第十九章 超敏反应 hypersensitivity 内蒙古民族大学医学院 病原生物学与免疫学教研室 胡　群

概念 超敏反应(hypersensitivity)： 是机体受到某些抗原刺激时（已致敏的机体再次接触同一抗原），出现生理功能紊乱或组织细胞损伤的异常适应性（特异性）免疫应答所致。（又称变态反应 allergy）可引起变态反应性疾病 根据超敏反应发生机制和临床特点，分为： Ⅰ型超敏反应：（过敏反应或速发型）； Ⅱ型超敏反应：（细胞毒型或细胞溶解型）； Ⅲ型超敏反应：（免疫复合物型或血管炎型）； Ⅰ～Ⅲ型：由抗体介导产生，可经血清被动转移； Ⅳ型超敏反应：（迟发型）。 Ⅳ型：T细胞介导产生，可经细胞被动转移，反应 发生较慢。

第一节 Ⅰ型超敏反应（Aanaphylaxis） 主要由特异性IgE抗体介导产生，可经血请被动转移，可发生于局部，也可发生于全身。其特征是： ①超敏反应发生快，消退也快； ②常引起生理功能紊乱，几乎不发生严重组织细 胞损伤； ③具有明显个体差异和遗传背景。 一、参与Ⅰ型超敏反应的主要成分 （一）变应原 是能够选择性诱导机体产生特异性IgE抗体的免疫应答，引起速发型变态反应的抗原物质。 临床常见的变应原有： ①某些药物或化学物质：青霉素、磺胺、普鲁卡 因、有机碘化合物等，其本身有抗原性，但是没

有免疫原性，进入机体其抗原表位与某些蛋白结 合获得免疫原性，成为变应原引起超敏反应； ②吸入性变应原：花粉颗粒、尘螨排泄物、真菌菌 丝及孢子、昆虫毒液、动物皮毛等； ③食物变应原：奶、蛋、鱼虾、蟹贝等食物蛋白或 部分肽类物质； ④某些酶类：尘螨的半胱氨酸蛋白、细菌酶类。 （二）IgE： IgE为亲细胞抗体，可通过Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面IgEFc受体（FcεRⅠ）结合使机体处于致敏状态。针对某种变应原的特异性IgE型抗体是引起Ⅰ型超敏反应的主要因素。正常人血清中IgE抗体含量很低，发生反应后显著增高。此类个体易对变应原产生IgE类抗体介导超敏反应，称特应性个体。

IgE主要由鼻咽、扁桃体、气管和胃肠道黏膜下固有层淋巴组织中的B细胞产生。这些部位也是易引发过敏反应的部位。 IgE的产生依赖于细胞因子IL-4。Th2细胞受变应原刺激活化，分泌IL-4、IL-13等细胞因子，诱导变应原特异性B细胞增殖分化成浆细胞产生特异性IgE抗体。Th2细胞的活化可被Th1细胞分泌的细胞因子IFN-γ和DC、巨噬细胞分泌的IL-12抑制。提高Th1细胞活性，减少IL-4及IL-13的产生，进而增加IgG（IgG4）抗体产生，降低IgE抗体产生，有助于治疗。 （三）肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞 1、肥大细胞和嗜碱性粒细胞 肥大细胞和嗜碱性粒细胞

二、参与Ⅰ型超敏反应的成分 (一)抗原 (二)抗体 --- IgE (三)IgE Fc段受体（FcεR） (四)肥大细胞和嗜碱性粒细胞 (五)嗜酸性粒细胞

抗原 呼吸道吸入 消化道吸入 药物

APC Th2 B IL-4、IL-5、 IL-13、GM-CSF Ag 参与的抗体IgE CH4 CH3 CH2

IgE 正常血清中含量：0.1-9ng/L 过敏体质或患者：1000-10000倍 半衰期：2.5天 来源：呼吸道、消化道粘膜固有层中浆细胞

IgE Fc受体（FcεR)

