医学免疫学/Ⅱ型超敏反应

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医学免疫学

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一、概 念

IgGIgM抗体靶细胞表面抗原结合,通过募集和激活炎症细胞补体系统而引起靶细胞损伤,所以此型超敏反应也称抗体依赖的细胞毒超敏反应、溶细胞型或细胞毒型超敏反应。这些抗体能与自身抗原或与自身抗原有交叉反应的外来抗原特异性结合。这些自身抗体可以与靶抗原结合或以游离形式存在于血循环中。抗体、补体巨噬细胞(MФ)和NK(K)细胞均参与该型反应。该型反应中的靶细胞主要是血细胞和某些组织成分。

二、组织损伤机制

Ⅱ型超敏反应中最常见的形式是由直接针对细胞或组织上的抗原并能结合补体的IgG或IgM类抗体所引起。细胞表面抗原与相应抗体结合导致细胞崩溃死亡、组织损伤或功能异常。参与Ⅱ型超敏反应的抗原、抗体及组织损伤机制分述如下:

(一)抗原

Ⅱ型反应中的靶细胞主要是血液细胞,白细胞红细胞血小板均成为反应的攻击目标。某些组织特别是肺基底膜肾小球毛细血管基底膜也是该型反应中的常见抗原。机体产生抗细胞表面抗原或组织抗原的原因可能有:

1.同种异型抗原或抗原体的输入同种不同个体间血型不匹配的输血引的输血反应以及母子因Rh或ABO血型不符所致的新生儿溶血症是典型的例子。

2.感染病原微生物特别是病毒感染可致自身细胞或组织抗原的抗原性改变,以致机体将它们视为外来异物发生免疫应答;有些病原微生物与自身组织抗原有交叉反应性,如有的链球菌细胞壁与人肺泡基底膜及肾小球毛细胞血管基底膜具有交叉抗原性,因此抗链球菌的抗体也能与肺、肾组织中的交叉抗原结合并引起损伤。

3.药物多数药物为半抗原,它们可吸附在血细胞表面,成为新抗原被机体免疫系统识别.

4.免疫耐受机制的破坏因物理化学生物外伤等使机体免疫耐受机制失灵,从而产生了抗自身抗原的抗体。

(二)抗体

介导Ⅱ型超敏反应抗体主要属IgG和IgM类,是针对自身细胞或组织抗原的,因此多为自身抗体。IgM为五聚体,能最有效地结合抗原、激活补体和介导吞噬作用。IgG的CH2和IgM的CH4功能区均有与Clq结合的位点

(三)抗体引起靶细胞或组织损伤的主要机制

1.补体介导的细胞溶解 IgM或IgG类自身抗体与靶细胞上的抗原特异性结合后,经过经典途径激活补体系统,最后形成膜攻击单位,直接引起膜损伤,靶细胞溶解死亡。

2.炎症细胞的募集和活化在抗体所在处由于局部补体活化产生的过敏毒素C3a和C5a对中性粒细胞单核细胞具有趋化作用,因此常可见有这两类细胞的聚集。这两类细胞的表面均有IgG Fc受体,故IgG抗体与靶细胞结合并被激活。活化的中性粒细胞和MФ产生水解酶细胞因子等而引起细胞或组织损伤。

3.覆盖有抗体的靶细胞被吞噬如自身免疫性溶血性贫血时机体产生了抗体自身红细胞的抗体,被自身抗体结合和调理的红细胞易于被肝脾中的MФ所吞噬,因而红细胞减少引起贫血

4.依赖抗体的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)覆盖有低浓度IgE抗体的靶细胞能通过细胞外非特异性杀伤机制,包括被非致敏淋巴网状细胞非特异性地杀伤。因淋巴网状细胞表面有能与Igg Fc的CH2和CH3功能区结合的特异性受体,这种杀伤作用称为ADCC。吞噬的和非吞噬的髓样细胞以及K细胞均有ADCC活性。如人单核细胞和IFN-γ活化的中性细胞藉助其FcγRⅠ和FcγRⅡ杀伤覆盖有抗体的瘤细胞,而K细胞通过FcγRⅢ杀伤靶细胞。在ADCC中效应细胞与靶细胞间的接触十分重要。细胞弛缓素B因干扰细胞移动而能抑制ADCC反应。聚合IgG因牢固地结合Fc受体而阻断效应细胞与靶细胞表面上的抗体相互作用。在体外嗜酸性粒细胞杀伤覆盖有IgG或IgE抗体的血吸虫。ADCC在体内的作用如何尚待阐明,但这种细胞毒机制对于像寄生虫和实体瘤这类难以经吞噬而杀伤的细胞靶而言可能是积极意义的。

