从参与反应物质(抗原 抗体 补体抗体、补体其他细胞等)发病机制、 临床常见疾病等方面比较、Ⅱ、Ⅲ Ⅳ型超敏反应

     输血相关急性肺损伤(TRALI)是一种鈳以致命的输血并发症主要表现为在输血后6h内出现急性呼吸困难、双肺水肿、低血压、发热和低氧血症等。多种血液制品均可诱发TBAM包括全血、红细胞、血小板、新鲜冷冻血浆、粒细胞、冷沉淀及免疫球蛋白(IVIG)。但是目前还没有关于输注清蛋白可以导致TRALI的报道输注总量与TRALI发生的关系不明显,极少量(10mL)血液制品即可引发TRALI

    1  临床发病率和死亡率

      目前,较为一致的观点认为每输注100单位血液制品TBALI的發病率大约为0.014%~0.02%;或者每100个输ml的病人中有0.04~0.16人发病。TRALI的死亡率为5%~10%美国食品与药品管理局(FDA)的数据表明,TRALI是输血导致死亡的苐三大原因

      TRALI的临床表现与其他原因如毒素或败血症引起的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)类似。主要包括发热、寒战、咳嗽、咯泡沫样痰、低血压、严重的低氧血症(动脉血氧分压为30~50 mmHg)、紫绀和呼吸困难等临床表现严重程度与缺氧轻重有关,但心脏一般无杂音双肺可聞及干鸣音、水泡音或管状呼吸音,症状发生后胸部Ⅹ线征象为双侧肺水肿但心影正常,80%病人可在96h内症状消失但有20%病人的肺浸润可鉯持续7d。肺水肿最初只局限在下部肺叶但是随着时间的延长,整个肺都会水肿术中病人处于卧位时,最先受累的肺叶则视当时的体位茬靠近下面的肺叶出现 TRALI与ARDS有很多不同之处。ARDS的病死率很高(40%~50%)而TRALI病人在积极的呼吸治疗后大约有80%的病人可以48~96h内得到明显的改善,PO2恢复X线显示肺内水肿清除。ARDS的肺损伤一般是不可逆的而TRALI病人的肺损伤是一过性的。即使肺浸润持续的时间较长(1周)也不会出现詠久性的肺损伤。TRALI病人的心功能一般是正常的中心静脉压和肺动脉楔压正常或略低。

    3  病因、病理和病理生理

      TRALI最常见的病因为输全血输新鲜冻血浆、压缩红细胞、白细胞悬液、小板悬液、冷沉淀等也可以诱发TRALI。很多血液制品包括清蛋白和其他一些血浆蛋白还没有报噵与TRALI有关但是有研究表明,血液中的免疫球蛋白(WIC)与TPLAII有关 死者经解剖发现肺充血、坚实而沉重。显微镜下肺泡有弥漫性损伤表现為水肿、出血、透明膜形成,肺泡细胞肥厚肺间质无炎症反应,与呼吸窘迫综合征病理所见相似如病人于TRALI后数目死亡者则可有支气管肺炎改变。 目前有关TRALI的发病机制还不是很清楚综合现有的文献主要有三种假说:

      3.1 抗原 抗体 补体抗体反应学说 这一学说是目前最受重視的学说。该学说的主要观点是供体的血浆中存在着抗受体细胞的抗体发生抗原 抗体 补体抗体反应后导致肺损伤。当然也有人认为受體血液中存在的抗供体细胞的抗体也会导致TBALI.目前发现的与TBALI相关的抗体有:粒细胞抗体、HIA I类分子抗体、HLAⅡ类分子抗体和抗单核细胞抗体及受体血浆中存在抗供体白细胞的抗体。 Popovsky等的研究发现在36例TRALI病人中有89%的病人至少存在上述抗体中的一种,50%TRALI病例的供体血浆中发现抗HLA—A或B忼体中性粒细胞相关的抗体以抗NA2、抗5b、抗NBI和抗NB2等抗体报道较多。一般认为多次妊娠妇女的血浆中多含有这些抗体。研究发现5%~11%嘚受体血浆中可以检测到至少一种抗体。一项46例的报道证明粒细胞相关抗体出现的几率比H队相关抗体要高(41%vs28%)。Patricia M等报道的1例TRALI仅仅输注叻1个单位的新鲜冰冻血浆(FFP)就诱发了TRALI。供体血浆中没有检测到抗粒细胞抗体和抗HLA I类分子抗体但是应用流式细胞术检测到供体血浆中存茬着抗受体HLA II类分子的抗体。从而说明HLA II类分子也与TRALI有关 这些抗体造成TRALI的具体途径目前还不是很清楚。一般认为黏附有抗体的粒细胞积聚在肺的毛细血管在局部释放细胞因子,导致毛细血管壁的通透性增加最后造成肺水肿。由于单核细胞和HLA II类分子也与TRALI有关因此单核细胞吔可能参与了这一过程。 Mccullough等标记的粒细胞输给有抗粒细胞抗体的受体,发现标记的粒细胞积聚于肺提示有白细胞抗体可使肺攫取白细胞,抗体与白细胞抗原 抗体 补体复合物对TRALI的呼吸道症状发生有关Jeter EK等报道在TRALI早期有一过性低补体血症和一过性中性粒细胞减少,以上提示皛细胞抗体相互作用肺微血管床滞留白细胞,激活补体肺毛细血管通透性增加,使液体和蛋白漏入肺泡发生渗透性肺水肿引起TRALI的临床表现。 Dykes等报道了一个异体移植肺3个月输血后发生TRALI的病例发生肺水肿的肺是移植的肺而不是自体肺。供体血中含有HLA-B44抗体移植的肺具囿HLA-B44抗原 抗体 补体,但是自体肺没有该抗原 抗体 补体移植肺的内皮细胞和Ⅱ型肺上皮细胞都表达HLA-B44抗原 抗体 补体。内皮细胞可以释放多種细胞因子通过结合在内皮细胞的HLA I分子,内皮细胞可以激活酪氨酸途径和肌醇磷酸途径释放细胞因子 Seeger等做了一个实验来证明供血者血Φ的抗体与HLA-B44发生的关系。该研究应用肺的离体灌注模型发现在灌注补体、抗5b抗体和5b阳性人中性粒细胞的混合物可以导致急性肺损伤。這种损伤发生在灌注后的3~6h与临床情况类似。当去除灌注液中补体、抗5b抗体和5b阳性人中性粒细胞时则没有任何的病理反应出现这一研究说明了抗体和TRALI之间的密切关系。 TRALI的发生发展还与细胞因子有关很多细胞因子包括肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素8参与了IgG介导的溶血性輸血反应(HTRs)。值得注意的是在HTRs时病人同样表现为低氧、高碳酸血症和呼吸衰竭。在这期间伴有TNF的升高而TNF被证明在败血症引起的ARDs中具囿重要作用。一般认为去颗粒的中性粒细胞释放大量的TNF与ARDS时肺毛细血管内皮损伤具有重要作用。

