超敏反应
超敏反应:已致敏的机体再次接触同一抗原,造成机体生理功能紊乱或病理损伤。 超敏反应与正常免疫应答的区别在于是机体在识别和排除抗原的同时,还给机体造成机能障碍或病理损伤,将损伤一面称之为超敏反应,属于病理免疫,又称变态反应 根据Gell 和Coombs,把超敏反应分为四种类型:I型:过敏反应
Ⅱ型:抗体介导的细胞毒反应
Ⅲ型:免疫复合物反应 Ⅳ型:迟发型超敏反应
第一节 I型超敏反应:过敏反应 由肥大细胞、嗜碱粒细胞释放大量过敏介质而造成的一组临床症候群。过敏介质诱发的临床表现时间极短,又称“速发型”超敏反应。 始动因素:IgE
作用机制:肥大细胞膜上的FcεR结合IgE类抗体,经过交联作用,激活了肥大细胞,促使其脱颗粒,释放出多种类型的过敏介质。 一、IgE和肥大细胞的活化 (一)IgE及其类别转换
IgE分子的免疫生物学特性:通过其高亲和力受体FcεRI首先和细胞及组织结合,然后再识别和结合抗原。
表达FcεRI的细胞:肥大细胞、嗜碱粒细胞、活化的嗜酸粒细胞
+
Ig类别转换: NK1.1CD4T cell
DC2(树突细胞)
IL-4 Th2 cell Th0 cell
低浓度抗原(应变原作用特点之一)
IL-4, IL-3
IgE B cell (二)IgE介导的信号转导
FcεRI:由四条肽链组成:α、β及两条γ链。
α链:胞膜外两个IgSF结构域:识别IgEFc段 β链:四次跨膜结构域,N、C端在膜内 胞内有ITAM,参与细胞活化信号的胞内转导
γ链:同源二聚体
IgE和两个以上FcεRI分子的α链交联:引起受体及相关跨膜分子的聚合,致Src家族PTK
成员(Lyn)相互磷酸化而激活
肥大细胞还有蛋白酪氨酸激酶Btk的参与。 (三)肥大细胞活化的调节
1、CD23(FcεRⅢ):低亲和力IgE受体,负向调节IgE合成。 2、FcγRⅡ-B:负反馈调节,机制未明 3、GIF:糖基化抑制因子
4、GEF:糖基化增强因子 二、肥大细胞与过敏介质 (一) 肥大细胞类型
特征 粘膜肥大细胞 结缔组织肥大细胞 组织分布 肺、肠道粘膜 皮肤、肠道粘膜下层 T细胞依赖 + -
颗粒超微结构 漩涡形 隔栅、网格形 FcεR +++ + 胞质内IgE + -
蛋白酶 类胰蛋白酶 类胰蛋白酶、类疑凝乳蛋白酶 组胺 + ++ LTC4: PGD2 25:1 1:40 主要蛋白多糖 硫酸软骨素 肝素 (二)过敏介质
1、 血管活性胺:组胺、血清素
2、 花生四烯酸衍生物:是细胞膜磷脂胆碱经磷脂酶水解后释放的代谢产物。最具病理生理
意义的是:前列腺素、血栓素、白三烯。
3、 炎性蛋白和多肽:血小板活化因子、激肽原酶、嗜酸性粒细胞趋化因子 4、 其他:蛋白多糖(硫酸软骨、肝素)、细胞因子(IL-1-IL6) 三、变应原
变应原:能够选择性地激发Th2并驱动IgE应答的抗原称为变应原。是引起过敏反应的原因。
特点:诱发过敏性应答的剂量极小。 四、I型超敏反应相关疾病
特应征(atopic allergy):天然抗原引起的慢性过敏反应性疾病,如哮喘、枯草热、过敏性鼻炎、荨麻疹、浆液性中耳炎等。
过敏反应:专指急性发作的水肿、充血症状。可位于局部,也可发生于全身。 (一) 表现于粘膜的过敏反应性疾病
1、 哮喘:发病主要因素:遗传、婴儿期的体内外环境变化。
