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变态反应变态反应又称过敏反应,超敏反应,是指已被某种抗原致敏的机体再次受到相同抗原刺激时发生的超常的或病理性免疫应答.其表现为生理功能紊乱或组织细胞损伤.变态反应是一种过强的免疫应答,因此具有免疫应答的特点,即特异性和记忆性.引起变态反应的抗原称为变应原,可以是完全抗原,如微生物,异种动物血清等;也可是半抗原,如药物,化学制剂等;还可是自身抗原如变性的自身组织细胞等.根据变态反应的发生机制,通常分为IV型.前III型由抗体介导,第IV型为细胞免疫介导.临床上发生的变态反应常见两型或三型并存,以一种为主.而一种抗原在不同条件下可引起不同类型的变态反应.(一)I型变态反应----速发型变态反应为致敏机体再次接触相应变应原时所发生的急性变态反应.如临床常见的过敏性哮喘,青霉素引起的过敏性休克等均属I型变态反应.其基本特点是:发生快,消失快,有明显的个体差异和遗传背景.其发生机制是由结合在肥大细胞,嗜碱性粒细胞上的IgE与再次接触的变应原结合后导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放一系列生物活性物质,导致机体生理功能紊乱,通常无组织细胞损伤.1.变应原种类:(1)吸入性:植物花粉,真菌,尘螨,昆虫,动物皮毛等.(2)食入性:奶,蛋,海产品,菌类食物,食品添加剂,防腐剂等.(3)其它:药物,化工原料,污染空气颗粒等.2.参与的免疫细胞:(1)效应细胞:肥大细胞,嗜碱性粒细胞.这两种细胞表面均具有IgEFc受体,可与IgE的Fc段结合.同时这两种细胞的胞浆内均含有大量嗜碱性颗粒,其内含有丰富的生物活性物质,如组胺.(2)负反馈调节细胞:嗜酸性粒细胞.嗜酸性粒细胞可直接吞噬,清除肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的颗粒,释放一系列酶灭活生物活性介质.3.参与的免疫分子――抗体:IgE为主,IgG4也可参与.IgE由变应原入侵部位粘膜固有层中浆细胞产生,对同种组织细胞具有亲嗜性,其Fc段可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgEFc受体结合.4.参与的生物活性介质及生物效应:(a)颗粒内储存的介质：组胺使毛细血管扩张,增加其通透性,平滑肌痉挛,腺体分泌增加,引起痒感；激肽原酶使血浆中激肽原变为缓激肽,扩张毛细血管,增加其通透性,平滑肌收缩,引起痛感；嗜酸性粒细胞趋化因子吸引嗜酸性粒细胞在反应局部聚集。(b)新合成介质：白三烯使支气管平滑肌强烈持久收缩导致痉挛,且其作用不能被抗组胺药物阻断；前列腺素E使支气管平滑肌收缩,毛细血管扩张,双向调节组胺释放，使低浓度促进,高浓度抑制；血小板活化因子能凝聚,活化血小板,使其释放组胺和5-羟色胺,引起毛细血管扩张,通透性增强。5.反应过程:(1)机体致敏阶段:变应原通常经呼吸道,消化道粘膜和皮肤初次入侵过敏体质机体,刺激机体产生针对变应原的特异性IgE.该抗体Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞上Fc受体(FcεR)结合,形成致敏的肥大细胞和嗜碱性粒细胞细胞,使机体处于对该变应原的致敏状态.此状态可维持半年至数年不等.(2)发敏阶段:致敏机体再次接触同一变应原,则变应原与体内早已存在的致敏肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面两个相邻的特异性IgE分子交联结合,使胞膜发生一系列生化反应,使致敏细胞脱颗粒,释放储存的介质,同时合成新的介质.这些生物活性介质作用于抗原入侵部位组织器官,使毛细血管通透性增加,平滑肌收缩,痉挛,腺体分泌增加,产生一系列症状.如呼吸道过敏反应可表现为过敏性哮喘,过敏性鼻炎;消化道过敏反应表现为呕吐,腹痛,腹泻;皮肤过敏反应可表现为荨麻疹,血管性水肿;如全身毛细血管扩张,引起血压下降,则表现为急性的过敏性休克,如不及时抢救则有生命危险.6.I型变态反应的负反馈调节:主要依靠嗜酸性粒细胞.