第四节 Ⅳ型超敏反应
Ⅳ型超敏反应发生缓慢,一般再次接触抗原后,通常需经24~72小时方可出现炎症反应,故又称为迟发型超敏反应(DTH)。由效应T细胞与特异性抗原结合后,引起的以单个核细胞(淋巴细胞、单核-巨噬细胞)浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。
Ⅳ型超敏反应的主要特点是:①发生缓慢,消退也慢;②由T细胞介导,单核-巨噬细胞、细胞因子参与致病;③病变特征是单个核细胞浸润为主的炎症反应;④无抗体、补体参与;⑤一般无个体差异。
一、发生机制
Ⅳ型超敏反应的发生机制与细胞免疫应答基本一致,其本质是以细胞免疫为基础而导致的免疫病理损伤,两者是同一过程的两个方面,细胞免疫的表现为抗原被清除,机体得到保护,Ⅳ型超敏反应表现为机体损伤。诱发此型超敏反应的抗原主要有病毒、胞内寄生菌、细胞抗原(如肿瘤抗原、移植抗原)和某些化学物质等。Ⅳ型超敏反应的发生机制如图9-5所示。
(一)效应T细胞的形成
进入体内的抗原物质经抗原提呈细胞(APC)摄取、加工处理成抗原肽-MHC分子复合物,表达于APC表面,提供给具有特异性抗原受体的T细胞识别,并使之活化和分化成为效应T细胞,或称致敏T细胞。效应T细胞主要为CD4+Th1细胞和CD8+CTL。部分T细胞中途停止分化,成为记忆性T细胞。该过程约需10~14天。
(二)效应T细胞的作用
抗原特异性记忆T细胞再次与相同抗原接触,迅速分化为效应T细胞。
1.Th1细胞介导的炎症反应 效应CD4+Th1细胞再次识别相应抗原后,释放多种细胞因子,如IFN-γ、TNF-β、IL-2、MCP-1等。引起以单核细胞及淋巴细胞浸润为主的免疫损伤。各因子的作用如下:①MCP-1等趋化因子吸引单核-巨噬细胞聚集到达抗原存在部位,在IFN-γ作用下,单核-巨噬细胞活化,通过释放溶酶体酶的炎性介质引起组织损伤;②TNF-β和巨噬细胞产生TNF-α可直接对靶细胞及周围组织细胞产生细胞毒作用,引起组织损伤,同时可促进局部血管内皮细胞黏附分子表达增加,有利于血液中的单核细胞和白细胞进入抗原所在部位,从而扩大炎症反应。
2.CTL介导的细胞毒作用 效应CD8+CTL细胞识别靶细胞表面抗原后,通过释放穿孔素和颗粒酶等,使靶细胞溶解或凋亡;或可通过其表面的FasL与靶细胞表面Fas结合,导致靶细胞凋亡。
二、临床常见疾病
1.感染性迟发型超敏反应 多发生于胞内寄生物感染,如结核杆菌等分枝杆菌和某些原虫感染等。胞内感染结核杆菌的巨噬细胞在Th1细胞释放的IFN-γ作用下被活化,可将结核杆菌杀死。如果结核杆菌抵抗活化巨噬细胞的杀伤效应,则可发展为慢性感染,形成肉芽肿。肉芽肿的中央是由巨噬细胞融合所形成的多核巨细胞,在缺氧和巨噬细胞的细胞毒作用下,可形成干酪样坏死。结核菌素试验为典型的实验性感染性迟发型超敏反应。
2.接触性迟发型超敏反应 接触性皮炎为典型的接触性迟发型超敏反应。 多由于接触小分子半抗原,如油漆、农药、化妆品和某些药物(磺胺、青霉素)等引起。小分子的半抗原能与表皮细胞内角质蛋白结合形成完全抗原,经朗格汉斯细胞摄取提呈给T细胞,使其活化分化为效应T细胞和记忆T细胞,当机体再次接触相同抗原可发生接触性皮炎,导致局部皮肤可出现红肿、皮疹、水疱等症状,严重者可发生剥脱性皮炎。
临床上,某些超敏反应疾病患者往往并非单一型,可几型同时存在,而以某一型为主。同一种抗原物质在不同的条件下,可引起不同型的超敏反应,如青霉素可引起Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型超敏反应。同一疾病可由不同类型的超敏反应引起,如链球菌感染后的肾小球肾炎和系统性红斑狼疮(SLE)均可通过Ⅱ型或Ⅲ型超敏反应引起。