最新12 变态反应与超敏反应

12 变态反应与超敏反应 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 第十二章 变态反应与超敏反应

当已经产生了IgE抗体的机体再次接触相同、无毒性抗原或变应原（allergen）时，可引起变态反应的发生。在组织中，变应原结合于肥大细胞表面的IgE后激活肥大细胞，可导致一系列具有变态反应（allergy）特征的病理性免疫反应。IgE的生物学功能在第九章已作论述，在大多数情况下它是保护性抗体，尤其表现在抵御寄生虫蠕虫感染的免疫中。寄生虫病广泛流行于发展中国家，而在工业化国家里，由IgE导致变态反应的现象非常普遍，它是引起疾病的重要诱因（见表12.1）。在北美和欧洲，几乎近半数的人对一种或数种环境变应原过敏。虽然过敏反应造成生命的危害比较罕见，但由此引起的身体不适十分常见，使患者丧失了大量的学习和工作时间。鉴于IgE抗体在医学上的重要性，目前对IgE介导的效应过程在病理学方面的了解远甚于其在正常生理功能的作用。

IgE介导的变态反应 症状 常见的变应原 进入途径 效应

全身性过敏 药物，血清， 毒素，花生 静脉注射（直接或者口服后吸收进入血液）

水肿，血管通透性增加，气管痉挛，循环衰竭，死亡 急性荨麻疹 （水疱和潮红） 昆虫叮咬， 变态反应试验 皮下进入 局部充血， 血管通透性增加 过敏性鼻炎 （枯草热） 植物花粉， 尘螨排泄物 吸入 鼻粘膜水肿， 鼻粘膜发炎

哮喘 宠物皮屑，花粉， 尘螨排泄物 吸入 支气管分泌增加， 支气管炎症

食物过敏反应 坚果，蛋类，花生，贝壳类，奶类，鱼 食入 呕吐，腹泻，骚痒，荨麻疹，过敏反应（少）

表12.1 IgE对外源性变应原介导的免疫反应 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 所有IgE抗体介导的免疫反应均涉及到肥大细胞脱颗粒。过敏个体所表现的临床症状与变应原侵入的途径如注射、吸入、摄入以及变应原的剂量有关。

变态反应（allergy）一词最早由Clemens Van Pirguet提出，当时是作为“机体对外来物质反应的一种能力”的意思，该词用意广泛，几乎包含了所有的免疫学反应。现代变态反应定义是“免疫系统对无毒性抗原发生反应而导致疾病的发生”。变态反应其实是超敏反应（hypersensitivity reaction）的一种形式，有许多免疫反应可以导致组织损伤。Coombs和Gell把超敏反应归纳为四类（图12.2）。在本章节里，首先描述了IgE介导的免疫效应机制，然后对IgE—抗原复合物结合至肥大细胞表面IgE高亲和力FCε

受体后所产生的病理生理效应，以

及其它类型超敏反应所导致的后果作了详细地论述。

I型 II型 III型 IV型 免疫反应物 IgE IgG IgG TH1细胞 TH2细胞 CTL

抗原 可溶性 抗原 细胞或 基质相关 抗原

可溶性 抗原 可溶性 抗原 可溶性 抗原 细胞相关

抗原

效应机制 激活 肥大细胞 FCR+细胞 （吞噬细胞，NK细胞） FCR+细胞， 补体 激活 巨噬细胞 激活 嗜酸性粒细胞

细胞毒作

用

（图） （图） 血小板 （图） 免疫复合物， 血管 （图） 趋化因子， 细胞因子， 细胞毒素 （图） 嗜酸性粒细胞趋化因子， 细胞毒素， 炎症介质 （图） 超敏反应的实例 过敏性鼻炎，哮喘，全身性一些药物性过敏 （如青霉素过敏） 血清病，Arthus反应 接触性皮炎，结核菌素反应 慢性哮喘，慢性过敏性鼻炎 接触性皮炎 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 过敏 图12.2 超敏反应导致组织损伤的机制

I～III型超敏反应是由不同类型抗体识别相应的抗原所致。I型超敏反应的效应抗体为IgE，IgE可以激活肥大细胞。II、III型超敏反应效应抗体为IgG，后者结合于FC受体后激活补体，最后导致一系列的免疫效应过程。IgG存在不同的

亚类，不同抗原刺激可产生不同IgG亚类。II型超敏反应的抗体主要与细胞表面抗原发生反应。III型超敏反应的抗体则针对可溶性抗原，当它们相互交联形成免疫复合物后可导致组织损伤。IV型超敏反应由T细胞介导，又分三种类型：一为由TH1细胞激活巨噬细胞，后者释放细胞因子导致组织损伤；二为

TH2介导的由嗜酸性粒细胞为主的炎症反应；三为由细胞毒T细胞直接造成的组织损伤。

IgE的产生 在抗原刺激后，IgE由位于淋巴结中的浆细胞或变态反应中炎症组织粘膜固有层的浆细胞产生。与其它类型的抗体不同，IgE在组织中含量很高，与肥大细胞表面FcRI受体有很高的亲和力。IgE－抗原复合物结合至肥大细胞受体后，可刺激肥大细胞释放多种化学介质，最终导致I型超敏反应（type I hypersensitivity reaction）。嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞也存在FcRI.受体，同样也参与I型超敏反应的过程。有关上述细胞释放因子的生理学功能仍在研究当中，本节将介绍当前对IgE介导的过敏反应的认识和机制。

12-1 经粘膜传递的低剂量变应原常常诱导IgE的产生 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 抗原的类别以及进入免疫系统的途径均影响IgE的产生。CD4 TH2细胞能

