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医学免疫学
1.16.3 第三节 Ⅲ型超敏反应(Type III Hypersensitivity)

第三节 Ⅲ型超敏反应(Type III Hypersensitivity)

Ⅲ型超敏反应又称免疫复合物型(immune complex type)或血管炎型(vasculitis type)超敏反应,是由可溶性抗原与相应抗体结合形成中分子免疫复合物(immune complex,IC)沉积于毛细血管基底膜,在补体及炎性细胞参与下,导致炎性病变。其特点是:由中分子IC引起;抗体为IgG、IgM或IgA;有补体、嗜中性粒细胞参与;引起以嗜中性粒细胞浸润为主的炎症反应。

一、发生机制

可溶性抗原与相应抗体(IgG、IgM、IgA)结合形成IC,大分子IC被吞噬细胞吞噬清除,小分子IC则由肾小球滤过清除,中分子IC不易清除,而是沉积于毛细血管基底膜,通过激活补体并在血小板、嗜碱性/嗜中性粒细胞参与下,引起以充血水肿、局部坏死和嗜中性粒细胞浸润为主的炎症反应和组织损伤(图15-3)。

1.抗原

引起Ⅲ型超敏反应的抗原包括:内源性抗原如自身变性IgG、核抗原、肿瘤抗原等;外源性抗原如细菌(链球菌)、病毒(乙肝病毒)、异种动物血清、寄生虫和药物等。这些抗原可持续存在于机体,刺激机体产生IgG、IgM、IgA,抗原抗体有机会共同存在,有利于IC形成。

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图15-3 Ⅲ型超敏反应发生机制

2.中分子可溶性IC的沉积

中分子可溶性IC的沉积是引起疾病的先决条件,易于使IC沉积的主要因素为:

(1)血管通透性增加IC激活补体产生C3a、C5a、C3b,使肥大细胞、嗜碱性粒细胞、血小板活化;IC也可直接与血小板表面Fc γ R结合使之活化,释放组胺等血管活性物质,导致血管通透性增加,由于血管内皮细胞间隙增大,有助于IC在组织中沉积。

(2)血管内高压及形成涡流IC易沉积在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毛细血管迂回曲折,血流缓慢且易形成涡流,加之毛细血管内血压较高,有助于IC在该组织中沉积。

3.IC沉积引起组织损伤的机制

中分子可溶性IC沉积在哪个部位,即造成哪个部位的损伤,其机制为:

(1)激活补体沉积的IC可激活补体,产生C3a、C5a。C3a、C5a与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的C3a、C5a受体结合,使其释放组胺等炎性介质。致局部毛细血管通透性增高,渗出增多,局部水肿。C3a、C5a同时又可趋化中性粒细胞至IC沉积部位。

(2)吸引白细胞浸润和集聚中性粒细胞在吞噬IC的同时,释放溶酶体酶,包括蛋白水解酶、胶元酶和弹性纤维酶等,损伤邻近组织。

(3)活化血小板IC和C3b激活的血小板可释放血管活性胺类物质,加剧局部渗出和水肿,并激活凝血机制,形成微血栓,引起局部缺血、出血和组织坏死。

二、常见病例

Ⅲ型超敏反应导致的疾病被称为免疫复合物病(ICD),分为两类:局部ICD发生于抗原进入部位;全身ICD因IC随血流播散沉积在多个部位所致。

1.局部免疫复合物病

(1)Arthus反应是一种实验性局部过敏反应。Arthus发现给家兔皮下多次注射马血清后,注射局部出现红肿、出血、坏死等剧烈炎症反应,该现象被称为Arthus反应。这是因为多次注射异种蛋白刺激机体产生相应抗体,与再次注射的抗原结合形成IC沉积在注射局部血管基底膜所致。

(2)类Arthus反应是一种人类局部过敏反应。局部反复注射胰岛素后可刺激机体产生胰岛素抗体,此时再次注射胰岛素,即可在注射局部出现与Arthus反应类似的变化。另外,多次注射狂犬疫苗、生长激素等,也可出现上述现象。长期吸入粉尘中的植物蛋白、动物蛋白及霉菌孢子,也可与相应抗体在肺泡和肺泡间质形成IC,引起变态反应性肺泡炎。

2.全身免疫复合物病

(1)血清病(serum sickness)初次大量注射抗毒素(马血清)1~2周后出现发热、淋巴结肿大、皮疹、关节痛和蛋白尿等症状,称为血清病。这是由于患者体内针对抗毒素的抗体已产生而抗毒素尚未排除,二者结合形成可溶性IC,随血流运行并沉积于全身所致。此外,大剂量使用青霉素、磺胺药等也可通过类似机制出现血清病样反应,又称药物热。

(2)免疫复合物型肾小球肾炎此病一般发生在链球菌感染后2~3周,80%以上的肾炎属Ⅲ型超敏反应。这是由于链球菌的胞壁抗原与相应抗体结合形成IC,沉积于肾小球基底膜所致。此外,葡萄球菌、肺炎球菌、乙肝病毒或疟原虫等感染后,亦可引起免疫复合物型肾炎。

(3)类风湿性关节炎此病可能是由于病毒或支原体等持续感染,使机体产生变性的IgG,刺激机体产生抗变性IgG的自身抗体(以IgM为主),即类风湿因子(rheumatoid factor,RF)。RF与变性IgG结合成IC,沉积在关节滑膜,引起关节炎。

(4)系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)SLE患者体内出现抗核抗体,与核抗原(DNA、RNA、核蛋白)结合成IC,沉积肾小球、关节、皮肤等多种脏器的毛细血管基底膜,引起肾小球肾炎、关节炎、皮肤红斑和多脏器损伤。

(5)过敏性休克样反应当血流中迅速出现大量IC时可引起休克。这是由于大量IC,能激活补体,产生大量的过敏毒素(C3a、C5a),促进嗜碱粒细胞脱颗粒,释出血管活性物质,引起过敏性休克样发作。临床用大剂量青霉素治疗钩端螺旋体或梅毒时,所发生的过敏性休克样反应是由于在短时间内大量病原体被破坏,释出抗原,在血管内与相应抗体结合成大量IC所致。