FcεRI: 分布肥大细胞和嗜碱性粒细胞， 2～3 x 105 FcεRII：B, Mφ，T ，NK，DC, 嗜酸性粒细胞，血小板。

ITAM： Immunreceptor tyrosine based activation motif 免疫受体酪氨酸活化基序

IgE介导肥大细胞活化

肥大细胞和嗜碱性粒细胞 （mast cells and basophils 肥大细胞主要分布于皮肤粘膜下层及血管周围的疏松结缔组织，嗜碱性粒细胞分布于血液。

嗜酸性粒细胞eosinophils 分布：主要分布于消化道呼吸 道泌尿生殖道粘膜组织。 作用：负反馈调节，破坏呼吸道 消化道粘膜。

三、Ⅰ型超敏反应的发生机制（一）致敏阶段：IgE与肥大细胞结合 （二）发敏阶段 1. FcεRⅠ交联 2. 释放生物活性介质 3. 作用的结局：

Ⅰ型超敏反应的发生过程示意图

FcεRⅠ交联

致敏靶细胞脱颗粒、释放和合成生物活性介质机制

PTK , Tyrosine protein kinase，酪氨酸蛋白激酶 PLC, 磷脂酶C MAP, mitogen activated protein kinase,丝裂原 活化的蛋白激酶 PKC, protein kinase C, 蛋白激酶C IP3，inositol1,4,5-trisphosphate,肌醇三磷酸 PIP2，phosphatidylinositol-4,5-biophosphate, 磷脂酰肌醇2磷酸 DAG, diacylglycerol， 二脂酰甘油

生物活性介质 储存介质 ① 组胺（histamine） ② 激肽原酶（kininogenase） ③ 嗜酸性粒细胞趋化因子(ECF-A) 细胞内新合成的介质 ① 白三烯（leucotrienes，LTs） ② 前列腺素D2（prostaglandin-D2，PGD2） ③ 血小板活化因子(platelet acti-vating factor，PAF)

早期反应( early phase reaction)发生迅速 多为功能紊乱 经过紧急治疗可完全恢复 储存介质主要参与早期反应

晚期反应(late phase reaction) 发生较慢，数小时或几天 嗜酸性粒细胞为主的炎性改变： 主要由新合成介质（PAF, LTC4)、细胞因子( IL-1,3, 5 GM-CSF)及嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）,嗜酸性粒细胞主体蛋白（MBP）嗜酸性粒细胞过氧化物酶（EPO）参与

I型超敏反应的基本过程

三、I型超敏反应的调节 嗜酸性粒细胞的负反馈调节 环腺苷酸（cAMP)的调节

嗜酸性粒细胞 1)直接吞噬、破 坏肥大细胞等 脱出的颗粒； 2)释放组胺酶灭 活组胺； 3)释放芳基硫酸 酯酶，灭活白 三烯； 4)释放磷酯酶D 灭活血小板活 化引子，从而 对Ⅰ型超敏反 应有负反馈调 节作用

环腺苷酸（cAMP)的调节 cAMP缓解平滑肌痉挛，稳定肥大细胞膜 cGMP促进平滑肌痉挛，增加生物活性介质释放 β肾上腺能受体 ATP----cAMP-----AMP 磷酸二酯酶 腺苷酸环化酶 氨茶碱（-） 肾上腺素（+） M胆硷能受体 GTP----cGMP 阿托品抑制乙酰胆碱的作用

四、Ⅰ型超敏反应的常见疾病  （一）过敏性休克 （二）呼吸道过敏反应 过敏性鼻炎和 过敏性哮喘 （三）消化道过敏反应 过敏性胃肠炎 （四）皮肤过敏反应 荨麻疹、湿疹、 皮炎、血管性神经水肿

过敏性休克 青霉素过敏性休克：立即反应30分之内，快 速反应1-72小时 血清过敏性休克：抗毒素血清，疫苗，细胞因子，脑活素

花粉症的发生机制

支气管哮喘 是全世界最常见的慢性疾病，全世界有一亿人患病。 诱发因素：化工原料、药物、蚕丝蛋白、精神因素 分布：经济发达地区，“富裕病” 研究方向：哮喘易感基因14q( TCRα/δ) 哮喘候选基因5q （IL-4,IL-13 GM-CSF) 11q( FcεRⅠ) 21q

