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1、第十章 变态反应,(Hypersensitivity Reactions),第十章 变态反应,第一节 概论 第二节 I型变态反应第三节 II型变态反应第四节 III型变态反应第五节 IV型变态反应,第一节 概论,变态反应(allerg)是Von Pirquet(1906年)首次引进免疫学,用以描述接触过抗原的机体表现出的“改变的免疫反应性”(modified immuunoreactivity)。当再次接触同一抗原时,机体发生的反应不是保护性的免疫现象,而是不同形式的免疫病理损伤过程,甚至以导致疾病的发生。变态反应与免疫应答都是机体对某抗原物质的特异性免疫应答,只是表现的结果不同。,变态反应发
2、生主要涉及两方面的因素:一是抗原物质(变应原)的性质;二是机体对抗原的应答性质(特应性)。凡能够使机体产生变态反应的抗原,均称为变应原。变应原的化学本质大多为蛋白质或糖蛋白,一般1070kD。根据变应原来源不同大致分为三类。它们可通过不同途径进入体内引起致敏。从免疫原的性质看,变应原可以是完全抗原(如病原微生物、异种动物血清),也可以是半抗原(如药物和一些化学制剂)。,表10-1 不同来源的变应原及其引起的疾病/病理过程,这种由免疫反应造成组织或器官损伤病理过程,在文献中曾出现十分混乱的命名,如免疫损伤、过敏反应、超敏反应、变态反应等,实质上都是指同一大类病理性免疫反应疾病。Gell和Coom
3、bs(1963年)根据这类病理免疫反应发生的机制不同而分成四型:过敏反应型、细胞毒型、抗原一抗体复合物型和迟发型。Roitt和Irvinc(1974年)又分别补充了V型(刺激型)和VI型(ADCC型),但这两型发生机制基本上类似于II型细胞毒型,因此,Gell和Coombs在l975年对原来的6型分类法作了修改,将V、VI 型归入II 型变态反应,变态反应被分为I型、II型、III型和IV型。,表10-2 变态反应分型,第二节 I型变态反应,一、基本特点 I型变态反应,又称过敏性反应(anaphylaxis)或速发型变态反应。该型变态反应主要是由血清中IgE介导,可以通过患病动物血清,把致敏状
4、态转移给正常动物。这种反应可以是全身性的、或局部性的,而且发生和发展迅速,故有“速发型变态反应”之称。另外,I 型变态反应有明显个体差异及遗传倾向。,二、IgE抗体及其Fc受体,IgE类抗体,又称“反应素抗体”或“亲细胞抗体”,主要由鼻咽、气管及胃肠道粘膜等处固有的浆细胞合成和分泌。这些部位也是变应原入侵和I型变态反应的常发部位。正常动物血清中IgE含量为0.010.09mg/ml。在变态反应个体中IgE含量波动更大,如花粉过敏者在花粉季节,血清IgE明显升高;蠕虫、血吸虫等寄生虫感染时IgE合成增加。IgE重要生物学特性是与嗜碱性粒细胞和肥大细胞具有特殊亲和力,所以IgE类抗体,称为“亲细胞
5、性抗体”。,IgE的Fc受体,即FcR,分为RcRI和FcRII两类。其中,FcRI高亲和力受体,主要分布于血液中嗜碱性粒细胞和结缔组织中的肥大细胞。每个嗜碱性粒细胞、肥大细胞上约有105个FcRI。当变应原与嗜碱性粒细胞、肥大细胞上IgE-FcRI复合体结合后,通过交联使细胞活化,经历磷酸肌醇水解,胞质内Ca2+时浓度升高等生化活动,最终导致细胞脱颗粒,释放生物活性介质,介导I型变态反应效应。,三、I型变态反应的发生机制,I 型变态反应的发生发展过程可概括为三个阶段:1.致敏阶段,变应原诱导机体产生抗体后,抗体与靶细胞结合;2.发敏阶段,再次进入机体的同种抗原与靶细胞表面抗体相互作用导致生物