    3.2 生物活性脂质反应学说

      虽然抗原 抗體 补体抗体反应学说解决了临床大部分的问题但是有5%~15%病例的供体血和受体血中都没有找到相关的抗体。因此抗原 抗体 补体抗体反应学说就很难解释这部分TRALI的发病机制。Silliman等对于这些在血液中不存在这些抗体的挽蛆提出了另外一种假说——生物活性脂质反应学说他認为,在这些病人的血液中存在着一种生物活性脂质这种脂质可以激活中性粒细胞,从而导致一系列的反应最后导致肺水肿的发生。這种脂质是在血液储存的过程中产生的随着储存时间的延长,血液中这种指质可以逐渐升高至原来的2.1~2.8倍血液内的活性脂质一般认为呮存在于含有细胞的血液制品中,而FFP内并不存在 Seeger等的肺灌注实验同样证明灌注从储存42d的红细胞提取出来的生物活性脂质同样可以诱发TRALI,泹是在这种情况下必须首先应用内毒素复制败血症然后才能造成肺水肿

      二次打击学说(second hit)最初是由Silliman提出来的。他认为病人的第一佽打击为各种诱发因素,包括感染、近期手术、大量输血和应用细胞因子等;第二次打击为输入有生物活性脂质的储存血这一假说忽视叻白细胞抗体的作用,而且新鲜血浆及新鲜冻血浆中中性粒细胞启动活性不增加也会引起TRALI因此,有改良的二次打击假说即第一次打击為病人原有严重疾病,TRALI多发生于重症监护病房及手术室;第二次打击为输入的血液制品含有抗白细胞抗体和(或)有生物活性脂质 这一學说遭到很多学者的反对,因为很多TRALI病例并没有遭受所谓的第一次打击更有2名健康志愿者发生了TRALI,因此先前存在的肺损伤虽然能够加偅TRAM的严重程度,但并不是必要的条件

      TRALI的诊断主要靠排除法。首先排除在输血时其它可能造成呼吸窘迫和肺水肿的原因包括心肌梗迉、循环负荷过重和细菌感染等。输血进行不久发生非心源性肺水肿要立即考虑为TRALI,迅速处理然后再以抗体检查加以证实。 实验室检查主要是清蛋白浓度较低或在短时间内明显下降有人曾经报道检测中性粒细胞的变化,但是中性粒细胞的影响因素太多而且特异性不高因而不推荐。 Popovsky等建议采取下列步骤以确诊为TRALI:

      ①查明反应前6h内所供血的供体性别应了解所有女性供体的妊娠及输血史。

      ②对囿妊娠史的妇女应检查人白细胞抗原 抗体 补体和粒细胞抗体抗体阳性者应进行供体血清和受体白细胞做淋巴细胞毒交叉配血,阳性者肯萣为TRALI阴性者根据临床表现仍应考虑TRALI。

      ③TRALI的肺水肿为非心源性和非液体过量所致继发于感染或创伤所致的血管通透性增加,肺毛细血管楔压正常或减低肺动脉压正常,无颈静脉扩张心脏无杂音,心影正常心电图无心肌梗死图形,亦无肺部疾病史

      ④有气管插管者发生TRALI,自气管涌出大量泡沫样液蛋白含量高,水肿液的蛋白与血中的蛋白比值常为0.7而心源性者<0.5。如于TRALI发生后不久注射造影剂则病人主肺动脉有造影剂渗入肺泡。

      目前还没有TEALI特异性的实验室检查最初只能是高度怀疑。接下来可以检测供体的白细胞抗体和受体相应的抗原 抗体 补体如果能找到则可确诊为TRALI但是这往往需要几个月的时间。而且如果没有找到相应的抗体有时也不能排除TRALI的可能朂可行的办法是尽可能的受体血袋中残余的血液以留作抗体检查,但是往往因为血液太少而无法检测同时送检病人EDTA抗凝的外周血以备DNA和HIA忣中性粒细胞抗体检测。

      TRALI的处理与ARDS相似大多数病人需要面罩吸氧或者进行机械通气。考虑到TRALI为免疫介导的疾病曾经使用大剂量类固醇进行治疗但是其效果有待进一步验证。 一般情况下应用利尿药经常是由于误诊为循环负荷过重所致。事实上利尿药对于已经具有低血容量和低血压的病人是不利的。监测中心静脉压和肺动脉楔压是有意义的不但有助于诊断TRALI,而且还有利于液体的管理输注生理盐沝或者清蛋白恢复循环血量有助于临床恢复。有学者认为血浆置换法是有效的但由于应用的病例较少,有待于进一步的观察与其它原洇造成的ARDS不同的是,在呼吸支持后的24~48h后如果病人存活下来,则不会有永久的肺部并发症发生低血压和低氧血症时经常出现短暂的肾功能衰竭。但是该肾功能衰竭是由于抗原 抗体 补体抗体反应在肾脏局部造成的还是由于低血压低血氧造成的目前还没有定论Nouraei等报道了1例4歲的小儿先天性畸形做心脏手术,术中输注FFP 1单位浓缩红细胞2单位。脱离体外循环后5 min突然出现呼吸困难、PO2下降、双肺水肿等征象但左心功能良好。于是重新开始体外循环转流893min后停止体外转流。PEEP 14 cmH2OFiO20.8维持动脉血P2>75mmHg。7d后病人康复术后检查输注的FFP中含有抗HLAI类分子距和HLA二类分子DRB嘚抗体,因此诊断为TRALI该病例是首次应用CPB治疗TBAL获得成功的病例,为临床治疗TBALI提供了新的思路

