1、过敏反应的类型2013-08-03 | 阅： 1 转：4 | 分享 修改. 第一型过敏反应(hypersensitivity-type)免疫反应是宿主为保护个体，免于外来异物之入侵的保卫系统，但当此反应过当或不适当时，便造成过敏反应 (hypersensitivity)。Gell 和 Coombs 根据反应发生的快慢及反应的机转，分类成四种。这些分类是为了说明方便，在实际上并没有如此地界限分明，有时一个疾病是好几类过敏反应合并造成的。四类型的过敏反应包括：a. 第一型立即式 IgE 担任过敏反应 (immediate, IgE-mediated hypersensitivity)b. 第二型抗
2、体依靠型毒杀过敏反应 (antibody dependent cytotoxicity hypersensitivity)c. 第三型免疫复合物造成的过敏反应 (immune complex-mediated hypersensitivity)d. 第四型延迟性 T-细胞担任过敏反应 (delayed T cell-mediated hypersensitivity)1. IgE 担任过敏反应的过程(overall scheme of IgE-mediated hypersensitivity)a. 第一次暴露到过敏原 (allergen)b. 体内产生 IgE 抗体对抗此抗原c. IgE 抗
3、体和肥胖细胞(mast cell) 结合d. 第二次再碰到 (challenge) 过敏原e. 此过敏原和肥胖细胞上的 IgE 结合，活化肥胖细胞f. 被活化的肥胖细胞释放很多媒介物 (mediators)g. 这些媒介物作用到各组织，造成临床征症，而有气喘 等反应。2. IgE 抗体的特性(characteristics of IgE antibody)IgE 抗体是第一型过敏反应发生的最重要因子，它有下列特性：a. 对热 (56，30min) 不稳定b. 在血清中浓度最低c. 在粘膜区域，相对地浓度高d. 它和肥胖细胞或嗜碱性白血球 (basophil)有亲和力(homocytotropi
4、c)3. IgE 抗体合成的调节(regulation of IgE production)为什么碰到过敏原 (allergen) 时，会产生 IgE，而不像对大部份的抗原产生的抗体是 IgG 或 IgA，这就和 IgE 产生的调节控制有关，产生 IgE 的浆细胞(plasma cell) 主要在肠胃或呼吸道的粘膜区，尤其是肠系膜淋巴结 (mesentericlymph node)，数量蛮多的。IgE 的产生受到下列因素的调控：a. IgE 的产生需要 Th-细胞的帮忙，但它是 Th2-细胞，相对于 Th1-细胞是帮助IgG2 产生。Th2- 细胞，透过 IL-4 可以增强 IgE 的合成，反
5、过来 Th1-细胞的IFN 会抑制性 IgE 的产生。b. IgE 的合成比 IgG 更易受到 Ts-细胞的抑制c. 低剂量的抗原 (0.01 g) 在老鼠可以持续性产生 IgE，中剂量 (0.1 g)只产生少量的 IgE，但高剂量 (1g) 产生 IgG，但不产生 IgE，这可能反应我们接触到的过敏原，大部份是经由呼吸接触，总量通常比注射的少很多。d. IgE 的产生受到个体的遗传控制。4. IgE 的定量利用 radioallergosorbent test (RAST) 可以定量过敏原特异性的 (allergen-specific) IgE，而 radioimmunosorbent te
6、st (RIST) 是定量 IgE 的总量，IgE的血清中含量和过敏(allergy) 有密切的关系。临床上的过敏(clinicalallergy) 可以说是 IgE 的过度反应造成的后果。5. 皮肤穿刺试验(skin prick test)要正确诊断气喘患者是对何种抗原过敏，测量血清特异性的 IgE 抗体可以间接得知，但最直接的方式还是使用皮肤测试，将抗原打入皮下，在 30 分钟内可以看到典型的水庖及潮红(wheal-and-flare) 反应。6. 肥胖细胞的活化(mast cell activation)肥胖细胞在体内各组织都有，尤其在粘膜上，有结缔组织型态的肥胖细胞(connectiv
