免疫炎癥可由不同的途徑引發(fā),因此參與反應的炎癥細胞、炎癥因子和反應機制各不相同。一個世紀以來已觀察到不同免疫炎癥間的區(qū)別,許多認識是從皮膚試驗得到的;因為皮膚易于發(fā)生各種類型的反應,且容易發(fā)現(xiàn)它們之間的區(qū)別,F(xiàn)在仍然經(jīng)常用皮膚試驗來判斷患者是否對某種抗原發(fā)生超敏反應。免疫介導的炎癥應答至少有4種類型(表8-5)。在人工皮膚試驗情況下,單一的純化抗原在特定的病人身上只能誘發(fā)一種類型的炎癥應答;但復合抗原可同時涉及多種類型;人類對天然抗原的應答多是復合型反應。
表8-5免疫炎癥的分類
炎癥類型 | 潛伏期 | 效應細胞 | 主要介質(zhì) | 應答機制 |
IgE介導型 | ||||
速發(fā)相 | 10min | 肥大細m.quanxiangyun.cn/yishi/胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞 | 組胺、LTs | 血管和平滑肌反應 |
遲發(fā)相 | 6h | 肥大細胞、嗜堿性、嗜酸性和中性粒細胞 | PAF、PGD2、TNFα、LTs | 肥大細胞后期介質(zhì)和效應 |
免疫復合物型 | 8h | 中性粒細胞等 | 補體產(chǎn)物 | 吞噬消化效應 |
細胞介導型 | 36h | 淋巴細胞、Mφ | 淋巴因子 | T細胞應答 |
皮膚嗜堿細胞型 | 36h | 嗜堿性粒細胞 | 不清 | 不清 |
IgE又稱反應素(reagin)。它介導的炎癥發(fā)作迅速、有明顯的病理生理效應,但很少有組織破壞,多數(shù)在短期內(nèi)即可恢復正常,亦稱為過敏反應(anaphylaxis)。近年的研究發(fā)現(xiàn),過敏反應的速發(fā)期過后,間隔數(shù)小時還會出現(xiàn)不完全相同的后期反應;分別稱為過敏反應的速發(fā)相和遲發(fā)相,或者早期反應和晚期反應。
(一)早期反應
機體被某類抗原致敏后產(chǎn)生的IgE通過FcεRⅠ結合到肥大細胞和嗜堿性粒細胞上,當相應抗原與IgE結合時,會產(chǎn)生一個激動信號使肥大細胞活化,從而使細胞脫顆粒并釋放炎癥介質(zhì)。
引發(fā)早期反應的抗原是多價的,必須與細胞表面2個或2個以上的IgE結合,形成抗體的橋聯(lián)作用,才能產(chǎn)生細胞活化信號;這種效應也可由抗IgE抗體、絲裂原和過敏毒素引起;罨盘柨墒沟鞍踪|(zhì)酪氨酸激酶活化和細胞內(nèi)鈣離子水平升高,致使胞漿顆;ハ嗳诤喜⑴c細胞的表面膜融合,將顆粒內(nèi)容物釋放到細胞外。
上述過程在抗原與IgE結合后的2~3min內(nèi)就可完成。釋放出的組胺等介質(zhì)快引起毛細血管擴張和通透性強、平滑肌收縮和腺體分泌增加等效應,表現(xiàn)為皮膚紅斑、丘疹、水腫和瘙癢,支氣管哮喘,嚴重時可發(fā)生休克。這些反應在接觸抗原后的15min達到高峰。
(二)晚期反應
晚期反應發(fā)生在接觸抗原大約6h后,于反應部位出現(xiàn)嗜酸性粒細胞和中性粒細胞浸潤,并可持續(xù)12d或更長時間,是為過敏反應的遲發(fā)相。
晚期反應主要由肥大細胞脫顆粒后形成的各種產(chǎn)物(例如PAF和各種花生四烯酸代謝產(chǎn)物)及預先形成的TNFα所引起,這些因子吸引粒細胞浸潤,進一步加重炎癥,表現(xiàn)為受累部位出現(xiàn)紅斑、硬結、發(fā)熱、搔癢和燒灼感。炎癥部位可有纖維蛋白沉積,但無免疫球蛋白和補體沉積。TNFα不僅在短期內(nèi)有白細胞趨化功能,而且刺激局部血栓形成、成纖維細胞增生和瘢痕形成。
一般情況下,IgE介導的炎癥在抗原進入機體初期的防御中起著有益的作用,因為快速的血管擴張能使可溶性因子和細胞容易進入抗原接觸部位。引起的超敏反應疾病主要歸咎于后期吸引的白細胞作用而不是肥大細胞。
免疫復合物(immunecomplex,IC)介導的炎癥分為兩種類型棗局部型Arthus反應和全身性血清病(serumsickness),其發(fā)生機制都是免疫復合物沒積、補體活化和細胞浸潤等過程。
(一)免疫復合物形成
