第二节变态反应炎症
变应性疾病的发病主要涉及变应原、过敏性抗体(主要是IgE)、细胞、受体和细胞成分5个环节;3个阶段,即致敏阶段、发敏阶段和效应阶段;2个反应时相,即速发相和迟发相。抗原与抗体或淋巴细胞作用,是引起变态反应炎症的最初阶段。变态反应炎症是通过炎症细胞及其释放的介质而发生的。当变应原激发15~20min所发生的速发相反应主要与肥大细胞有关,而在激发4~24h所发生的迟发相反应主要与嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞有关,这两个时相的反应均依赖于T淋巴细胞。
一、炎症细胞
(一)肥大细胞和嗜碱性粒细胞
肥大细胞和嗜碱粒细胞的主要功能是释放炎症介质。它们有许多共同的特征,都有IgE受体,并且拥有机体组胺和组氨酸脱羧酶(histidinedecarboxylase)贮量的大部分,后者是合成组胺必须的。组胺与黏多糖结合在一起,形成肥大细胞和嗜碱粒细胞颗粒中的主要成分。这两类细胞也有相似的介质释放途径。肥大细胞和嗜碱粒细胞在抗原-IgE作用下释放介质的生物化学过程是一致的。抗原-IgE反应是导致肥大细胞介质释放的主要途径。抗原-IgE反应改变了细胞膜的通透性和能量代谢,并促进细胞膜磷脂甲基化过程,导致钙离子的流入和介质释放。介质释放伴随肥大细胞形态的变化,颗粒膜与细胞膜结合,进而细胞膜破坏,释放出颗粒,即脱颗粒(degranulation)。
肥大细胞是Ⅰ型变态反应速发相炎性细胞,类胰蛋白酶(tryptase)是肥大细胞活化、脱颗粒的指标。嗜碱性粒细胞是肥大细胞外周血中的同源细胞,嗜碱性粒细胞脱颗粒试验阳性不仅能够证实sIgE的存在,而且能够进一步证明sIgE是有功能的,较单纯皮肤试验或sIgE阳性结果更有临床意义。嗜碱性粒细胞脱颗粒组胺释放试验仅用于科研,目前已有商业化的嗜碱性粒细胞脱颗粒白三烯释放试验(CAST)开始应用于临床,但其灵敏度、特异度及准确度尚待作进一步评估。
(二)嗜酸粒细胞
嗜酸粒细胞(eosinophil)是一类含有嗜酸性颗粒的细胞。它们的增多与一些炎症介质的作用有关,尤其是在速发型变态反应时,肥大细胞释放的过敏性嗜酸粒细胞化学趋化因子(eosiicfaaphylaxis,ECF-A)和某些补体激活的产物、组胺等都对嗜酸粒细胞有趋化作用。
(三)中性粒细胞
中性粒细胞(rophil)至少含有两种类型的颗粒。一种是嗜苯胺蓝颗粒(azurophiliule)或称初级颗粒,另一种是特异性颗粒(speule)或称次级颗粒。中性粒细胞可被免疫复合物激活,并引起吞噬作用,释放出颗粒中的化学物质。
(四)血小板
血小板(bloodplatelet)产生于骨髓巨核细胞,然后进入血液循环。它在变态反应中也也发挥着作用,可以被激活、释放介质。血小板介质的释放可由颗粒性物质、血小板激活因子等激发。血小板先吸附于颗粒物质,释放ADP和ATP,然后血小板聚集,释放出介质。
二、炎症介质
炎症介质(mediator)是一组预先合成,或由其前体新合成的,可以诱发炎症的生物活性物质。
(一)肥大细胞介质
肥大细胞介质分为原发和继发两类,原发性介质(primarymediators)是预先形成并储存在细胞或组织内的;继发性介质(seediators)是在原发性介质的影响下释放的。肥大细胞释放的介质有以下三方面的作用:①增加血管通透性,并使平滑肌收缩;②趋化或激活其他炎性细胞;③调节其他介质的释放。
1。原发性介质
(1)组胺:组胺(histamine)是由组氨酸(histidine)经组氨酸脱羧酶作用而生成。它以预成的方式贮存于肥大细胞和嗜碱粒细胞的颗粒中,与肝素(heparin)结合在一起,处于不活动状态。在人类,除肥大细胞外,还可以存在于表皮、胃肠系和中枢神经系。
组胺的药理作用通过两种不同的受体来介导。H1和H2受体。H1受体激活可以使细胞内3′,5′-环磷酸鸟苷(cyclic3′,5′-guanosinemonophosphate,cGMP)水平升高;H2受体激活可以使细胞内3′,5′-环磷酸腺苷(cyclic3′,5′-adenosinemonophosphate,cAMP)水平升高。它们主要是相拮抗的,但在有些组织中它们的作用是协同的。对于炎症反应而言,低浓度的组胺触发H1受体引起炎症反应;而高浓度的组胺则触发H2受体,引起抗炎效应。同时组胺在引起炎症反应时,对不同的组织和器官产生不同的生物效应。
(2)过敏性慢反应物质:过敏性慢反应物质(slsubstanaphylaxis,SRS-A)是肥大细胞和嗜碱粒细胞释放出来的另外一种介质。它不同于组胺,一方面是因为它的作用较慢,另一方面它的作用不能为抗组胺药拮抗。SRS-A在正常组织中检测不到,是在反应发生后临时合成和分泌的。它的生物学活性与组胺相似,都能引起平滑肌收缩和血管通透性增加。而且SRS-A在体外引起人支气管平滑肌**的作用明显强于组胺。它对支气管平滑肌的作用是引起周边呼吸道的长期收缩。现在认为SRS-A就是白三烯C4(leukotrieC4)和白三烯D4(LTD4),通过代谢作用由LTD4除去甘氨酸可产生另一种具有生物学活性的化合物白三烯E4(LTE4)。
(3)过敏性嗜酸粒细胞化学趋化因子:过敏性嗜酸粒细胞化学趋化因子(eosiicfaaphylaxis,ECF-A)是已被致敏的肺组织和白细胞在抗原攻击下产生的。存在于人肺肥大细胞中,不存在于嗜碱粒细胞中。当嗜碱粒细胞受刺激时,它迅速合成,并释放ECF-A。