7、e tissue type mast cell) 及粘膜型态的肥胖细胞 (mucosal typemast cell) 二种，在血液称作嗜碱性白血球。肥胖细胞的活化在疾病或发炎的发展上扮演很重要的角色，因为它胞内的颗粒含有很丰富的媒介物，它的活化有三种方式：a. FcRI-担任的生理上的催化反应(FcRI-mediated physiological triggering)。b. 药理上的化合物如 calcium ionophore 或 morphine 引发的去颗粒作用。c. 过敏毒素(anaphylatoxin)如 C3a 及 C5a 引发的去颗粒作用。7. 肥胖细胞活化后去颗粒作用发生后
8、释放的媒介物(mediator release after mastcell degranulation)a. 颗粒内现成的媒介物(granule associated preformed mediators)如组织胺(histamine)、肝素(heparin)、酵素(enzymes)、趋化(chemotactic)或活化(activating)因子。b. 新合成的媒介物(newly formed mediators)如白三烯素(leukotrienes)及前列腺素(prostaglandins)。8. 来自肥胖细胞媒介物的生理作用(physiological effects of mast
9、 cellderived mediators)a. 化学上的吸引物(chemo-attractants)如 NCF, ECF-A, LTB4。b. 活化剂(activators)如组织胺、血小板活化因子(PAF)、类胰蛋白酵素(tryptase)或激呔原酵素(kininogenase)。c. 致痉物(spasmogens)如组织胺、 PGD2、LTC4、LTD4 。9. 临床上的过敏反应(clinical allergy)造成临床上气喘等过敏疾病的主因当然是 IgE 过量的产生，但体内有 IgE，未必会发生临床疾病，IgE 只是一个充分条件，由 IgE 至气道过份敏感还有很长的生物反应要进行，
10、造成过敏反应的原因有下列：a. T-细胞功能性缺乏造成先天体质不好而产生的过敏状态(T-cell deficiencyis associated with atopy)。b. 环境污染物引起的抗原特异性的 IgE 产生(environmental pollutants act toincrease antigen-specific IgE production)。c. 过敏突破的概念(the concept of allergic breakthrough)，一些同时并有的因素称作 X，如上呼吸道病毒感染，暂时性的 IgA 缺乏(transient IgAdeficiency)或 T-抑制性细
11、胞减少(decreased T suppressor cell activity)都可能增强 IgE 的合成以及产生临床征状。10. 从阻断 IgE 担任过敏反应的观点来治疗过敏反应(treatment from the pointof interrupting the IgE-mediate hypersensitivity)a. 避免接触过敏原b. 减敏治疗 (hyposensitization therapy)，利用抗原做减敏治疗，以期能刺激IgG 的产生，活化 T-抑制性细胞以抑制 IgE 的合成，这些 IgG 又可竞争IgE 和过敏原结合，减少肥胖细胞活化，达到症状减轻的效果。c.
12、利用色甘酸(cromolyn)可以稳定肥胖细胞的细胞膜，减少肥胖细胞的活化，与媒介物的释放。d. 抗组织胺(anti-histamine) 的药物可以阻止组织胺作用到组织上。e. 利用药物来做症状治疗11. 在支气管反应上不仅有立即性反应也有后期的反应(immediate and late phasebronchial reactions)，以及嗜伊红性白血球浸润在后期反应的角色(thecentral role of eosinophil infiltration during the late-phasereaction)最近的研究显示，allergy 不是只有 30 分钟内的立即性反应，它
13、还伴随着后期的反应，这后期的反应和发炎细胞，尤其是嗜伊红性白血球(eosinophil)的浸润有关系，嗜伊红性白血球在支气管的存在是气喘发展的重要步骤，嗜伊红性白血球含有丰富的 细胞激素如 IL-3、IL-5 、 GM-CSF，这些都和发炎进展有关，长期慢性的发炎会造成支气管过度敏感 (bronchial hyper-reactivity)，支气管的发炎因而有嗜伊红性白血球的浸润，以及发炎造成支气管过度敏感是气喘的二大重要特征 。12. IgE 抗体在蠕虫感染时扮演有益的角色(the beneficial role of IgE inparasitic worm infections)寄生的蠕
