根據大部分生物學課本的解釋，胎兒的免疫系統是幾乎未發育的，只在出生與外界接觸後才開始學習免疫。匹茲堡大學醫學院（University of Pittsburgh School of Medicine）和匹茲堡大學醫學中心-匹茲堡兒童醫院（UPMC Children’s Hospital of Pittsburgh）的一項新研究挑戰了這一說法，並首次對發育中的胎兒的腸胃免疫系統進行了綜合分析。研究表明：胎兒的腸胃免疫能力遠比我們此前所認為的要成熟。相關研究結果已於2019年10月10日發表於《發育細胞》（Developmental Cell）期刊。
「研究腸胃免疫系統的發育十分重要，它可能會在日後生活中嚴重影響自身免疫性疾病或炎症性腸病等自發炎症的發生。」上述研究的共同第一作者、醫學博士、博士莉莎·柯尼科娃（Liza Konnikova）指出。「它也能為我們打開研發新型孕婦疫苗的大門，有望促使人體在出生前就對重大感染性疾病獲得免疫，讓人終身受益。」柯尼科娃是匹茲堡大學醫學院兒科專業的助理教授，也是匹茲堡大學醫學中心-匹茲堡兒童醫院的新生兒醫師。
柯尼科娃和同事利用高級細胞分析和基因分析技術對胃腸組織免疫系統的構成進行了研究。用於研究的胃腸組織取自14～23周大的胎兒和接受胃腸缺陷修復手術的嬰兒。
「我們驚訝地發現，腸胃的免疫功早在14周時就已幾乎發育完全，且在整個嬰兒期大體保持穩定。」柯尼科娃說。
胎兒的腸胃組織里有來自先天免疫系統和獲得性免疫系統的細胞。先天免疫系統始終存在於人體體內，它不具有特異性，是皮膚、免疫細胞等能夠迅速對侵入物作出反應的人體屏障。而獲得性免疫系統是在受到外來物質刺激後才形成，對侵入物具有特異性。不過，只有進行過免疫接種或此前曾被感染的人體內，獲得性免疫系統才能識別病原體，進而發揮防禦作用。
研究人員在先天免疫系統中發現了種類繁多的抗原呈遞細胞和自然殺傷細胞。前者對促發和激活獲得性免疫系統起著至關重要的作用，後者則能攻擊被病毒感染的細胞和癌症細胞。其它天然免疫細胞，例如只在炎症區域聚集的嗜中性粒細胞等，則只在出生後的嬰兒體內發現，胎兒體內並未發現。
柯尼科娃和同事們還在胎兒的腸胃組織中發現了大量屬於獲得性免疫系統的B細胞和T細胞。
「記憶型T細胞的發現完全出乎我們的意料，因為這些細胞只有在接觸病原體後才會形成，而通常認為，胎盤會將大部分病原體擋在子宮外。」柯尼科娃說。她推測，胎兒最早會從12周起吞咽包圍著的羊水，可能接觸到了羊水中病原體的副產分子。
研究人員分析，嬰兒出生瞬間會受到細菌的猛烈攻擊，大量的記憶型T細胞能在其出生時提供初步的保護，並防止免疫系統被過度激活。
不過，柯尼科娃也指出了研究的一些局限性，比如：腸胃免疫系統可能無法反映人體其它組織內的免疫系統的情況，研究人員只從第二孕期的胎兒身上提取了組織，以及沒能從完全健康的嬰兒身上提取組織。
未來，柯尼科娃和同事計劃找出究竟是子宮內的何種物質激活了胎兒的免疫系統，是否能利用相關發現讓發育中的胎兒受益。柯尼科娃希望能實現對胎兒出生前免疫系統的監控，這有望將疾病診斷的時間點進一步提前，或將促進新型孕婦疫苗的研發。