(1) 外源性哮喘:具有明确变应原引起。特点:季节性发作和爆发性发作。 (2) 内源性哮喘:无明确变应原。特点:找不到外源性变应原,无IgE的增高。 2、 过敏性鼻炎:变应原颗粒<1-2um时,可吸入气管造成哮喘,颗粒较大(>10um)
则被鼻粘膜阻挡造成过敏性鼻炎。
机制:鼻粘膜中的肥大细胞释放过敏性介质,介质导致血管扩张、粘膜水肿、腺体分泌、痒觉受体受激而降低喷嚏的域值。 3、 食物过敏症:变应原在胃肠道反应。 (二) 表现于皮肤的过敏反应性疾病
1、 特异性湿症:以渗出为主的早期皮炎。临床上与迟发型超敏反应相似,但患者接触
变应原后出现“风团反应”被认为由IgE介导。其他原因也会导致特异性湿症,如联合免疫缺陷症。 2、 荨麻症:
(三) 表现于血管的全身性过敏反应性疾病:过敏性休克
1、 药物过敏性休克:药物半抗原进入体内与蛋白质结合为变应原,诱导机体产生IgE,
再次应用相同药物即可发生。如青霉素引起。青霉素本身分子量低,无免疫原性,其降解产物可形成半抗原。
2、 血清过敏性休克:被异种蛋白致敏的机体再次注射相同来源的抗体或血清制品时。
如用破伤风抗毒素进行治疗时。
第二节 Ⅱ型:抗体介导的细胞毒反应
由IgG或IgM类抗体与细胞表面抗原结合,在补体、吞噬细胞及NK细胞等参与下,造成的以细胞裂解死亡为主的病理损伤。
一、机制:
(一) 抗原
1、 细胞固有抗原:(1)同种异型抗原,如ABO血型抗原、Rh抗原。(2)HLA
抗原(3)血小板(4)异嗜性抗原 2、 吸附在细胞上的外来抗原或半抗原
3、 抗原分子模拟:某些病原微生物与宿主细胞蛋白由相似的抗原决定族,如
链球菌的多种蛋白与人的申小球基底膜和心肌瓣膜之间,其他物种来源的热休克蛋白与人类的HSP之间。
(二) 抗体
介导Ⅱ型超敏反应的抗体主要是IgG(IgG1 IgG2或IgG3)和IgM,少数为IgA。抗体与靶细胞膜上的抗原或半抗原特异性结合后,抗体本身不损伤细胞,必需借助补体、吞噬细胞及NK细胞方能裂解破坏细胞。
按其所针对的抗原,可分为自身抗体、抗同种异型抗体及抗药物抗体。 (三) 损伤细胞机制
抗体与细胞膜上的相应抗原结合后,可通过下述三条途径杀伤靶细胞:
(1) 固定并激活补体的传统途径(CDC): Ig 的CH2 和IgM的 CH3均有C1p
补体结合位点。抗体与靶细胞表面抗原结合后,可激活补体的传统途径,在靶细胞膜表面形成膜攻击复合体,于靶细胞表面打空、穿洞,致靶细胞低渗状态,细胞肿胀,最后细胞破裂死亡。此外在补体活化过程中的裂解产物,如C3a、C5a,可吸引中性粒细胞到反应局部,溶酶体酶等,进一步溶解靶细胞。
(2) 促进吞噬细胞的吞噬作用(调节作用) IgG抗体Fab与靶细胞上的抗原结
合后,Fc段可与吞噬细胞膜上的Fc受体结合;补体激活产生的C3b片段的N端与靶细胞结合,而C端与吞噬细胞表面的C3b受体结合.这样以Fc段和C3b为桥梁,使游离抗原与吞噬细胞紧密连接在一起,同时吞噬细胞通过配体受体结合,极大提高其非特异性的吞噬活性,最终吞噬靶细胞。
(3) ADCC作用 NK细胞、单一巨噬细胞、中性粒细胞上的FcγR 与膜抗原体
复合物上的IgG Fc段结合,通过ADCC作用杀死靶细胞。
二、Ⅱ型超敏反应的常见疾病
(一) 抗同种异型抗体介导的细胞毒反应
1、 输血反应:多为针对红细胞膜抗原引起的溶血反应。