14、虫(parasitic worm )感染时常伴随着 IgE 及嗜伊红性白血球的增加，这可能是我们用 IgE 及嗜伊红性白血球来伤害或驱除比细胞还巨大的寄生虫，全世界有三分之一的人口有寄生虫感染，尤其在未开发国家，这可能形成演化上的压力，利用 IgE 来防御寄生虫的感染，很不幸地 IgE 会造成立即性过敏反应。. 第二型过敏反应(hypersensitivity-type)第二型过敏反应是利用 IgM 或 IgG 结合到标的物表面，直接造成细胞膜受损或被吞噬细胞吞噬。1.在补体帮助下细胞的破坏(cell destruction in the presence of complement)a. 标
15、的细胞受到特异性的抗体及补体 C3b 的调理作用而被吞噬细胞吞噬后破坏(target cells opsonized by specific antibody and C3b, thendestroyed by phagocytic cells)。b. 标的细胞受到补体 C5b-9 攻击复合物的作用而使细胞膜破裂而死亡(cellslyzed by C5b-9 membrane attach complex)。2. 抗体依靠性细胞担任的细胞毒杀反应(antibody-dependent cell-mediatedcytotoxicity, ADCC)杀手细胞(Killer, K cells) 有
16、 Fc 受体可以和已包覆抗体的标的细胞(antibody-coated target cell) 结合而杀死标的细胞，K cells 是一种大颗粒的淋巴球(large granular lymphocyte)，分类上不属于 B-细胞也不是 T-细胞，有时称 null 细胞。3. 中性白血球对组织造成的伤害正反应生理上的抗细菌作用，当一个有挫折感的中性白血球无法吞噬并杀死大的异物时，它会把体内颗粒的物质全部倒出来，这些含酵素的物质会造成周遭细胞的伤害。4. 输血引起的反应(transfusion reaction to blood group antigen)a. ABO 系统ABO 血型的抗原
17、都是醣类构造，这些抗原决定位(epitope)形成是因为有 A 基因，它是一个酵素把 N-acetylgalactosamine 接至醣类聚合物上，因此形成 A抗原，这些抗原决定位不仅存在 RBC 上，也存在其它细胞或分泌物上，此外肠内的细菌的细胞壁也带有此抗原决定位，因此只要我们体内有正常的细菌群，就会刺激免疫细胞产生抗体，这些抗体都是对抗醣类抗原，所以是属于 IgM种类，如果是 A 型的人，因为具有的 A-抗原被认为是自我 抗原，会有免疫耐受性，所以不产生抗 A-抗原的抗体，但有抗 B-抗原的抗体，因为 B-抗原是外来者，其它 B、AB 或 O 型皆是依据此原理，O 型的人没有 A-及 B
18、- 抗原，所以有 抗 A-抗体 和抗 B-抗体。 在输血时，要 ABO 血型能配对，因此要做交叉配对(cross-matching) 看接受者的血清是否有对抗捐赠者红血球抗原的抗体，如果有抗体，输血后会造成输血反应，在急性期包括发烧、血压降低、恶心、呕吐、背及胸痛等症状，这是因为 IgM 和红血球抗原结合会造成红血球凝集、补体活化及血管内溶血。在血球抗原除 ABO 外，还有其它抗原，这些抗原刺激的抗体，如果是 IgG，和红血球结合后，会使红血球被吞噬掉，主要发生在脾脏或肝脏，严重地情况会造成休克，被破坏红血球的物质会造成肾脏细胞的坏死，因此输血引起的问题必须小心处理，尤其不要输全血，改用输单成
19、分血较安全。b. Rh systemRh 因子引起的问题，称作 新生儿溶血性疾病 (haemolytic disease of thenewborn)，又叫胎性母红血球增多病(erythroblastosis fetalis)，这是因为显性遗传的 Rh-D 抗原，在 RhD- 的母亲，假如胎儿的红血球是 RhD+ (因为父亲是 RhD+ 的原故) ， 在第一次生产之后，胎儿的红血球会刺激妇女产生anti-D antibody，它是 IgG，能通过胎盘，因此会对怀孕第二次的胎儿造成问题，IgG 和胎儿的红血球结合，破坏它，形成新生儿溶血疾病，要预防此疾病，可以在第一次生产时，即给予 anti-D