其作用有两方面:(1)直接吞噬,降解肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的颗粒.(2)释放一系列酶破坏生物活性介质:包括组胺酶灭活组胺,芳基硫酸酯酶灭活白三烯,磷脂酶D灭活血小板活化因子等.7.常见I型变态反应性疾病及预防:(1)过敏性休克:①药物过敏性休克:以青霉素引起的多见,碘剂,麻醉剂等也可引起.青霉素降解产物青霉烯酸和青霉噻唑作为半抗原与体内组织蛋白结合构成变应原.预防措施包括提高青霉素质量,使用前新鲜配制,注射前皮试等.②血清过敏性休克:由再次使用免疫血清如破伤风抗毒素,白喉抗毒素血清引起.纯化免疫血清,使用前皮试可避免这类反应发生.若皮试阳性者仍需应用则应采取脱敏注射.(2)过敏性哮喘,过敏性鼻炎:常由花粉,尘螨,动物皮屑,霉菌孢子等引起.尽量避免接触变应原.如无法避免,可采用减敏疗法.(3)过敏性胃肠炎:某些过敏体质的小儿食入动物蛋白如鱼,虾,牛奶,鸡蛋等出现呕吐,腹痛和腹泻等症状.(4)荨麻疹:可由药物,食物,花粉,肠道寄生虫,甚至冷,热刺激引起.(二)II型变态反应-----细胞毒型变态反应是自身组织细胞表面抗原与相应抗体(IgG,IgM)结合后,在补体,巨噬细胞和NK细胞参与下引起细胞溶解和组织损伤为主的病理性免疫应答.1.变应原:(1)自身组织细胞表面抗原:如血型抗原,自身细胞变性抗原,暴露的隐蔽抗原,与病原微生物之间的共同抗原等.(2)吸附在组织细胞上的外来抗原或半抗原:如药物(青霉素,甲基多巴),细菌成分,病毒蛋白等.2.靶细胞/组织:血细胞,肾小球基底膜,心瓣膜,心肌细胞等.3.参与的免疫分子:(1)抗体IgG,IgM.(2)补体.4.靶细胞损伤机制:当体内相应抗体与细胞表面的抗原结合后,可通过以下三条途径杀伤带有抗原的靶细胞:(1)激活补体:靶细胞上的抗原和体内相应抗体IgG,IgM结合后,通过经典途径激活补体,最终在靶细胞膜表面形成膜攻击复合物,造成靶细胞因膜损伤而裂解.(2)调理吞噬作用:抗体IgG结合靶细胞表面抗原后,其Fc段与巨噬细胞,NK,中性粒细胞表面的Fc受体结合,增强它们的吞噬作用.IgM与靶抗原结合后可通过激活补体,再以补体C3b与巨噬细胞表面C3b受体结合发挥调理作用.(3)ADCC效应:对固定的组织细胞,在抗体IgG和IgM介导下,与具有IgGFc受体和补体C3b受体的巨噬细胞,NK细胞,等结合,释放蛋白水解酶,溶酶体酶等,使固定组织溶解破坏.5.常见的II型变态反应性疾病和预防:(1)输血反应:可由ABO血型不合和Rh血型不合的输血引起红细胞溶解.HLA型别不同的输血可使体内产生抗白细胞,血小板抗体,产生非溶血性输血反应.通过血型鉴定选择同型血输入可避免ABO血型不合的输血反应.(2)新生儿溶血症:主要见于母子间Rh血型不合的第二胎妊娠.血型为Rh阴性的母亲因流产或分娩过Rh阳性的胎儿时,Rh阳性RBC进入体内产生了抗Rh抗体(IgG类),当她再次妊娠Rh阳性的胎儿时,母体内的抗Rh抗体可通过胎盘进入胎儿体内,与胎儿Rh阳性RBC结合,通过激活补体和调理吞噬,使胎儿RBC溶解破坏,引起流产或新生儿溶血.若该母亲曾接受过输血则第一胎胎儿也可发生溶血.预防:分娩Rh阳性胎儿72小时内给母体注射Rh抗体(抗D抗体),预防再次妊娠Rh阳性胎儿发生新生儿溶血症.母子ABO血型不符也可引起新生儿溶血症,见于O型血母亲生A,B,AB型胎儿.目前无有效预防措施.(3)自身免疫性溶血性贫血:由于感染或某些药物引起的红细胞表面抗原改变,导致体内产生抗红细胞抗体,与红细胞表面抗原结合后激活补体或巨噬细胞引起红细胞溶解.(4)药物过敏性血细胞减少症:外来药物半抗原结合在血细胞上成为完全抗原后刺激体内产生相应抗体,与血细胞表面抗原结合后激活补体或巨噬细胞造成血细胞损伤,可表现为溶血性贫血,粒细胞减少,血小板减少.(5)链球菌感染后肾小球肾炎:由A族链球菌与肾小球基底膜存在的共同抗原或因链球菌感染改变肾小球基底膜,产生自身抗原引起.(6)急性风湿热:链球菌感染后,体内抗链球菌胞壁蛋白抗体与心肌细胞上的共同抗原结合,引起心肌炎.