血管性神经性水肿 荨麻疹

五、Ⅰ型超敏反应的防治原则 (一)检出过敏原并避免接触 (二)急性脱敏治疗(acute desensitization) (三)慢性脱敏治疗(chronic desensitization) (四)药物治疗

皮 试

放射变应原吸附试验 （Radio allergosorbent test,RAST）

急性脱敏治疗： 短期内进行小剂量、多次注射特异性变应原, 消耗IgE 。 慢性减敏疗法： 采用多次、少量、长间隔（5～7天）皮下注射特异性抗原，使IgE 变成IgG，或Th1水平增高。

急性脱敏的机制

减敏疗法（hyposensitization）的机制

抑制免疫功能的药物 地塞米松、氢化可的松等； 药 物 治 疗 抑制免疫功能的药物 地塞米松、氢化可的松等； 抑制生物活性介质释放的药物 (1)色苷酸二钠 --- 稳定肥大细胞膜，阻止脱颗粒 (2)肾上腺素、异丙肾上腺素、儿茶酚胺类、前 列腺素E和氨茶碱 --- 提高细胞内cAMP的浓 度生物活性介质拮抗剂 (1)组胺拮抗剂 --- 苯海拉明、扑尔敏、异丙嗪等 (2)缓激肽拮抗剂 --- 水杨酸 (3)多根皮苷酊磷酸盐 --- 白三烯拮抗剂改善效应 器反应性的药物 肾上腺素

Ⅱ型超敏反应 又称细胞溶解型(cytotoxic type),由IgG或IgM类抗体与细胞表面的抗原结合，在补体、吞噬细胞及NK细胞等参与下，引起的以细胞裂解死亡为主的病理损伤。

一、参与Ⅱ型超敏反应的成分 1.抗原--常为细胞性抗原 2.抗体 --主要为IgG1，2，3和IgM 3.效应细胞和分子 --补体、吞噬细胞、NK细胞

抗原 细胞固有抗原(同种异型抗原) 吸附于细胞表面的外来抗原或半抗原 异嗜性抗原

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二、Ⅱ型超敏反应发生机制 1.激活补体的经典途径 2.促进吞噬细胞的吞噬作用(调理作用) 3.ADCC作用

Ⅱ型超敏反应的发生机制

Ⅱ型超敏反应造成细胞损伤的各种方式

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三、Ⅱ型超敏反应的常见疾病 （一）输血反应 （二）新生儿溶血症 （三）血细胞减少症 （四）链球菌感染后肾小球肾炎 （五）肺出血-肾炎综合征(Goodpasture’s综合征) （六）甲状腺机能亢进(Grave病)

新生儿溶血症

链球菌感染后肾小球肾炎 链球菌感染后肾小球肾炎可由Ⅱ、Ⅲ型超敏反应引起， Ⅱ型占20%左右。 链球菌使肾小球 基底膜抗原改变 　　 链球菌感染后肾小球肾炎 链球菌感染后肾小球肾炎可由Ⅱ、Ⅲ型超敏反应引起， Ⅱ型占20%左右。 链球菌使肾小球 基底膜抗原改变 链球菌与肾小球基底膜 之间存在异嗜性抗原 肾小球基底膜表面形成Ag-Ab复合物 补体、ADCC及吞噬细胞参与 肾小球基底膜损伤

肺出血-肾炎综合征(Goodpasture’s综合征) 1.临床特点:以肺出血和进行性肾功能衰竭为特征 2.发生机制: 肺泡基底膜抗原改变 呼吸道病毒或细菌感染 产生IgG类抗体 肺泡基底膜和肾小 球基底膜存在共同 抗原 肾、肺组织损伤

甲状腺机能亢进(Grave病)——刺激型超敏反应 长效甲状腺刺激素 ( long-acting thyroid stimulator, LATs)

Ⅲ型超敏反应 血液循环中的可溶性抗原与相应的抗体（IgG、IgM 类）结合形成可溶性的免疫复合物，在一定条件下沉 积于血管基底膜，通过激活补体并在血小板、中性粒 细胞等其它细胞的参与下，引起组织损伤的过程。