20、 antibody，阻止胎儿红血球敏感化母亲的免疫细胞。. 第三型过敏反应(hypersensitivity-type)1. 三种不同型态的免疫复合物造成的疾病a. 持续性的感染造成免疫复合物沉积在肾脏。b. 对自我抗原产生自我抗体，造成免疫复合物沉积在组织。c. 外在因素，因不断地吸入真菌的抗原造成免疫复合物沉积在肺脏如养鸽者常见的过敏性肺泡炎(Pigeon Fanciers allergic alveolitis)。2. 免疫复合物疾病的例子a. 系统性红斑性狼疮的肾丝球肾炎(glomerulonephritis of lupuserythematosus)， 抗体和补体形成的免疫复合物不
21、规则沉积在肾丝球造成发炎，相对于 Goodpastures syndrome 的肾丝球肾炎，是因为自体抗体结合至肾丝球上的基底膜抗原(glomerula basement membrane)，在此情况下免疫复合物是规则沉积在肾丝球，前者是归类为第三型过敏反应，后者基本上是属于第二型过敏反应。b. 血清病(serum sickness)，静脉注射大量的抗原所造成的疾病，它引起内皮细胞的病变。c. 亚都司氏现象(Arthus reaction)，局部连续注射抗原会引起组织的发炎发应。3. 第三型过敏反应的发炎机制a. 免疫复合物形成，产生作用于血管的胺，b. 这些胺造成血管的收缩，增加血管通透压，
22、c. 随着血管通透压增加，免疫复合物开始沉积在血管壁间隙，d. 被吸引过来的颗粒白血球因为无法吞噬这些免疫复合物，因此释放它胞内的溶酷体水解酵素，造成血管壁的伤害。4. 免疫复合物的持续性(persistence of complexes)通常免疫复合物是被单株的吞噬系统(mononuclear phagocyte system) 清除，尤其是在脾脏和肝脏，人类红血球上的 CRI 受体可以和免疫复合物结合，将之带至肝脏，以 factor帮助 CRI 受体脱落已结合的免疫复合物，再由肝脏的巨噬细胞(Kupffer cells) 吞噬掉。此外补体也可以将大的免疫复合物溶解成小分子免疫复合物，再由
23、组织的巨噬细胞利用 Fc 及补体受体吞噬清除。因此我们体内不断形成的免疫复合物都会被清除，不会发生问题，除非免疫复合物实在太多，或其它因素，才有可能造成免疫复合物疾病。. 第四型过敏反应(hypersensitivity-type)唯一 T-细胞担任的过敏反应，它是一种单核细胞 (mononuclear cell) 浸润的发炎反应，需要 2448 小时的发展才会发生，它只能用细胞来传递，不像前面三种用抗体即可以将过敏反应传递至另一动物上。1. 三种不同型态的延迟性过敏反应a. 接触性的(contact)b. 结核菌素的(tuberculin)c. 肉芽肿瘤的(granulomatous)2.
24、延迟性过敏反应的作用机制(mechanism of delayed-type hypersensitivity)a. 由 Th1-细胞(TDTH-细胞)担任，b. TDTH-细胞辨认由兰格汉氏(Langerhans cell)或巨噬细胞呈献的主要组织兼容抗原和胜呔复合体，c. T-细胞产生一些细胞激素再引起其它细胞的浸润而造成发炎反应。3. 接触性的过敏反应(contact hypersensitivity)它的诱导物 是小分子物质，类似不完全抗原(hapten)，它们化学活性强，和组织的蛋白质结合，透过携带者(carrier) 的帮助，变成免疫抗原(immunogen)，可以刺激 T-细胞于
25、第二次接触，即产生延迟性过敏反应。4. 肉芽肿瘤的过敏反应(granulomatous hypersensitivity)它是临床上最重要的延迟性过敏反应，会造成很多 T-细胞担任的病理变化，它的形成通常是因为病原菌持续存在或躲在巨噬细胞内，造成抗原无法被清除，而有慢性长期的发炎，巨噬细胞被活化，变形或与其它细胞融合，产生上皮样的内芽肿瘤(epithelioid cell granuloma)特征。5. 表现延迟性过敏反应的疾病a. 痲疯(leprosy)b. 结核病(tuberculosis)c. 肉状瘤病(sarcoidosis)d. 血吸虫病(schistosomiasis)参考资料：Roitt, Brostoff & Male, Immunology, 5th, Chapter 23, 24, 25, 26、国立成功大学医学院微生物及免疫学研究所 黎焕耀教授医微讲义