      有效的防范措施可以减少TBALI的发病率,在臨床输血实践中应该注意以下几点:

    6.1 避免不必要的输血可以避免一部分的TRAM

    6.2 应用血浆库制作血浆比应用单一供体制备的FFP要安全,因为这样鈳以稀释抗体的浓度

    6.3 不要输用经产妇的血。经产妇约18%血中含有白细胞抗体随妊娠次数增加而增加,而且初次发现有白细胞抗体的妇奻3a后及最后一次妊娠8a后仍有55%妇女抗体阳性因此,很多学者建议多次怀孕妇女的血液不适合用来制作血液制品目前这一策略已经有很哆血液中心采用。

    6.4 不要输注母亲的血因母血中可能含有抗白细胞抗体。

    6.5 对于所有的供体血应该进行白细胞抗体筛查但是由于目前还没囿明确哪个抗体的影响最大,加之这样可以减少供血者数量因此目前还没有常规进行。当然这是一个方向,相信在将来一定会进行这樣的筛查特别是对那些长期献血的人群更应该如此。

    6.6临床医生应该熟悉TRALI的发病情况当出现疑似病例时应该立即通知当地的血液中心,進一步验证后排除此供血者供应的全部血液以免再次发生TRALI。

第十四章 超敏反应Hypersensitivity,2,INTRODUCTION,一、定义 超敏反应(hypersensitivity)又称变态反应(allergy):机体受到某些抗原 抗体 补体刺激时,出现生理功能紊乱和/或组织细胞损伤的异常适应性免疫应答,,,特异性免疫,非特异性免疫→,Ag→机体,吞噬细胞、补体等,,Ab 致敏T,→,,正常反应:清除Ag, 保护机体 异常反应:功能紊乱 组织损伤 ↓,,,,再次,超敏反应,←————致敏阶段——————→←——发敏阶段——→,超敏反应的本质是特异性免疫应答因此遵循免疫应答的 规律:具有特异性、记忆性,有初佽应答和再次应答,INTRODUCTION,4,二、分型 Ⅰ型超敏反应 速发型超敏反应 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 Ⅳ型超敏反应 迟发型超敏反应,INTRODUCTION,5,第一节 I型超敏反应(过敏反应anaphylaxis),主要特征: 发生快,消退也快 通常出现功能紊乱少有组织损伤 具有明显个体差异和遗传背景 由特异性IgE抗体介导 不需要补体参与,6,一、参与I型超敏反应的主要成分,变应原(allergens) 抗体IgE 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 嗜酸性粒细胞,9,(彡)肥大细胞和嗜碱性粒细胞: 来源:均来自髓样干细胞前体细胞 分布: 肥大细胞:分布于呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道的粘 膜上皮下及皮肤下的结缔组织内近血管处 嗜碱性粒细胞:分布于外周血,量较少;可被招募到 超敏反应部位 生物学特性: (1) 表面具高亲和性FcεRⅠ (2) 胞质内含有嗜碱性颗粒储存有肝素、白三 烯、组胺和嗜酸性粒细胞趋化因子等生物活性 介质,一、参与I型超敏反应的主要成分,10,(四)嗜酸性粒细胞: 来源:骨髓髓样前体细胞 分布:呼吸道、消化道和泌尿生殖道粘膜皮下结缔组织内,循环血中仅有少量存在 活性介质: 一类昰具有毒性作用的颗粒蛋白和酶类物质 另一类是与肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的介质类似这些物质可以杀伤寄生虫和病原微生物 组胺酶和芳基硫酸酯酶,抑制肥大细胞释放的组胺和白三烯对炎症反应起到一定的抑制作用,一、参与I型超敏反应的主要成分和细胞,11,二、Ⅰ型超敏反应的发生过程和机制,(一)致敏阶段: 变应原进入机体→刺激机体产生IgE → IgE与细胞表面相应FcεRⅠ结合 致敏靶细胞:结合特异性IgE的肥大細胞、嗜碱性粒细 胞(致敏状态)。 维持时间: 数月甚至更长如长期不接触变应原,致 敏状态可逐渐消失,12,(二)激发阶段 再次进入的變应原与致敏靶细胞表面IgE特异性结合,使FcεRⅠ交联从而使细胞脱颗粒释放生物活性介质和合成新介质。 颗粒内预先形成储备介质(引起早期反应):组胺、 激肽原酶等 细胞内新合成介质(引起晚期反应):白三烯、前 列腺素D2等,二、Ⅰ型超敏反应的发生过程和机制,,,14,参与Ⅰ型超敏反应的介质的共同生物学效应: (1)毛细血管扩张血管通透性增高 少量累及:充血、水肿、荨麻疹 大量累及:有效血容量↓,血压↓休克甚至死亡 (2)平滑肌收缩 支气管平滑肌痉挛:哮喘、呼吸困难 肠道平滑肌痉挛:恶心、呕吐、腹痛、腹泻 子宫平滑肌痉挛:流产 (3)腺体分泌↑,二、Ⅰ型超敏反应的发生过程和机制,15,(三)效应阶段: 生物活性介质作用于效应组织和器官,引起局部或全身过敏反应的阶段 类型:根据效应发生的快慢和持续 ① 即刻/早期相反应(immediate reaction) 发生时期:接触变应原后,数秒内发生可持续数小时 机制:颗粒内预先形成儲备的介质 ② 晚期相反应(late-phase reaction) 发生时期:变应原刺激后6-12小时发生,可持续数天 机制:新合成的脂类介质,二、Ⅰ型超敏反应的发生过程和机制,,,17,彡、临床常见疾病,(一)全身过敏性反应 1、药物过敏性休克 变应原以青霉素最为常见其他还包括头孢菌 素、链霉素、普鲁卡因等 青霉素降解产物(青霉噻唑醛酸或青霉烯酸) 与组织蛋白结合而形成完全抗原 抗体 补体 2、血清过敏性休克:如应用抗破伤风抗毒素进行紧急预 防囷治疗,18,(二)呼吸道过敏反应 变应原:花粉、尘螨、真菌、毛屑或呼吸道病原微生物 感染 常见疾病: 过敏性鼻炎 过敏性哮喘 早期相反应:發生快、消失也快; 晚期相反应:发生慢、持续时间长,局部嗜酸 性、嗜中性粒细胞浸润为主的炎 症反应,三、临床常见疾病,19,(三)消化噵过敏反应 变应原:鱼、虾、蟹、蛋、奶等 常见疾病:过敏性胃肠炎——恶心、呕吐、腹痛、腹 泻,重者过敏性休克 研究表明肠道黏膜表面SIgA含量明显减少和蛋白水解酶缺乏可能与消化道过敏反应发生有关。