改变抗体产生的类型，如从IgM转至IgE、IgG转至IgG4（人体），以及IgG1

转至IgG3（鼠）。选择性使用抗原或变应原刺激TH2细胞可以诱导IgE的效应

过程。许多体质过敏的个体吸入了一定量的蛋白变应原后，可以刺激IgE的产生。吸入型变应原包含非IgE诱导性蛋白，关于这些常见变应原的数量目前还没有一个完整的答案（表12.3）。大多数变应原为小分子可溶性蛋白，它们常常由颗粒携带，如谷物花粉和尘螨粪便等。当这些颗粒变应原接触气管粘膜时，可溶性变应原从颗粒中分离、扩散，只要微量就可以激发免疫系统。据估计，一个人在一年中接触豚草花粉最多不超过1μg，但许多人却因如此微量的变应原而饱受折磨，甚至因IgE效应危及生命。因此，对经常暴露于变应原环境的人群有必要引起重视。

能刺激TH2并引起IgE效应的吸入性变应原的特点 蛋白质 仅诱导T细胞反应 酶活性 变应原常常是蛋白酶 低剂量 刺激CD4 T细胞产生IL-4 低分子量 变应原颗粒容易通过粘膜 高可溶性 容易从颗粒中脱离并向粘膜扩散 稳定性 在干燥的条件下稳定 能结合宿主MHC II的多肽 需要T细胞致敏

表12.3 吸入性变应原的特征 低剂量变应原可诱发TH2－IgE效应。当TH2细胞被抗原激活后，释放IL-4

和IL–3等淋巴因子，后者促进IgE产生。该效应过程可以被TH1细胞所产生的

IFN-γ所抑制（见图9.7）。目前认为低剂量抗原主要刺激TH2细胞而非TH1细胞（参见10-7）。呼吸道和气道粘膜存在大量髓样树突状细胞即抗原提呈细胞精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 （参见7-29），当一些小剂量变应原与呼吸道粘膜接触后，这些抗原提呈细胞立即对抗原进行有效的摄取、加工和处理，而后转移至临近淋巴结中进一步分化成为特异性抗原提呈细胞，并向TH2细胞提呈抗原信息，刺激TH2细胞活

化，引发效应过程。

12-2 酶是变态反应常见的触发剂 前面较多篇幅描述了IgE是宿主抵抗寄生虫的重要抗体之一（参见9-2节）。寄生虫常常通过释放蛋白酶类物质，溶解破坏宿主的结缔组织，便于虫体入侵，酶蛋白是诱导TH2效应的重要抗原。许多研究者发现户尘螨

（Dermatophagoides pteronyssimus）（图12.4）粪便中有一种重要的变应原Der p 1，它是与木瓜蛋白酶序列同源的半胱氨酸蛋白酶；在北美，该抗原造成近20％人群出现变态反应。Der p 1可以酶切紧密联接蛋白（occludin），后者为连接细胞之间的蛋白组分。一旦紧密连接蛋白被分解，上皮细胞间连接的完整性就被破坏，增加了抗原与抗原提呈细胞、肥大细胞以及嗜酸性粒细胞接触机会（图12.5）。此外，Der p 1还可通过蛋白水解作用于B细胞和T细胞表面某些特定的受体蛋白，以增强其变应原性。研究证明该酶可以切除T细胞表面CD25 IL-2受体的γ亚单位，使IL-2受体功能消失，将免疫反应由TH1为主的效应过程转换为TH2效应过程（参见8-9）。

图12.4 户尘螨及其粪便颗粒的扫描电镜照片 并不是所有的变应原都是酶，例如二种来自丝虫的变应原就是酶的抑制物。迄今已鉴定出许多植物性变应原的序列结构，有关它们的酶学功能并不十分清楚。总之，酶活性与变应原性似乎没有必然的联系。 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29 气管上皮细胞紧密相连形成非通透性、完整的粘膜屏障 酶性Der p 1可以酶切与上皮细胞连接有关的紧密连接蛋白 树突状细胞摄取、提呈Der p 1变应原，激活TH2细胞 Der p 1－IgE复合物结合于肥大细胞表面导致肥大细胞脱颗粒 （图） 气道，紧密联接，树突状细胞，肥大细胞 （图） Der p 1 （图） 抗原提呈 （图） 脱颗粒

图12.5 酶活性变应原突破气道上皮细胞屏障的机制 气管上皮细胞屏障由上皮细胞紧密相连而形成。户尘螨粪便颗粒含蛋白水解酶活性的变应原Der p 1可以酶切维持细胞间紧密连接的紧密连接蛋白，破坏上皮细胞形成的屏障，便于变应原的入侵。侵入的变应原被树突状细胞摄取后，激活的树突状细胞移至邻近的淋巴结种进行抗原提呈过程，诱导Th2产生特异性淋巴因子和抗Der p 1 IgE。特异性IgE与Der p 1结合形成免疫复合物作用于肥大细胞，引起肥大细胞效应过程。

木瓜蛋白酶来源于番木瓜果，日常生活中常用于制作嫩肉粉。该酶可以诱发制造行业工人们的变态反应，又称职业性变态反应（occupational allergy）。引起职业性变态反应的酶性抗原还包括枯草杆菌蛋白酶（可引起吸入性哮喘），后者作为生物制品广泛用于洗涤剂。小鼠实验表明，注射具有酶活性的木瓜蛋白酶可诱发IgE反应。另一种与木瓜蛋白酶高度同源的木瓜凝乳蛋白酶是治疗椎间盘突出所致坐骨神经痛的药物，其不良反应之一就是变态反应（图12.1）。