抗原進入致敏的機體可與相m.quanxiangyun.cn/sanji/應的抗體結合形成復合物;但只有含IgG(IgG4除外)和IgM類抗體的復合物才能活化補體的經(jīng)典途徑而引起炎癥。這兩類抗體在血清中含量較大,是構成免疫復合物的主要抗體;可溶性抗原與相應抗體形成的較大免疫復合物活化補體的能力較強。
IgG抗體為雙價,可與相應的多價抗原交互結合形成較大的免疫復合物;IgM分子可形成更大的免疫復合物?乖贵w親和力高時易形成大而穩(wěn)定的免疫復合物。另外,抗原和抗體的相對比例與復合物的形成也密切相關;當抗原或抗體比例相差懸殊時,只能形成小的可溶性復合物;只有在抗原-抗體比例適當時,才能形成引起炎癥的免疫復合物。
(二)免疫復合物沉積
較大網(wǎng)格的抗原抗體復合物容易從液相中沉淀出來,即沉淀素反應(precipitinreaction);免疫復合物的沉積還與局部因素有關,在毛細血管分支多、血流緩慢或富含膠原組織的部位,容易發(fā)生免疫復合物沉積。
如果免疫復合物在血流中形成,可通過循環(huán)沉積在全身各處,例如在動脈彈力層、血管周圍、腎小球基底膜和關節(jié)滑漠等部位;所引起的病理現(xiàn)象可統(tǒng)稱為血清病。另外,高濃度的抗原抗體復合物可以在某一局部形成,例如在皮膚注射部位,形成的免疫復合物不能進入循環(huán),在局部就地沉積,引起局部型免疫復合物炎癥,即Arthus反應。
(三)補體激活與炎癥效應
當免疫復合物在某部位沉積時,可通過經(jīng)典途徑激活補體,所形成的活性介質(zhì)C3a、C4a、C5a和C567等有中性粒細胞趨化作用,使大量中性粒細胞聚集在復合物沉積部位;中性粒細胞在吞噬復合物的過程中釋放出溶酶體酶,造成周圍組織的,損傷。還可直接或間接引起彌漫性微血栓、內(nèi)皮細胞增生及巨噬細胞和淋巴細胞浸潤。因為上述補體活性產(chǎn)物還有過敏毒素作用,所以有時還伴隨著一定程度的過敏反應現(xiàn)象。
Arthus反應發(fā)生在多次重復注射同一種抗原的個體,在注射相應抗原1h后,局部可見水促和紅暈,隨后在數(shù)小時內(nèi)可發(fā)展為出血和壞死,2~3天后逐漸被吸收愈合。Arthus反應除了發(fā)生在實驗動物外,在人也可見到,例如在接種某些疫苗和長時期注射胰島素者的注射部位;還可發(fā)生在昆蟲叮咬處。
血清病是全身不同程度的血管炎,常發(fā)生在大量注射異種免疫血清或重復遭受某種感染的病人,可引起多咱臨床表現(xiàn),例如血管炎、腎小球炎、肺炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關節(jié)炎和結節(jié)病等等。
細胞介導的炎癥是指由巨噬細胞和T細胞介導的反應,發(fā)展較慢,在接觸抗原后36小時才發(fā)生,所以也稱遲發(fā)型超敏反應(DTH)。
DTH由抗原特異性TH促發(fā),活化的TH釋放細胞因子,進行免疫調(diào)節(jié)和誘導炎癥發(fā)生。這些可使TH自身增殖;吸引其他循環(huán)細胞聚集,包括T細胞、B細胞、單核細胞、粒細胞等;促進吞噬、細胞殺傷、殺菌和抗原遞呈功能。上述過程使局部血管擴張,進一步促使循環(huán)細胞到達反應部位;使得凝血系統(tǒng)和激肽系統(tǒng)被激活,纖維蛋白形成和沉積局部。纖維蛋白在限制炎癥擴散和硬結的形成方面有重要意義,這是DTH的組織特征。
DTH的病理變化主要是局部淋巴細胞和巨噬細胞浸潤;某些抗原如手術縫合線、硅膠、滑石、礦物油等異物及真菌、寄生蟲、分枝桿菌等所引起的DTH以巨噬細胞浸潤為主,導致肉芽腫形成。臨床上常見的接觸性皮炎、某些預防接種反應、同種移植排斥反應、腫瘤免疫、某些自身免疫病和對細胞內(nèi)病原體的抗感染機制等都屬于此類炎癥反應。細胞介導的炎癥對機體有保護作用,但強烈持久者也可導致宿主組織的損傷。
皮膚嗜堿性細胞超敏反應常由蛋白質(zhì)抗原引起,當抗原注入皮膚時,引起局部腫脹等DTH反應,但比典型DTH的損傷和瘙癢輕;主要病理變化為嗜堿性粒細胞浸潤,但無DTH的肉芽腫等其他特征。這種類型的損傷似乎是抗體介導的,其形成機制尚不肯定。嗜堿性粒細胞浸潤有時在同種腎移植中見到,提示這個過程可能是一種移植排斥現(xiàn)象。