAb,精浆中的AsAb主要来源于原结扎处一侧的睾丸。吻合术前患者血清中AsAb效价越高,术后再生育的可能性越小。

③生殖道损伤:对睾丸扭转研究较多。青春期后的动物,如睾丸严重损伤而不切除,可能由于免疫反应引起对侧睾丸的永久性损害。

④生殖道感染:如慢性附睾炎、慢性前列腺炎及腮腺炎合并睾丸炎时,血清AsAb形成率增加。

⑤精索静脉曲张:25%~91%可触及精索静脉曲张的患者有血清AsAb,且精浆和精子表面有时也可以测得AsAb。

(2)免疫抑制功能障碍:AsAb与T细胞的交叉反应损害T细胞对免疫反应的抑制能力。另外,有研究显示AsAb阳性不育患者外周血T辅助/诱导(TH/I)亚群升高,而T抑制/细胞毒(Ts/c)亚群降低,精液中抗补体物质的活性明显下降等。

(3)遗传及其他因素。

2.免疫反应异常的种类 机体针对精子的特异性免疫反应主要有以下两种。

(1)体液免疫:机体的B细胞受精子抗原的刺激转化为浆细胞并产生AsAb。人们观察到,AsAb滴度越高,越难以生育。

AsAb的可能作用包括:妨碍精子正常发生,引起精子凝集与制动,抑制精子穿透宫颈黏液,限制精子与卵子透明带黏附,阻止精子与卵子结合而干扰受精过程以及干扰胚胎着床及影响胚胎存活等,也可能结合于精子顶体,对精子与卵母细胞正常的顶体反应起阻碍作用和通过补体介导破坏细胞。

(2)细胞免疫:细胞免疫是由T细胞参与的免疫应答过程,当记忆T细胞受到特异性抗原刺激后,转变为效应细胞,且分泌多种可溶性淋巴因子。目前已知的与生殖过程关系密切的淋巴因子和单核因子有干扰素(interferon,IFN)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)和白介素-1(interleukin-1,IL-1)等。

大量的临床和实验资料表明,睾丸生精细胞及精子可激发机体的细胞免疫反应。许多男性不育患者精液中白细胞数量增多,这些存在于精液中的白细胞能使无透明带仓鼠卵穿透试验受损,也与人体外受精失败有关。这些患者的精子抗原可激活生殖道中的淋巴细胞和巨噬细胞,后者再释放淋巴因子和单核因子及其他毒性产物或致病微生物(细菌、支原体、病毒等),激活男性生殖道的免疫活性细胞,继而产生可溶性细胞因子,从而导致免疫性不育。