当前通讯！宫内免疫探索：子宫作为免疫诱导部位是否可行？

上篇文章我们分享了宫内免疫的初步探索，宫内免疫：一种新的、友好的免疫方式，今天我们继续分享，子宫作为免疫诱导部位是否切实可行？

尽管雌性生殖道在性成熟的动物是一个动态系统，在整个发情周期中，根据激素状态而改变，我们的目的是在动物发情，子宫颈开放的情况下，研究子宫内免疫的效果。开放的子宫颈可能会引入精液中的病原和/或诱导疫苗免疫反应。发情期外生殖道的细胞性质或反应，虽有趣，但于我们欲建立与生产实践相结合的疫苗接种目标并无助益。

(资料图)

子宫对精液、精浆、细菌或病毒都会产生积极的免疫反应（Bischof，Lee等，1994年），这种反应对于清除多余精子至关重要（Katila，2012年）。配种在猪引起炎症性免疫反应，导致细胞因子和趋化因子释放到生殖道内（Katila，2012；Rozeboom等，1999）。另一项研究表明，精液保存剂Androhep和精浆本身即可诱导IL-10、TGF-β、IL-8和TNF-α，然而，加入精子后，这些基因的表达水平降低，这表明精子可能有一定程度的抑制作用（Taylor等，2009）。

精浆和精液保存剂导致大量白细胞募集到子宫腔（包括APC），但大多数募集的细胞是多形核细胞（Rozeboom等人，1998年），它们不是宫内疫苗的目标细胞群（Hamonic等，2020年）。能促进子宫腔APC募集或直接刺激子宫内膜上皮细胞的佐剂，或许是使用添加了精液保存剂的精液，进行有效宫内免疫的关键。

图1 宫内疫苗的免疫机制：疫苗通过人工授精输送到子宫，以在母猪中产生抗体介导的细胞免疫反应。在初乳中产生抗体，并输送给哺乳的新生仔猪。

图源：pig333

猪子宫的外层完全由柱状上皮覆盖，然而与阴道和子宫颈不同，子宫有腺体上皮细胞，形成管状腺体，嵌入组织（Hussein等，1983）。上皮层下是一层血管丰富的结缔组织，与上皮层共同构成子宫内膜，子宫内膜厚度和上皮细胞高度随发情周期而变化（Edstrom，2009；Kaeoket，Persson，等.，2002；Lorenzen 等.，2015）。上皮细胞是所有粘膜表面和皮肤最外层的细胞，相邻细胞间存在紧密连接，形成屏障，防止病原侵入机体（Nusrat等，2000）。这些细胞通过几种模式识别受体（PRRs）的表达影响免疫系统。应对病原相关分子模式（PAMPs）的刺激，它们诱导细胞因子和趋化因子的分泌，在上皮屏障处启动病原免疫反应（Wira，Grant Tschudy.等，2005）。

子宫上皮细胞（UECs）作为子宫免疫反应的哨兵在包括人类在内的其他物种已被广泛研究（Wira，Grant Tschudy等，2005年），UECs分泌细胞因子和趋化因子，随后募集免疫细胞应对免疫刺激（Schaefer等，2004年；Soboll等，2006年）。用polyI:C和CpG刺激猪UECs ，分别产生IL-6和IL-10，这与在小鼠和人类UECs细胞因子表达库试验中获得的结果一致。两者中，仅polyI:C诱导促炎细胞因子（Fahey等，2008；Hamonic等，2018；Soboll等，2006）。应对PRR信号，除分泌细胞因子和趋化因子外，猪粘膜表面上皮细胞分泌β防御素，直接消除微生物（Nijnik&Hancock，2009）。在人类和小鼠中，研究证明特殊的上皮细胞具有表达II类MHC并直接向T细胞呈递抗原的能力（Mulder等，2011；Wallace等，2001；Wira，Rossoll等，2005）。然而，至今未有猪上皮细胞表达II类MHC的研究（Mair等，2014），这强调了上皮细胞在免疫激活中的作用存在物种特异性差异。综上，鉴于猪子宫上皮细胞的PRR表达和分布规律与其他物种子宫上皮细胞一致，其具有探查侵入病原的哨兵功能。

子宫上皮屏障缺乏特殊的上皮细胞，如M细胞，小肠内的这些细胞能够高效采集抗原并传递给下层的免疫细胞（Kim&Jang，2014；Woodrow等，2012a）。据报道，子宫内膜具有半成型的淋巴样聚合，遍布整个子宫内膜，通常位于腺上皮的基底外侧（Lorenzen等，2015）。子宫腔（Kaser等，2017年）及上皮下（Bischof，Brandon等，1994年）含大量淋巴细胞。子宫内膜中的免疫细胞主要是淋巴细胞，虽在整个发情周期中，数量会有变化，但通常上皮下表面以CD8+T细胞居多，更深的结缔组织中以CD4+T细胞居多（Kaeoket，Dalin等，2002年）。浆细胞分散在整个子宫内膜，主要为分泌IgG的浆细胞（Hussein等，1983年）。最后，子宫抗原呈递细胞（APC）的分布，如巨噬细胞和DC（树突状细胞），发情期遍布于整个子宫内膜，但在发情周期的其它阶段，它们位于固有层深处，很少直接出现在上皮表面下方（Kaeoket，Dalin等，2002年；Kaeoket，Persson等，2002；Wira，Fahey等，2005年）。由于子宫没有粘膜相关淋巴组织（MALT），因此成熟树突状细胞的转运和抗原向T细胞的呈递发生在阔韧带处的引流淋巴结（Woodrow等，2012b）。同样，疫苗的配制和递送可直接导向正常的上皮细胞或募集到子宫腔或组织的免疫细胞。

未完待续...下篇我们将继续分享使用精液递送宫内疫苗的考虑因素。繁殖时将疫苗直接注射到精液袋中是否可以在不影响精液功能或生育能力的情况下产生有效的免疫反应？