5.抗细胞表面受体抗激素、抗交叉抗原等自身抗体也具有重要致病作用。

三、常见的Ⅱ型超敏反应性疾病

(一)同种不同个体间的Ⅱ型超敏反应

1.输血反应 ABO血型是人红细胞膜上最主要的系统。AB血型的人有A和B基因,其红细胞表面有A和B抗原,而O型血的人没有A和B基因,故只合成H物质。A型血的人血清中有天然抗B抗体,B型血的人则相反,而O型血的人有抗A和抗B抗体。这些同族血细胞凝集素结合,补体被激活,红细胞被破坏,出现溶血血红蛋白尿等现象。结合了同族血细胞凝集素的红细胞也可被吞噬细胞吞噬消灭。

2.新生儿溶血症 Rh血型为一重要抗原系统,其中RhD抗原最重要。如母亲为Rh阴性,胎儿为Rh阳性,在首次分娩时,胎儿血进入母体内,母亲被胎儿的Rh阳性红细胞的致敏,产生了以IgG类为主的抗Rh抗体。当再次妊娠时,抗Rh抗体经胎盘进入胎儿体内,并与胎儿红细胞膜上的RhD抗原结合,红细胞被溶解破坏。分娩后72小时内给母体注射抗RhD血清能成功的预防Rh血型不符所引起的溶血症。

母子间ABO血型不符引起的新生儿溶血症在我国并不少见,病性较轻,但至今尚无有效的预防措施。

3.移植排斥反应器官移植后的排异反应其机制十分复杂,细胞免疫体液免疫均参与。针对移植抗原的抗体对移植物可有直接细胞毒性,或引起吞噬细胞的粘附或由K细胞行使非特异性攻击。当抗体与血管内皮表面上抗原结合时,抗体亦可引起血小板粘附。超急排斥反应为受者体内预存的抗体所介导。

(二)自身免疫性Ⅱ型超敏反应

1.自身免疫性溶血性贫血患者产生了抗自身红细胞抗体,主要为IgG类。引起红细胞溶血的主要机制是:如补体活化至C9,则红细胞直接被溶解;如补体仅激活C3,则覆盖有IgG抗体和C3b的红细胞被肝脾中的吞噬细胞吞噬消化。引起红细胞溶解的自身抗体有温抗体和冷抗体两类,它们分别在37°C和20°C以下发挥作用。

2.肺出血肾炎综合征 即Goodpasture综合征,是由自身抗体引起的以肺出血和严重肾小球肾炎为特征的疾病。自身抗体与肺泡和肾小球毛细血管基底膜中第Ⅳ型胶原结合并在局部激活补体和中性白细胞。显微镜下可见坏死、白细胞浸润及抗体和补体沿基底膜呈线状沉积。

3.自身免疫性受体病抗细胞表面受体的自身抗体与相应受体结合导致细胞功能紊乱,但无炎症现象和组织损伤。细胞功能的异常可以表现为受体介导对靶细胞的刺激作用,也可表现为抑制作用。

(1)Grave病:是刺激性作用的一个例子。病人产生了抗甲状腺上皮细胞刺激激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)受体的自身抗体,TSH的生理功能是刺激甲状腺上皮细胞产生甲状腺素。自身抗体与TSH受体结合其作用与TSH本身相同,因而导致对甲状腺上皮细胞刺激的失调,甚至在无TSH存在下也能产生过量甲状腺素,出现甲状腺功能亢进。Roiitt称这种刺激型超敏反应为V型超敏反应,但多数人认为它是Ⅱ型超敏反应的一种特殊表现形式。

(2)重症肌无力:是抗受体抗体介导的功能受抑制的病症。80%以上患者有针对神经肌肉接头处突触后膜乙酰胆碱受体的抗体,补体参与发病过程。神经肌肉传导障碍导致晨轻暮重、活动后加重、休息可减轻的渐进性骨髓无力及各种受累器官的症状。因受体内吞和在胞内的降解,受体数目减少。

(3)胰岛素抗性糖尿病:有些对胰岛素无反应的糖尿病人抗胰岛素体的自身抗体,受体与自身抗体结合后,胰岛素不能与其受体结合。

4.抗激素自身抗体所致的疾病有的恶性贫血与抗体内源性因子即肠道吸收维生素B12辅因子的自身抗体有关。自身抗体与该因子结合后,辅因子功能被抑制,结果维生素B12缺乏,造成血细胞生成异常和幼巨细胞贫血。

(三)抗交叉的反应性抗原的抗体致的疾病

急性风湿热是抗与自身蛋白质有交叉反应的外来抗原的抗体所致疾病的最好例子。其特征是关节炎心脏瓣膜损伤引起的心内膜炎心肌炎。抗链球菌细胞壁蛋白质的抗体与心肌细胞上的交叉抗原结合而引起心肌损伤。

(四)Ⅱ型药物反应

药物为半抗原,结合于血液有形成分的表面则成为细胞-药物复合物并导致细胞毒抗体的产生。如与持续服用氯丙嗪或非那西汀有关的溶血性贫血,与服氨基匹林或奎尼丁有关的粒细胞缺乏症,用司眠脲引起的血小板减少性紫癜等均属此类。

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