(三)III型变态反应――免疫复合物型,血管炎型变态反应为可溶性抗原与相应抗体(主要IgG,IgM)结合形成中等大小的可溶性免疫复合物沉积于局部或全身毛细血管基底膜后,通过激活补体系统,吸引白细胞和血小板聚集,引起以充血水肿,中性粒细胞浸润,组织坏死为主要特征的病理性免疫应答.1.中等大小的可溶性免疫复合物的形成和沉积:颗粒性抗原与抗体形成的大分子免疫复合物可被吞噬细胞吞噬清除.可溶性小分子免疫复合物在通过肾脏时可被滤过清除.只有中等大小的可溶性免疫复合物可在血流中长期存在,并在一定条件下沉积.引起沉积的原因主要有:(1)血管活性胺等物质的作用:免疫复合物可直接吸附血小板,使之活化释放血管活性胺;或通过激活补体,产生C3a,C5a片段,使嗜碱性粒细胞脱颗粒释放血管活性胺,造成毛细血管通透性增加.(2)局部解剖和血流动力学因素:免疫复合物在血流中循环,遇到血流缓慢,易产生涡流,毛细血管内压较高的区域如肾小球基底膜和关节滑膜,则易于沉积并嵌入血管内皮细胞间隙之中.2.免疫复合物沉积后引起的组织损伤:主要由补体,中性粒细胞和血小板引起.(1)补体作用:免疫复合物经过经典途径激活补体,产生C3a,C5a,C567等过敏毒素和趋化因子,使嗜碱性粒细胞和肥大细胞脱颗粒,释放组胺等炎症介质,造成毛细血管通透性增加,导致渗出和水肿;并吸引中性粒细胞在炎症部位聚集,浸润.膜攻击复合物可加剧细胞损伤.(2)中性粒细胞作用:中性粒细胞浸润是III型变态反应的主要病理特征.局部聚集的中性粒细胞在吞噬免疫复合物的过程中,释放蛋白水解酶,胶原酶,弹性纤维酶和碱性蛋白等,使血管基底膜和周围组织损伤.(3)血小板作用:免疫复合物和补体C3b可使血小板活化,释放血管活性胺,导致血管扩张,通透性增加,引起充血和水肿;同时血小板聚集,激活凝血机制,可在局部形成微血栓,造成局部组织缺血,进而出血,加重局部组织细胞的损伤.3.常见的III型变态反应性疾病(1)局部免疫复合物病:如Arthus反应及类Arthus反应.前者见于实验性局部III型变态反应;后者见于胰岛素依赖型糖尿病患者局部反复注射胰岛素后刺激机体产生相应IgG抗体,再次注射胰岛素即可在注射局部出现红肿,出血和坏死等类似Arthus反应的现象.(2)全身免疫复合物病:A.血清病:通常在初次接受大剂量抗毒素(马血清)1～2周后,出现发热,皮疹,关节肿痛,全身淋巴结肿大,荨麻疹等症状.主要是体内马血清尚未清除就产生了相应抗体,两者结合形成中等大小的可溶性循环免疫复合物所致.该病为自限性疾病,停用抗毒素后可自然恢复.B.链球菌感染后肾小球肾炎:一般发生于A族溶血性链球菌感染后2～3周,由体内产生的相应抗体与链球菌可溶性抗原如M蛋白结合后沉积在肾小球基底膜所致.其他病原体如乙肝病毒,疟原虫等感染也可引起免疫复合物型肾炎.C.慢性免疫复合物病:如系统性红斑狼疮,类风湿性关节炎等.系统性红斑狼疮是由于患者体内持续存在变性DNA及抗DNA抗体形成的免疫复合物,沉积在肾小球,肝脏,关节,皮肤等部位血管壁,激活补体和中性粒细胞引起的多脏器损伤.类风湿性关节炎是由自身变性的IgG分子作为自身抗原,刺激机体产生抗变性IgG的自身抗体(IgM类为主,临床上称类风湿因子),两者结合形成免疫复合物,反复沉积在小关节滑膜,引起类风湿性关节炎.(3)过敏性休克样反应:见于临床上用大剂量青霉素治疗梅毒,钩端螺旋体病时出现的与过敏性休克相同的临床表现.但两者发生机制不同.过敏性休克样反应无IgE参与,是由于梅毒螺旋体和钩端螺旋体被大量杀死后,其可溶性抗原与抗体形成大量的循环免疫复合物激活补体,产生大量过敏毒素,激发肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放血管活性胺类物质,引起血管通透性增高,血压下降,导致过敏性休克.(四)IV型变态反应――迟发型变态反应由效应T细胞与相应致敏原作用引起的以单个核细胞(巨噬细胞,淋巴细胞)浸润和组织细胞变性坏死为主的炎症反应.其主要特点是(1)发生慢,接触变应原后24～72小时发生,故称迟发型变态反应;(2)IV型变态反应的发生与抗体,补体无关,而与效应T细胞和吞噬细胞及其产生的细胞因子和细胞毒性介质有关;(3)IV型变态反应的发生和过程基本同细胞免疫应答,无明显个