(1) ABO血型系统: (2) Rh血型系统
(3) 新生儿白细胞缺乏症与新生儿血小板减少症:
(二) 抗药物抗体介导的细胞毒反应
1、 药物性的溶血反应:
(1) 半抗原粘附型:如青霉素的溶血反应 (2) 免疫复合物吸附型:奎尼丁 (3) 补体转运型:
(4) 自身免疫损伤型:甲基多巴、吲哚美辛
(三) 自身抗体介导的细胞毒反应
1. 自身免疫性溶血性贫血 2. 自身免疫性白细胞缺乏症 3. 特发性血小板减少性紫癜
第三节 Ⅲ型 免疫复合物反应
定义:抗原抗体复合物沉淀于组织内,通过激活补体而引起的一种炎症性免疫损伤。 一 免疫复合物的形成、清除与沉积
1、 抗原-抗体比例和IC分子量:抗原或抗体过量时,所形成的免疫复合物分子量较小,
一般不易发生沉积,随血液滤过或免疫粘附被清除。抗原与抗体比例接近时,所形成IC分子量小较大,极易沉积。 2、 抗原物质持续存在
3、 抗原、抗体的理化特性:带正电抗原所形成的IC(如DNA-抗DNA抗体复合物)特别易
和带负电的肾小球基底膜结合,引起严重和持久的组织损伤。
4、 组织学结构与血流动力学因素:IC易沉积在下列部位:血流缓慢的血管分叉处,血流量
大而易产生涡流的部位,血流静水压力较高的部位,细胞因子和血管活性介质等引起毛细血管通透性增加的部位,血管内皮细胞表达特定受体(C3bR或FcR)的部位。 5、 补体与补体受体缺陷
6、 吞噬细胞功能异常:FcγR表达异常,吞噬细胞清除IC的功能下降,促进IC沉积 二 免疫复合的致炎作用
始动因素:IC沉积或镶嵌于血管基底膜 1、 激活补体
2、 吸引白细胞浸润和集聚 3、 活化血小板
三 Ⅲ型超敏反应的相关疾病
(一) 局部免疫复合物引起的炎症:阿瑟斯反应:多次注射异种蛋白刺激机体产生大量抗
体,局部注射的抗原与过量相应抗体结合形成IC,沉积在局部血管基底膜,导致病理损伤。
(二) 循环免疫复合物引起的炎症
1. 血清病
2. 免疫复合物性肾小球肾炎
3. 其他疾病:血管炎、细胞间质性肺炎、关节炎、葡萄膜炎、红斑狼仓
第四节Ⅳ型:迟发型超敏反应
定义:由T细胞介导。指抗原注射后,出现皮肤炎症反应的时间较长,一般在几天后才会发展到顶点。
效应T细胞:Th1、Th2和CTL。以不同的机制介导迟发型超敏反应 一 迟发型超敏反应性炎症机制
(一) Th1 的激活及其效应功能
Th1活化后,通过其表面的黏附分子与活化血管内皮细胞表达的黏附分子等结合,完成其趋化、游出过程,到达炎症区域。同时释放大量介质
(二) 超抗原对TH1的激活及其发挥的DTH效应
(三) CTL介导的细胞毒作用:CTL识别并结合靶细胞表面相应抗原而被激活,通
过脱颗粒释放穿孔素和颗粒酶等,并通过FasL/Fas途径,引起靶细胞溶解和凋亡。
二 Ⅳ型超敏反应相关疾病
(一) 以迟发型超敏反应性炎症为主特征的感染疾病与自身免疫病
1. 梅毒
2. 验性变态反应脑脊髓炎 (二) 皮肤嗜碱粒细胞超敏反应 (三) 细胞介导的细胞毒反应
1. 接触性皮炎 2. 桥本甲状腺炎
第五节 其他类型的超敏反应
一 抗体介导的活化与去活化作用 二 肉芽肿反应 (一) 生出机制 (二) 临床分类
1. 感染性肉芽肿 2. 非感染性肉芽肿
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