6、活性介质释放;3.效应阶段,生物活性介质作用于效应组织。(一)致敏阶段致敏性抗原初次进入体内后,诱发产生IgE类抗体,并结合到有高密度FcR的嗜碱性粒细胞和肥大细胞的表面,使机体处于致敏状态。致敏状态一般持续半年以上,如不再接触抗原,致敏状态可逐渐消失。,(二)发敏阶段,致敏性抗原再次进入致敏体内,与致敏靶细胞上IgE结合,通过桥联而激活靶细胞,引起一系列酶促反应,导致脱颗粒和释放多种生物活性介质。此过程发生大致如下:二价或多价变应原与靶细胞上两个以上IgE结合形成“抗原桥”,使细胞膜受体发生构型改变,因而细胞被激活而产生一系列生化代谢变化,包括膜相关的酶类被激活,磷脂甲基化和磷脂氧化。Ca2
7、+通道开放使Ca2+大量进入细胞内;通过磷脂代谢过程合成一些参与过敏反应的生物活性介质,如白细胞三烯、前列腺素和血小板活化因子等;激活PLC,水解磷酸肌醇,使胞内储存Ca2+释放和激活细胞膜上GTP转变为cGMP。,上述过程中,细胞内合成能量在胞质内Ca2+的参与下,胞质中微管聚集,微丝收缩,使胞质存在的分泌颗粒(内含己事先合成的组胺等生物介质)移向细胞膜并与之融合,导致靶细胞主动脱颗粒。细胞脱颗粒反应是一种生理性分泌现象,脱颗粒后因颗粒耗竭而使机体暂时处于脱敏状态,经1-2天后细胞又重新形成新的颗粒,使机体重新处于致敏状态。,(三)效应阶段,生物活性介质作用于效应组织引起平滑肌收缩、腺体分泌
8、增加、小血管扩张、毛细血管通透性增高、嗜酸性粒细胞增多和浸润等,从而发生相应的临床症状。目前已知参与I型变态反应的介质很多,主要有以下几种。1.组胺:是肥大细胞和嗜碱性粒细胞颗粒中的一种小分子胺类,具有多种生物学活性,包括:扩张小血管和增高毛细血管通透性;刺激平滑肌收缩;促进粘膜腺体分泌增加。因此,组胺可引起哮喘、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、血压下降及休克等症状。,2.白细胞三烯(Leukotricns,LTs):是花生四烯酸经脂氧合酶途径代谢而成的一组衍生物(白细胞三烯D4、C4和E4),生物学活性是使支气管平滑肌强烈持久收缩,为支气管哮喘的主要介质,还具有刺激粘膜分泌及增高毛细血管通透性等效应
9、。3.前列腺素:也是花生四烯酸代谢的衍生物。根据结构不同可分多种型别。与I型变态反应有关的主要有前列腺素E1、E2和E2。不同型别的前列腺素在变态反应中的作用不同,有的可引起支气管收缩或痉挛;有的可使粘液分泌增加;有的可使毛细血管扩张及通透性增高。,4.PAF:也是花生四烯酸代谢的衍生物,能凝聚和激活血小板,使之释放出活性胺类物质如组胺、5-羟色胺等,引起毛细血管扩张和通透性增高。5.嗜酸性粒细胞趋化因子(ECA):这是一种低分子量的多肽,有吸引嗜酸性粒细胞向局部聚集的趋化作用。嗜酸性粒细胞能吞噬肥大细胞释出的颗粒,同时又可释放多种破坏相应活性介质的酶类,对I型变态反应起负调节作用。嗜酸性粒细
10、胞本身又可释放出含有酶活性的颗粒和毒性物质,引起组织损伤。这也是造成持续性过敏性炎症的重要因素。,6激肽:它是血浆中激肽原经激肽酶转化而生成的多肽物质,其中缓激肽作用最为重要,具有很强的扩血管作用,还有收缩平滑肌、趋化白细胞及刺激神经末梢而致痛等作用。I型变态反应除立即反应外,尚可出现迟发相反应(late-phase reaction,LPR)。LPR是由IgE介导以嗜碱性粒细胞浸润为主的变态反应性炎症(al1ergic inf1ammation,AI),多发于皮肤、支气管粘膜、鼻粘膜和胃肠道粘膜等处。研究表明,迟发相反应与嗜酸性粒细胞的参与有关。此外,I型变态反应的发生与某些细胞因子,如IL-4、IL-5及IFN-有关。,