第三节Ⅲ型超敏反应
Ⅲ型超敏反应又称为免疫复合物型或血管炎型超敏反应。由可溶性抗原与相应抗体结合,形成中等大小可溶性免疫复合物,沉积于局部或全身多处毛细血管基底膜后,通过激活补体,并在中性粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞和肥大细胞等效应细胞的的参与下,引起以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损伤(如图9-4所示)。
Ⅲ型超敏反应的主要特点是:①抗原主要是可溶性抗原;②抗体主要为IgG、IgM、IgA类;③由中等大小免疫复合物沉积于毛细血管基底膜而激活补体;④效应细胞主要是中性粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞和肥大细胞;⑤组织损伤表现为血管炎和血管周围炎症反应;⑥有一定的个体差异存在。
一、发生机制
(一)免疫复合物的形成
可溶性抗原与相应抗体结合可形成抗原抗体复合物(IC)。正常状态下,IC的形成有利于机体对抗原性异物的清除。但在某些情况下,IC也可引起疾病。通常抗原与抗体比例适宜时,形成大分子IC可被体内单核-巨噬细胞及时吞噬清除;在抗原量大大超过抗体量时,形成小分子IC可通过免疫黏附作用被清除,因此二者均无致病作用。只有在抗原的量稍多于抗体量时,形成中等大小可溶性IC并长期存在于循环中,即有可能沉积于毛细血管基底膜,引起Ⅲ型超敏反应。
(二)免疫复合物的沉积
中等大小的免疫复合物的沉积条件和沉积部位与下列因素有关。
1.血管通透性增高 IC在血管通透性增高时,能穿过血管内皮细胞间隙沉积于血管基底膜。IC通过以下方式使血管通透性增高:①补体激活产生多种具有过敏毒素作用的裂解片段(如C3a、C4a、C5a),能使肥大细胞、嗜碱性粒细胞和血小板活化,释放组胺、5-羟色胺等血管活性物质;②IC可直接与血小板表面IgG Fc受体结合,使之活化并释放组胺等炎性介质。高浓度血管活性胺类物质可使血管内皮细胞间隙增大,从而不仅增加血管通透性,且有助于IC沉积和嵌入血管内皮细胞间隙。
2.血管内高压及形成涡流 循环IC容易沉积于血压较高的毛细血管迂回处。肾小球基底膜和关节滑膜等处的毛细血管迂回曲折,血流缓慢且易形成涡流,同时该处毛细血管内血压较高,约为其他部位毛细血管的4倍,因此可促进中等大小可溶性IC沉积并嵌入内皮细胞间隙之中。
3.机体清除IC能力降低 正常情况下,IC主要由补体和吞噬细胞清除。如果免疫复合物的量过大、在体内持续存在;或出现补体缺陷、吞噬细胞功能缺陷使机体清除IC能力降低,都能影响IC的清除,促进IC的沉积。
(三)组织损伤
1. 补体的作用 沉积的IC可通过经典途径激活补体,产生补体裂解片段C3a和C5a。C3a和C5a与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上C3a和C5a受体结合,使其释放组胺、血小板活化因子(PAF)等生物活性介质,使局部毛细血管扩张、通透性增高,导致局部组织充血、水肿。
2. 中性粒细胞的作用 C3a和C5a又可发挥趋化作用,吸引中性粒细胞到复合物沉积部位聚集。聚集的中性粒细胞在吞噬沉积的IC过程中,释放溶酶体酶,包括蛋白水解酶、胶原酶和弹性纤维酶,损伤血管和局部组织。
3. 血小板的作用 C3a和C5a可使血管内皮细胞释放组织因子,启动并加速凝血过程,肥大细胞或嗜碱性粒细胞活化释放的PAF,可使血小板凝集、激活促进血栓的形成,引起局部缺血、出血及坏死。血小板活化还可释放血管活性胺类,进一步加剧局部的充血、水肿。
二、临床常见疾病
(一)局部免疫复合物病
1.Arthus反应 是实验性局部Ⅲ型超敏反应。用马血清经皮下反复免疫家兔数周后,会在注射局部出现红肿、出血和坏死等剧烈炎症反应。其机制是,马血清反复免疫可诱导机体产生大量抗体,再次注射马血清后,血中抗体与局部抗原在血管壁相遇,结合成为IC并沉积,引起局部血管炎。
2. 类Arthus反应 常见于胰岛素依赖性糖尿病患者。由于多次反复注射胰岛素后可刺激机体产生大量的胰岛素抗体(IgG类),若此时再次注射胰岛素,2进而形成的免疫复合物沉积在注射部位,即可在注射部位出现红肿、出血、坏死等类似Arthus反应局部炎症反应。长期吸入抗原性粉尘、真菌孢子等,再次吸入相同抗原后,也可在肺泡间形成IC,引起过敏性肺泡炎。
(二)全身性免疫复合物病
1.血清病 通常在初次大量注射抗毒素(异种动物免疫血清,如破伤风抗毒素等)后1~2周出现,主要表现为发热、皮疹、淋巴结肿大、关节肿痛和一过性蛋白尿等临床症状。这是由于抗毒素进入机体,刺激机体产生相应的抗毒素抗体,两者结合形成中等大小的可溶性免疫复合物所致。血清病具有自限性,停止注射抗毒素后症状可自行消退。有时大量使用青霉素、磺胺类等药物,也可出现类似血清病样的反应。
2.链球菌感染后肾小球肾炎 常见于A群溶血性链球菌感染后2~3周,此时体内产生抗链球菌抗体,与链球菌可溶性抗原结合形成免疫复合物,沉积于肾小球基底膜上,引起免疫复合物型肾小球肾炎。其他病原微生物如葡萄球菌、肺炎链球菌、乙型肝炎病毒感染后也可引起类似的肾小球损伤。
3.类风湿性关节炎 由于某些微生物感染使体内IgG发生变性,刺激机体产生抗变性IgG的自身抗体,此类自身抗体以IgM为主,也可以是IgG、IgA类抗体,临床称为类风湿因子(RF)。当自身变性IgG与类风湿因子结合形成的免疫复合物,沉积于小关节滑膜时,即可引起类风湿性关节炎。
4.系统性红斑狼疮 系统性红斑狼疮是一种全身性自身免疫性疾病,原因不清。各种因素可引起细胞核物质如DNA、RNA、核内可溶性蛋白释放成为抗原,刺激机体产生相应抗体,称抗核抗体。核抗原与核抗体形成的IC沉积于周身毛细血管、关节滑膜、心脏瓣膜等处,引起全身各个部位的损伤。
5. 过敏休克样反应 与特异性IgE抗体无关,而与血流中迅速出现的大量循环IC有关。临床上大剂量注射青霉素治疗钩端螺旋体病或梅毒时,由于病原体被破坏,释放出大量抗原,在血流中与相应抗体结合形成循环IC,激活补体产生大量过敏毒素,使嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放组胺等血管活性物质,引起过敏休克样反应,亦称赫氏反应。为避免此现象可采用小剂量分次给药方法。