一、发生机制 （一）抗原 — 可溶性抗原 （二）免疫复合物的形成和沉积的影响因素 （三）免疫复合物沉积后引起组织损伤的机制 （四）组织损伤特点

抗原 外来抗原 微生物、寄生虫感染 内在抗原 变性IgG，核抗原 生物制剂（如抗毒素血清）、药物等

免疫复合物的形成和沉积的影响因素 抗原成分在体内长期滞留 — 先决条件 IC的大小 抗原抗体的比例 组织的解剖学及血流动力学 肾小球基底膜及关节滑膜、肝、脾、血管等部位 影响免疫复合物沉积的其他因素

大分子IC — 易被吞噬细胞清除 小分子IC — 易通过肾小球基底膜滤出 中等分子IC — 组织内沉积

抗原或抗体过剩 形成小分子IC 抗原和抗体比例适当 形成大分子IC 抗原略多于抗体 形成中等分子IC （抗原决定簇有剩余）

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抗原抗体形成中等大小的免疫复合物沉积在血管的基底膜上，激活补体 肥大细胞激活： 过敏毒素 中性粒细胞的浸润：C5a C3a C567中性粒细胞的趋化因子。 血小板聚集：PAF

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组织损伤特点 血管扩张、渗出 中性粒细胞浸润 出血坏死及血栓为特征的血管炎

二、Ⅲ型超敏反应的常见疾病 (一)局部免疫复合物病 1.Arthus反应 马血清 家兔 2.人类局部免疫复合物病 （局部多次注射） （1）胰岛素 糖尿病人 局部出现红肿。 （2）过敏性肺炎 （皮下多次注射） 局部红肿、出 血及坏死。

Arthus reaction Arthus reaction Type-II Weal & flare reaction Type-I

（二）全身免疫复合物病 1.血清病 2.链球菌感染后肾小球肾炎 （免疫复合物型肾炎） 3.系统性红斑狼疮 4.类风湿性关节炎

Serum sickness

系统性红斑狼疮 细胞核物质 (如DNA、 RNA、核内 可溶性蛋白) 刺激机体产生 抗核抗体，形 成IC，沉积于 周身毛细血 管、关节滑 膜、心脏瓣膜 等处，引起全 身性损伤。

类风湿性关节炎 体内变性IgG刺 激机体产生抗体 (称为类风湿因 子， IgM类)， 形成IC，沉 积 于全身小关节 滑膜处，引起 小关节红肿、 变形僵直、失 去运动功能。

Detection of immune complexes in serum

Detection of immune complexes in serum

Ⅳ型超敏反应 由致敏T细胞再次接触相同抗原24-72小时后发生的，形成以单个核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应，又称迟发型超敏反应。

一、IV型超敏反应的发生机制 1.抗原 --- 胞内寄生菌、病毒、寄生虫和化学物质 2.效应细胞 --- CD4+Th1细胞和CD8+CTL 单核巨噬细胞 3.T细胞介导的炎症反应和组织损伤

Ⅳ型超敏反应的发生机制

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二、IV 型超敏反应的常见疾病 （一）传染性迟发型超敏反应 （二）接触性皮炎 （三）移植排斥反应 （四）脏器特异性自身免疫病

结 核

结核菌素试验

接触性皮炎 接触性结膜皮肤炎

小 结 类型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ab IgE IgG, IgM － 补体 + 细胞 肥大细胞 嗜碱性粒细胞 嗜酸性粒细胞 Mφ NK 中性粒细胞 血小板 Th1 CTL Mφ

超敏反应的特点 1.I、Ⅱ和Ⅲ型超敏反应由抗体介导。 2.补体参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应，但必须依赖补体才能致病的只有Ⅲ型超敏反应。 3.同一变应原在不同个体或同一个体可引起不同类型的超敏反应。 4.在同一个体可能同时存在两种或两种以上的超敏反应。 5.有时同一疾病也可由不同类型的超敏反应引起。

本章要点 1、超敏反应的概念、分型。 2、Ⅰ﹑Ⅱ﹑Ⅲ型超敏反应的特点、 3、发生机制及其常见疾病。