免疫系統的過度反應 (Over-reactions of the Immune System) Pin Lin (凌 斌), Ph.D. Departg ment of Microbiology & Immunology, NCKU ext 5632 lingpin@mail.ncku.edu.tw References: 1. Chapters 10 in 免疫系統 (黎煥耀 教授 編譯, 2nd edition) 2. Parham, The Immune System (2nd edition)
課程要點 (Outline) 過敏反應(hypersensitivity)的起因及分類，與其在免疫疾病上的角色。 IgE引發立即性過敏反應的過程，所參與的分子、細胞、媒介物與組織。 臨床上氣喘疾病的治療與預防之道。 免疫複合物沈澱引起的疾病。 T細胞在延遲性過敏反應的角色
(Hypersensitivity or Allergic reaction) 過敏反應的起因 (Hypersensitivity or Allergic reaction) 1. 免疫系統辨認- 外來者 (Non-Self) 與自我 (Self) 2. 外來者 (Non-Self) - 病原菌 (Pathogens) - 其他外來分子 (Drugs, Pollen, or Dust mite) => 不刺激免疫反應 (大部分時間對大部分的人 => 刺激免疫反應 (某種情況對少部分的人) => 過敏反應 (Allergic reaction) 3. 引起過敏反應的物質, 稱為過敏原 (Allergen) => 輕微的只刺激發炎反應 => 嚴重的會有生命威脅(過敏性休克)
常見過敏原
(Four types of allergic reaction) 過敏反應的四種型態 (Four types of allergic reaction) Type I, II & III 過敏反應-Ig Type IV 過敏反應- T cells
(Four types of allergic reaction) 過敏反應的四種型態-II (Four types of allergic reaction)
第一型過敏反應 (Type I Hypersensitivity) 1. 先決條件, 第一次碰到抗原製造 IgE =>致敏化(Sensitized) 2. 高親和力的 IgE FceRI受體結合 (Kd=~1010 M-1) 3. 第一型過敏反應的作用細胞 (Effector cells): - 肥胖細胞(Mast cells) - 嗜鹼白血球(Basophils) FceRI受體 - 活化的嗜伊紅白血球(Eosinophils) 4. 釋放發炎媒介物 (Inflammatory mediators) 來引起過敏反 應
第一型過敏反應的作用細胞 (Effector cells)
AgIgEFceRI引起肥胖細胞活化及去顆粒化
肥胖細胞釋放的分子 Immediate phase Late phase: Synthesis
IgE擔任的過敏反應隨著肥胖細胞 活化的位置而改變
IgE 擔任的過敏反應-立即性&遲延性 釋放組織胺=> 血管通透增加 遲延期: 更大的腫脹 (合成細胞激素 趨化激素 白三烯素)
活化的嗜伊紅血球釋放的分子 正常情況: 毒殺寄生蟲 過敏反應: 發炎反應 組織傷害
IgE 擔任的過敏反應
(Systemic Anaphylaxis) 全身性的過敏反應 (Systemic Anaphylaxis)
腎上腺素可治療全身性的過敏反應 降低血管通透性=>減少血液流失 提高血壓 放鬆緊縮的氣管平滑肌
吸入抗原的過敏反應
鼻炎(Rhinitis)及氣喘(Asthma)是 吸入過敏原造成的
Th2 參與的慢性氣喘 Type IV過敏反應
FEV: 呼吸容量
氣喘 (Asthma) 限制 Airways Mucus Plug Lumen of bronchus Bronchial wall
吸入過敏原的特質
蕁麻疹、血管性水腫、及濕疹是 皮膚的過敏性反應
從阻斷IgE-過敏反應的觀點來治療過敏反應 避免接觸過敏原。 減敏治療(Hyposensitization or Desensitization therapy) -利用抗原做減敏治療，以期能刺激IgG的產生，活化T-抑制性細胞以抑制IgE的合成，這些IgG又可競爭IgE和過敏原結合，減少肥胖細胞活化，達到症狀減輕的效果。 3. Anti-IgE antibody (Xolair, Genetech & Tanox) => IgE Fc portion 4. 抗組織胺(anti-histamine) 的葯物可以阻止組織胺作用到組織上。 5. 利用葯物來做症狀治療。
第二型過敏反應 (Type II Hypersensitivity) IgG Abs specific for altered human components
第二型過敏反應 (Type II Hypersensitivity) 抗盤尼西林的IgG 產生
第二型過敏反應 (Type II Hypersensitivity) 抗盤尼西林的IgG 對 盤尼西林改變的RBC作用
第三型過敏反應 (Type III Hypersensitivity) IgG-抗原的免疫複合物 (Immunocomplex) 造成
第三型過敏反應 (Type III Hypersensitivity) -免疫複合物造成的全身性疾病
血清疾病 (Serum Sickness) 1. 注射大量可溶性抗原=>血清疾病 (Serum Sickness) Late 19 to early 20 centuries, Diphtheria, scarlet fever and tetanus were treated w/ immunized horse sera. => patients Abs + Horse serum proteins => Type III HS => chills, fevers, rash, arthritis, & sometimes glomerulonephritis 2. Immunized horse sera => Anti-蛇毒 (venom) 3. Large amount drugs by IV => Serum sickness
第四型過敏反應 (Type IV Hypersensitivity) Occur 1-3 days after contact w/ Ag Ag for type IV HS is 100-1,000 times more than Ab-med HS
第四型過敏反應 (Type IV Hypersensitivity) 結核菌素測試 (Tuberculin Test)
(Contact Hypersensitivity) 接觸性過敏反應 (Contact Hypersensitivity) Mac w/ Pentadeca + surface protein => Th1 cells
Summary Hypersensitivities (Allergies) are caused by the immune system’s over-reaction to non-threatening Ags. Humans develop adaptive immunity to some foreign substances (from animal or plant proteins), that are not associated w/ infection. 3. Hypersensitivity rxn: I => IgE; II-II => IgG IV => T cells 4. Reactions to allergens trigger an unwanted inflammatory response of varying severity and duration.