精子抗原与免疫避孕

本世纪初人们就注意到精子具有抗原性。利用精子的抗原性引起免疫反应而达到避孕目的是一种极有前途的抗生育途径。精子虽然是一个抗原，但精子在正常男性体内并不引起自体免疫反应。精子进入女性体内也可一直到达输卵管等待受精，沿途均被强有力的免疫屏障所保护。精子的免疫屏障包括如下几个方面：
(1)坚固的血睾屏障： 这是一道坚固的免疫屏障，使精子抗原与自体免疫系统完全隔绝。显然，若破坏了血睾屏障，精子自体抗原一旦与本身的免疫系统接触，即引起自体免疫性睾丸炎而导致不育。腮腺炎并发睾丸炎就是由于腮腺炎病毒破坏了血睾屏障之故。
(2) 精子在男性生殖道内获得一系列包裹抗原，它们对精子固有抗原具有遮掩作用，以致不被机体免疫系统发觉，而不至于引起自体免疫反应。
(3)精液中的免疫抑制物质： 精液对妇女也是一个抗原，有些妇女性交以后，中耳、咽喉及阴道可发生水肿，还可出现心血管症状及荨麻疹。用避孕套以后，抗精子抗体滴度下降。精子通过宫颈时，可以使女方体内产生一些抗体，其中IgA的作用较重要。大约有2.4%的不育妇女的宫颈中含IgA较高。当精子进入子宫输卵管长时间停留后并不激起免疫反应，这由于精液中存在一些免疫抑制物质开始发挥作用，抑制了母体的免疫反应。抑制物质包括：
❶催乳素。在体外实验中发现催乳素可以抑制淋巴细胞转化反应。
❷人绒毛膜促性腺激素(hCG)也是一种强效的免疫抑制剂。hCG由绒毛膜上皮滋养层细胞分泌。现认为hCG对于保护胎儿不被排异有重要的意义。用免疫荧光技术发现人精子表面也有类似hCG的物质，可能也具有免疫保护作用。
❸其他免疫抑制物质。用凝胶过滤电泳发现人精浆中有一高分子量的免疫抑制物质，此物质可以抑制人淋巴细胞转化反应，也可抑制淋巴细胞的DNA合成。人精浆的免疫抑制物质活性很强，如局部破坏这些免疫抑制物质可能达到避孕目的。某些不育也可能与此种免疫抑制物质的减少有关。
在男性免疫避孕研究中，曾分别进行两方面的探索，一是研究男性不育患者的免疫状态； 另一方面是用实验方法造成免疫反应而引起不育。在男性不育的研究中，早就发现某些不育男子的精子有自发凝集现象，某些不育患者的妻子血清中也可找到抗精子抗体。在男性不育患者的血清或精液中，也查到过抗精子的抗体。近年来随着免疫学技术的进展，已肯定抗精子抗体阳性者生育率低而流产率高。对于不育患者也作了细胞免疫检查，发现有小部分不育患者对精子抗原呈阳性淋巴细胞转化反应。当采用细胞免疫抑制剂（如皮质激素）治疗后，有些患者恢复了生育力。实验性造成免疫反应而引起不育的一个例子是实验性自体免疫性无精子发生症。这在五十年代即获成功。将同种睾丸组织（或睾丸提取物）加上Freund完全佐剂给动物作皮下注射，几周后可引起明显的生精障碍，但支持细胞与间质细胞不受影响。曾对准备切除睾丸的前列腺癌患者，首先切除一侧睾丸，将此睾丸匀浆加上Freund佐剂注射后，可在另侧睾丸中造成严重生精障碍。这种实验性自体免疫性无精子发生症并无实际应用价值，但可启示免疫避孕的研究。此外，在其他睾丸病理的研究中，也由此得到启发而探索其中的免疫机理。例如温热避孕法其中也有免疫机理。若将左侧睾丸加热，引起生精障碍，此时在血中可以产生针对睾丸抗原的抗体，这种抗体可以和右侧或异体睾丸发生反应，它引起的病变与主动免疫造成的变态反应性睾丸炎相似。这就提醒我们对许多影响精子发生的方法，应注意其中有无免疫机理在起作用。
从以上研究来看，利用精子免疫来避孕是可能的。目前的工作中心是寻找精子专一抗原。精子的抗原性很复杂。精子表面有ABO抗原，也有HLA抗原。血型不合时引起的不育可能就与精子表面的ABO抗原有关。精子中还存在与其他脏器共同的抗原。故一定要注意提取精子专一性抗原，以免对其他脏器发生交叉反应。目前正在将精子中特异性抗原高度纯化，这样才能制成避孕疫苗。
在分离精子的专一性抗原中，目前的注意力集中在精子所特有的几种酶上，如乳酸脱氢酶X(LDH-X)，顶体透明质酸酶及顶体蛋白酶等。这些酶产生的抗体与其他组织无明显的交叉反应。例如顶体酶系是精子所特有，若能用主动或被动免疫方法抑制顶体酶系的活动，即可干扰授精而达到避孕目的。其中最引人注目的是LDH-X，它最初出现于精母细胞中，以后在精子细胞及精子颈部存在。LDH-X是精子所特有，在动物身上开展对LDH-X的自体或主动免疫研究，已发现可使精子活力下降，并可导致不育。引起不育的主要原因是使卵裂期或着床期的早期胚胎死亡。因而作为避孕疫苗还是较有希望的。另外，精子膜抗原，也是值得研究的精子专一性抗原。当然，这些疫苗目前还不能正式在人类推广使用，因为有许多问题尚需阐明，诸如：
❶可能发生什么毒性反应；
❷产生的免疫反应可维持多久；
❸是否需要再次免疫；
❹可逆性如何；
❺在使用时有无个体差异；
❻当免疫反应降低后是否可能出现畸胎等。据估计，这类疫苗作为商品出现还需10～15年时间。