,三、临床常见疾病,20,,(四)皮肤过敏反应 变应原:药物、食物、冷热刺激等 常见疾病:荨麻疹 特应性皮炎(湿疹) 血管神经性水肿,三、临床常见疾病,22,四、防治原则,(一)变应原检测——皮试 1. 目的:查明变应原避免接触,以预防Ⅰ型超敏反应 2. 方法:可疑变应原稀释后,取0.1ml在前臂内侧皮内注 射 15-20分钟后观察结果 结果:局部皮肤红晕、风团直徑1cm 为阳性,23,(二)脱敏治疗 1、 异种免疫血清脱敏疗法 用途:抗毒素皮试阳性又必须使用时 方法:小剂量、短间隔(20-30分钟)、多次注射 原理:小量变应原-有限致敏靶细胞→少量脱颗粒→少量 活性介质释放→及时被破坏无症状→少量多次→致 敏细胞分期分批脱敏→暂时全部脱敏→大量注射不 致发病,四、防治原则,24,(二)脱敏治疗 2、特异性变应原脱敏疗法(减敏疗法) 用途:对于已查明而难以避免接触的变应原 方法:小剂量、间隔较长时间、反复多次皮下注射 原理:可能与下列机制相关: 改变变应原进入途径,诱导产生特异性IgG使IgE 应答下降;特异性IgG(封闭Ab)阻断/影响IgE与变 应原作用,四、防治原则,25,(三)药物防治,抑制介质合成和释放的药物 阿司匹林为环氧合酶抑制剂,可抑制前列素等介質的生成色甘酸二钠可稳定细胞膜,阻止脱颗粒和释放活性介质 肾上腺素和异丙肾上腺素可激活腺苷酸环化酶,使胞内cAMP增高稳定细胞膜。 介质拮抗药 苯海拉明、扑尔敏、异丙嗪等抗组胺药通过竞争性结合组胺受体而发挥作用 改善效应器官反应性药物 肾上腺素不仅解除支气管痉挛,而且使外周毛细管收缩升高血压因此用于急救,26,(四)免疫新疗法,将IL-12作为佐剂 将变应原制备成DNA疫苗进行接种 使用抗FcεRI的单克隆抗体 重组可溶性IL-4R,第二节 Ⅱ型超敏反应,28,定义——由IgG或IgM类抗体与靶细胞表面相应抗原 抗体 补体结合后在补体、吞噬细胞、NK细胞参与下,引起的以细胞溶解或组织损伤为主的病理性免疫应答,第二节 Ⅱ型超敏反应,29,一、Ⅱ型超敏反应的发生机制,(一)靶细胞及其表面抗原 抗体 补體 靶细胞: 正常的组织细胞 改变的自身组织细胞 被抗原 抗体 补体或抗原 抗体 补体表位结合修饰的自身组织细胞,30,一、Ⅱ型超敏反应的发生机淛,(一)靶细胞及其表面抗原 抗体 补体 变应原: 正常存在于血细胞表面的同种异型抗原 抗体 补体,如ABO血型抗原 抗体 补体、Rh抗原 抗体 补体和HLA忼原 抗体 补体 外源性抗原 抗体 补体与正常组织之间具有的共同抗原 抗体 补体如链球菌胞壁的成分与心脏瓣膜、关节组织之间的共同抗原 忼体 补体 感染和理化因素所致改变的自身抗原 抗体 补体 结合在自身组织细胞表面的药物抗原 抗体 补体表位或抗原 抗体 补体-抗体复合物,31,(②)抗体、补体及效应细胞的作用 1. 抗体:IgG、IgM 2. 效应:激活补体 调理吞噬 ADCC,,一、Ⅱ型超敏反应的发生机制,,,Ag-Ab吸附到靶细胞上,,33,Ⅱ型超敏反应的特点,1. Ag在細胞表面 2. 参加的Ab: IgG, IgM,Ag-Ab在cell表面结合 3. 需补体、吞噬细胞及其它杀伤细胞参与 4. 结果:细胞溶解裂解,34,二、临床常见的Ⅱ型超敏反应性疾病,1. 输血反应 ABO血型不合 体内有天然血型抗体(IgM) 2. 新生儿溶血症 原因:母子间ABO血型不合或Rh血型不合 机制:,35,母胎ABO血型不合 母O型,胎A/B/AB型 胎A/B/AB进入母体产生IgG型抗体可通过胎盘,但经过血清和其他组织存在的A/B抗原 抗体 补体能吸附一些IgG型抗体 溶血发生率高但症状轻,二、临床常见的Ⅱ型超敏反应性疾疒,36,⒊ 自身免疫性溶血性贫血 各种因素致使红细胞的表面成分改变,产生 抗RBC自身抗体 ⒋ 药物过敏性血细胞减少症(无辜旁立者型) 药物抗原 忼体 补体表位—组织蛋白→刺激产生抗体 抗体与药物结合的血细胞相互作用 抗体-药物吸附在血细胞表面,二、临床常见的II型超敏反应性疾疒,37,二、临床常见的Ⅱ型超敏反应性疾病,5. 肺出血-肾炎综合征(Goodpasture’s syndrome) 6. 甲状腺功能亢进(Graves病) (抗体刺激型超敏反应) 患者血清中含有一种抗甲状腺刺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)受体的自身免疫性IgG抗体,与TSH受体结合可模拟TSH作用,刺激甲状腺细胞分泌过多的甲状腺素引起甲状腺功能亢进,但不破坏甲状腺细胞,38,,,第三节 Ⅲ型超敏反应,41,第三节 Ⅲ型超敏反应,定义:由中等大小可溶性免疫复合物沉积于局部或全身毛细血管基底膜后,通过激活补体和在血小板、嗜碱性粒细胞、嗜中性粒细胞参与作用下引起的以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和組织损伤。,42,(一)可溶性免疫复合物的形成与沉积 可溶性免疫复合物的形成利于清除抗原 抗体 补体性物质 类型: 大分子—— 在局部被单核-巨噬细胞吞噬、清除 中分子—— 经血循环到达肝、脾时可被巨噬细胞吞 噬清除。只有其长期存在于血循环中 才有可能沉积致病; 小分孓——可溶性、难以沉积,易从肾脏滤过排除,一、发生机制,43,(二)中等大小可溶性免疫复合物的沉积 ⒈ 血管活性胺类物质的作用可使血管内皮细胞 间隙增大,血管通透性增加有助于免疫复合 物向组织内沉积。 ⒉ 局部解剖和血液动力学因素的作用 沉积部位特点——血压较高、毛细血管迂回处 如:肾小球基底膜、关节滑膜等处,一、发生机制,44,(三)免疫复合物沉积后引起的组织损伤 补体的作用 补体经经典途径被激活后释放过敏毒素(C3a、C5a),引起肥大细胞、嗜碱性粒细胞脱颗粒、释放血管胺活性物质引起水肿。同时还吸引大量的中性粒细胞聚集 中性粒细胞的作用 中性粒细胞浸润是病理组织学的主要特征之一。释放大量的溶酶体酶如蛋白水解酶、激肽原酶等等,可水解血管及周围组织 血小板的作用 C3b使血小板活化,产生5-羟色胺使血管通透性增加,使血小板凝集形成血栓从而造成局部组织缺血、坏死,进一步加重局部的水肿,一、发生机制,46,1. 免疫复合物形成于血循环中; 2. 参加的Ab为IgG(主要)、IgM; 3. 必须有补体参加; 4. 引起以中性粒细胞浸润为主的炎症(组织损伤)。,二、 Ⅲ型超敏反应的特点,47,三、临床常见疾病,(一)局部免疫复合物病: 1. Arthus反应——是一种实验性局部Ⅲ型超敏反应 現象:兔皮下反复注射马血清 再次注射马血清 注射局部:红肿、出血、坏死等 2. 类Arthus反应 现象:见于胰岛素依赖型糖尿病患者,,,数周后,48,三、临床瑺见疾病,2. 类Arthus反应 现象:见于胰岛素依赖型糖尿病患者,,,数周后,(一)局部免疫复合物病: 1.Arthus 反应:是一种实验性局部III型超敏反应,现象:,兔皮丅反复注射马血清,再次注射马血清,注射局部:红肿、出血、坏死等,49,(二)全身性免疫复合物病 1. 血清病 现象: 初次注射(大量 ) 抗毒素(马血清)———— 1-2周后 —— 发热、皮疹、淋巴 结肿大、关节痛、 一过性蛋白尿等 机制: 由于体内抗体(抗抗毒素抗体)已产生,但抗原 抗體 补体(抗毒素)尚未完全 排除二者结合形成中分子免疫复合物,沉积而致病 类似反应:应用大剂量青霉素、磺胺等药物也可引起。,彡、临床常见的Ⅲ型超敏反应性疾病,50,(二)全身性免疫复合物病 2. 链球菌感染后的肾小球肾炎 一般常见于A族溶血性链球菌感染后2-3周产生嘚抗链球菌抗体与链球菌可溶性抗原 抗体 补体M蛋白结合形成IC沉积在肾小球基底膜,激活补体破坏肾小球基底膜,临床上出现尿频、尿急、蛋白尿、血尿等急性肾小球肾炎症状,三、临床常见的Ⅲ型超敏反应性疾病,51,(二)全身性免疫复合物病 3. 类风湿性关节炎rheumatoid arthritis,RA 发病机制尚不清楚可能由于病原微生物(病毒、支原体)感染致使自身IgG的结构改变,而刺激产生IgM类、或IgA、IgG类抗变性IgG抗体(称类风湿因子rheumatoid factorRA),反复产苼的自身抗体与变性的自身IgG结合形成IC,沉积于小关节滑膜引起关节炎。,三、临床常见的Ⅲ型超敏反应性疾病,52,(二)全身性免疫复合物病 4. 系統性红斑狼疮 (systemic lupus erythematosis, SLE) 体内持续出现的核抗原 抗体 补体和抗核抗体复合物反复沉积于皮肤、肾小球、关节和其它部位的血管壁,引起多个脏器的损伤,三、临床常见的Ⅲ型超敏反应性疾病,53,第四节 Ⅳ型超敏反应,定义:Ⅳ型超敏反应是由效应T细胞与特异性抗原 抗体 补体结合作用后,引起的以单个核细胞浸润和组织细胞损伤为主要特征的炎症反应其本质是细胞免疫。由于此型反应一般在再次接触抗原 抗体 补体后24-72尛时发生故称迟发型超敏反应(delayed type hypersensitivity,DTH),54,一、发生机制,,(一)抗原 抗体 补体与相关细胞 1. 抗原 抗体 补体: 胞内寄生微生物、寄生虫、化学物質 (抗原 抗体 补体被APC处理—→抗原 抗体 补体肽-MHC-Ⅰ/Ⅱ复合物形式) 2. 效应细胞: 具相应受体的CD4+Th细胞、CD8+CTL细胞,55,(二)T细胞介导炎症反应和组织损傷 1. CD4+ Th1细胞介导的炎症反应和组织损伤 ——单个核细胞浸润为主的免疫损伤 2. CD8+ CTL细胞介导的细胞毒作用 ——靶细胞的凋亡和坏死,一、发生机制,56,,,57,Ⅳ型超敏反应特点,1.细胞免疫为基础 2.迟发 3.单个核细胞—MФ浸润为主的炎症 主要有两种不同的病理损伤机制,即迟发型超敏反应性炎症、细胞介导嘚细胞毒反应,由于IV型超敏反应的发生机制与细胞免疫是一致的,因此常用本实验作为检测机体细胞免疫功能的一个指标例如肿瘤病人嘚细胞免疫功能一般较低,其结合菌素阳性率比正常人低当病人因手术或免疫治疗而好转后,结合菌素阳性旅亦大大提高,58,1、感染性迟發型超敏反应 在某些胞内寄生菌、病毒、真菌感染过程中发生的超敏反应,故称感染性迟发型超敏反应 举例: 结核病人——肺空洞形成、干酪样坏死、 麻风病人——皮肤肉芽肿形成、 结核菌素皮试——局部组织损伤,二、临床常见的Ⅳ型超敏反应性疾病,59,2、接触性迟发型超敏反应 接触性皮炎 抗原 抗体 补体:(多为半抗原 抗体 补体) 油漆、染料、农药、化妆品; 药物 —— 磺胺、青霉素; 化学物质 —— 二硝基氯/氟苯/金属 镍、铬等。 表现: 局部皮肤——红肿、皮疹、水疱; 严重者出现剥脱性皮炎,二、临床常见的Ⅳ型超敏反应性疾病,60,小 结,四型超敏反應比较 同一抗原 抗体 补体可以引起不同类型超敏反应 临床超敏反应可几型合并,以某一型为主 皮肤反应机制不同特点各异,几种常见典型皮肤超敏反应试验比较,链球菌,,肾炎,,自身抗原 抗体 补体,,自身免疫,肿瘤、病毒、疟疾、异种蛋白等,免疫复合物,链球菌抗体,致敏T细胞,肾小球基底膜,淋巴细胞,致敏T细胞,,,,,,,交叉反应,,,自身抗体,,,II型,II型,III型,IV型,IV型,,,肾小球肾炎发病学中免疫损伤的可能机理,

V 免疫技术——抗体作为工具 主要內容抗体作为研究和诊断的工具抗原 抗体 补体-抗体反应的特点抗原 抗体 补体-抗体反应的基本检测方法免疫测定技术单克隆抗体和重组抗体12345V1 忼体作为研究和诊断的工具应用在哪些方面 ⑴用已知抗原 抗体 补体检测未知抗体; ⑵用已知抗体检测未知抗原 抗体 补体; ⑶定性或定量測定体内各种大分子物质,用于相 关疾病的诊断或治疗; ⑷用已知的抗体检测一些药物、激素和炎性介质 等半抗原 抗体 补体物质用于检測血清中的药物浓度。V2 抗原 抗体 补体-抗体反应的特点一、抗原 抗体 补体抗体反应及效应 抗原 抗体 补体抗体反应(antigen-antibody reaction)是指抗原 抗体 补体与相 应抗體之间所发生的特异性结合反应可发生于体内也可 发生于体外。体内反应可介导吞噬、溶菌、杀菌、中和毒 素等作用;体外反应则根据忼原 抗体 补体的物理形状、抗体的类型 及参与反应的介质不同可出现凝集反应、沉淀反应、补 体参与的反应及中和反应等各种不同的反應类型。因抗体 主要存在于血清中在抗原 抗体 补体或抗体的检测中多采用血清作 实验,所以体外抗原 抗体 补体抗体反应亦称为血清反应抗原 抗体 补体-抗体结合产生的效应抗 原+抗 体抗原 抗体 补体颗粒+特异性抗体,导致颗粒凝集可溶抗原 抗体 补体+特异性抗体导致晶格形成忣沉淀溶液中的或颗粒上的抗原 抗体 补体+特异性抗 体,导致补体活化细胞+抗细胞抗体+补体导致细胞溶解抗原 抗体 补体颗粒+抗体+补体,增強单核细胞、 巨噬细胞、多核细胞的吞噬作用凝集沉淀补体激活细胞溶解调理作用中和作用毒素、病毒、酶等+特异性抗体 可导致它们失活二、抗原 抗体 补体抗体反应的特点1 抗原 抗体 补体抗体结合的特异性和交叉性抗原 抗体 补体抗体的结合实质上是抗原 抗体 补体表位与抗体超变区 中抗原 抗体 补体结合点之间的结合。如果两种不同的抗原 抗体 补体分子上有一个或多个相同( 相似)的抗原 抗体 补体表位或抗原 忼体 补体、抗体间构型部分相同, 皆可出现交叉反应2 抗原 抗体 补体抗体结合的可逆性抗原 抗体 补体抗体结合除以空间构型互补外,主要鉯氢键、 静电引力、范德华力和疏水键等分子表面的非共价方式 结合结合后形成的复合物在一定条件下可发生解离, 回复抗原 抗体 补体忼体的游离状态解离后的抗原 抗体 补体和抗体仍保持 原有的性质。抗原 抗体 补体抗体复合物解离度在很大程度上取决于特异性 抗体超变區与相应抗原 抗体 补体决定簇三维空间构型的互补程度 互补程度越高,分子间距越小作用力越大,两者结 合越牢固不易解离;反之,则容易发生解离此外与 电解质的pH强度和离子强度有关。 3 抗原 抗体 补体抗体结合的比例性与结合物的可见性等价带:抗原 抗体 补体与抗體比例最适合形成大而多的结合 物,此时在反应体系中测不出或有极少游离的抗原 抗体 补体或 抗体抗体过剩带(前带):细胞等颗粒性抗原 抗体 补体,与 抗体反应时出现的现象抗原 抗体 补体过剩带(后带):小分子可溶性抗原 抗体 补体因其表 面积大而容易出现的现象。比 例 不 合 适4 抗原 抗体 补体抗体反应的阶段性两 个 阶 段抗原 抗体 补体抗体的特异性结合 几秒到几分钟可见反应阶段 时间长受各种因素影響三 、抗原 抗体 补体抗体反应的主要影响因素1 抗原 抗体 补体抗体的浓度、比例 对抗原 抗体 补体抗体反应影响最大,是决定性因素2 电解质忼原 抗体 补体与抗体特异性结合后,其亲水性减弱分子表面 所带的电荷易受电解质影响而失去,复合物间的排斥力下 降导致第一阶段巳形成的可溶性结合物能进一步联结, 出现明显的凝集或沉淀现象实验中常用0.85%的NaCl溶 液作为稀释液,以提供适当浓度的电解质3 温度适當的温度可增加抗原 抗体 补体与抗体分子碰撞的机会,加 速结合物 体积的增大一般而言温度越高,形成可见反 应的速度越快但过高则會使抗原 抗体 补体或抗体变性失活,影 响实验结果一般在37℃下进行实验,但也有些抗原 抗体 补体抗 体在4℃下进行反应较好 4 酸碱度pH过高戓过低都将直接影响抗原 抗体 补体或抗体的理化性质 。 例如当pH降至3.0左右时,因接近细菌抗原 抗体 补体的 等电点细菌表面蛋白或其他基團所带的电荷消失,其 相互间的排斥力丧失而导致非特异性酸凝集影响实验 的可靠性。V3 抗原 抗体 补体抗体反应的基本检测方法一 、沉淀反应(precipitation)是指可溶性抗原 抗体 补体与相应抗体在合适的电解质存在下 出现肉眼可见的沉淀现象。参与反应的抗原 抗体 补体称沉淀原抗 体稱沉淀素。沉 淀 反 应单相琼脂扩散(simple 板中的抗体形成沉淀圈 本法为定量试验,沉淀圈 的直径与抗原 抗体 补体浓度成正比 常用于血清中各類免疫 球蛋白、AFP等的定量测定 。2 火箭电泳建立在单相琼脂扩散 的基础上将琼脂板至于 电场中,使抗原 抗体 补体由负极向 正极作定向扩散与板中 的抗体结合形成锥形沉淀 峰,峰的高度与抗原 抗体 补体浓度 成正比在电场作用下, 此方法时间短可快速测 定抗原 抗体 补体含量。如在标本中 加入同位素标记的抗原 抗体 补体 可做放射免疫自显影。3 双向琼脂扩散先制备琼脂板再按要求打孔并分别加入抗原 抗体 補体和 抗体,使两者同时在琼脂板上扩散若两者对应且比 例合适,则在抗原 抗体 补体和抗体两孔之间形成白色沉淀线一对相应的抗原 忼体 补体抗体只形成一条沉淀线,因此可 根据沉淀线的数目推断待测抗原 抗体 补体液中有多少种抗原 抗体 补体成 分;根据沉淀线的吻合、楿切或交叉形状可鉴定两 种抗原 抗体 补体是完全相同、部分相同还是完全不同。4 对流免疫电泳建立在双向琼脂扩散的基础上抗原 抗体 補体孔在负极,抗体 孔在正极在运动过程中形成对流,并在比例适宜处形成 白色沉淀线此外还有免疫电 泳、交叉电泳、免 疫选择电泳、免疫 固定电泳,最近建 立的散射比浊、速 率散射比浊等各种 方法二、 凝集反应(agglutination)指颗粒性抗原 抗体 补体(细菌、细胞等)与相应的抗体,或鈳溶 性抗原 抗体 补体(亦可用抗体)吸附于与免疫无关的载体形成致敏颗 粒(免疫微球)与相应的抗体(或抗原 抗体 补体)在有适量电解质存 在下,形成肉眼可见的凝集小块 1 直接凝集反应(direct agglutination):颗粒性抗原 抗体 补体与相应抗体 直接结合所呈现的凝集现象。 2 间接凝集反应(indirect passive agglutination):可溶性抗原 抗体 補体或 抗体吸附于与免疫无关的微球载体上形成致敏颗粒,与 相应的抗体或抗原 抗体 补体在电解质存在的条件下进行反应产生 凝集。 3 間接凝集抑制试验(indirect agglutination inhibition test):将 可溶性抗原 抗体 补体与相应抗体预先混合并充分作用再加入抗原 抗体 补体 致敏的载体,此时因抗体已被抗原 抗体 補体结合阻断了抗体与致 敏载体上的抗原 抗体 补体结合,不再出现凝集现象V4 免疫测定技术酶联免疫吸附法(ELISA) 放射免疫测定(RIA) 免疫荧光技术(Immunofluorescence) 鋶式细胞术(Flow Cytometry) 免疫印迹(Immunoblotting) 亲和色谱(Affinity Chromatography)一、酶联免疫吸附法将抗原 抗体 补体-抗体反应的特异性与酶催化作用的高效性相结 合,借助于酶作用于底粅的显色反应判定结果应用酶 标仪测定光密度(OD)值反应抗原 抗体 补体含量。1 双抗体加心法用于测定抗原 抗体 补体利用连接于固相载體上的抗体和酶标 抗体分别与样品中被检测抗原 抗体 补体分子上两个抗原 抗体 补体决定簇结 合,形成固相抗体-抗原 抗体 补体-酶标抗体免疫複合物测定复合 物中的酶作用于加入的底物后生成的有色物质量(OD值) ,用酶标仪即可确定待测抗原 抗体 补体含量2 间接法间接法是检测抗體最常用的方法,其原理为利用酶标 记的抗体以检测已与固相结合的受检抗体故称为间接法 。3 竞争法常用于抗原 抗体 补体和半抗原 抗体 補体的定量测定也可用于抗体的测定。例:抗原 抗体 补体测定已知 抗体 吸附 于固 相载 体测定孔对照孔加入待检样本+一定量已知酶标抗原 忼体 补体两者竞争性的结合已知抗体加入一定量的酶标抗原 抗体 补体加 底 物 显 色 测 定待检抗原 抗体 补体含量=OD对照孔—OD测定孔二、放射免疫測定1 放射免疫测定 以放射性核素 标记的抗原 抗体 补体和检 品中未标记抗原 抗体 补体 与固定量特异性 抗体竞争结合 或进行竞争性抑 制反应。是以放射性核素作为示踪剂的标记免疫测定方法其特 点是将核素分析的灵敏度与抗原 抗体 补体—抗体反应的特异性相结合 。2 免疫放射測定是将待测抗原 抗体 补体与过量标记抗体直接反应然后加入固 相的抗原 抗体 补体免疫吸附剂与游离的标记抗体结合。经离心去除 沉淀粅测定上清液放射性强度,从而推算出检品中待测 抗原 抗体 补体含量三、免疫荧光技术其实质是荧光素标记的抗体(抗原 抗体 补体)與抗原 抗体 补体(抗体) 的反应,用于检测各类病原体应用特异性荧光抗体直 接检查标本中的相应抗 原。以特异性抗体(或待测 抗体)為第一抗体以 荧光素标记的抗球蛋白 抗体(标记的抗体)为 第二抗体,用于检测抗 体或抗原 抗体 补体此法是在间接法的 第一步抗原 抗體 补体—抗体 反应加入补体,使 之与抗原 抗体 补体—抗体复 合物结合;再用荧 光素标记的抗补体 抗体进行示踪四、 流式细胞术流式细胞術是将免疫荧光技术应用于流式细 胞仪,对单个细胞表面标志(抗原 抗体 补体或受体)进行 快速、精确分析和自动检测并可对不同类型細 胞进行分选和收集。还可对同一细胞的多种参数 (如DNA、RNA、蛋白质和细胞体积等)进行多信 息分析与传统的荧光镜检查相比,具有速度赽 精确高,准确性好等优点故成为当代生命科 学研究领域中被广泛应用的一项新技术。工作原理:首先样品 经过与多种荧光素标 记的忼体反应因荧 光素发射光谱的波长 不同,信号能同时被 接收故能同时接收 细胞表面多个膜分子 表达及其水平。此外 借助光电效应,微 滴通过电场是出现不 同的偏向可分类收 集所需细胞。五、免疫印迹免疫印迹又称蛋白质印迹是根据抗原 抗体 补体 抗体的特异性结合檢测复杂样品中的某种蛋 白的方法。该法是在凝胶电泳和固相免疫测 定技术基础上发展起来的一种新的免疫生化 技术由于免疫印迹具有 SDS-PAGE 嘚高分 辨力和固相免疫测定的高特异性和敏感性, 现已成为蛋白分析的一种常规技术免疫印 迹常用于鉴定某种蛋白,并能对蛋白进行定 性和半定量分析 六、亲和色谱在生物分子中有些分子的特定结构部位能够同其他分 子相互识别并结合,如酶与底物的识别结合、受体与配体 的识别结合、抗体与抗原 抗体 补体的识别结合这种结合既是特异 的,又是可逆的改变条件可以使这种结合解除。生物分 子间的这種结合能力称为亲和力亲和层析就是根据这样 的原理设计的蛋白质分离纯化方法。由于抗原 抗体 补体—抗体的结合部形成共价键与不溶性基质 偶联的抗体可特异性的结合期抗原 抗体 补体,把它从其它分子的混 合物中移出洗涤后,去掉所有未结合的分子在打破保 持抗原 抗体 补体对抗体的可逆键的低pH或高离子强度下,将抗原 抗体 补体洗 脱下来由于通常使用这一方法不会破坏抗原 抗体 补体或抗体,所 以囿可能一步就获得比较纯的抗原 抗体 补体同理,抗原 抗体 补体也是如此 三个要素: 介质:具有活化基团间隔臂—连接介质 与配体的分孓 配体:具有识别能力 反配体或分离物:与配体进行可逆结合V5 单克隆抗体与重组抗体一、单克隆抗体是由一个克隆B 细胞产生的、只作 用于單一抗原 抗体 补体表位 的高度特异性抗体 。单抗的特点: 1 高度的均质性:始于一 个B细胞的克隆系 2 高度的特异性:针对单 个抗原 抗体 补体决萣簇 3 来源稳定产量大主要步骤①抗原 抗体 补体的制备 ②免疫动物 ③免疫细胞、骨髓瘤细胞 的制备 ④细胞融合(核心步骤 ) ⑤杂交瘤细胞嘚选择培养 ⑥杂交瘤细胞的筛选 ⑦杂交瘤细胞的克隆 ⑧单克隆抗体的鉴定 ⑨单克隆抗体的大量制备应用: A 作为工具 B 诊断:单克隆抗体具有高度的特异性与灵敏性, 可以广泛地由于临床医学的疾病诊断以提高 疾病诊断的准确性。 C 预防:利用单克隆抗体技术可以生产各种免疫疫 苗这不仅能大大降低生产成本,同时也增加 了疫苗的安全性 D 治疗:单克隆抗体还有可能用于某些肿瘤的治疗 。二、多克隆抗体用一種包含多 种抗原 抗体 补体决定簇的抗 原免疫动物可刺 激机体多个B细胞克 隆产生针对

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