寄生蟲感染與變态反應

        若機體已被某種寄生蟲抗原緻敏，當再次接觸相同抗原時則二次免疫應答增強，或長期受染，早期過去後的機體反應相似于二次免疫應答反應。因免疫應答過強而導緻組織損傷(免疫病理變化)，即稱爲變态反應(allergy)，或超敏反應(hypersensitivity reaction)。1963年起Gell與Coombs按變态反應發生發展的近代知識，首先提出四型分型法，即I型——速發型(immediat type)，Ⅱ型——細胞毒型(cytotoxic type)，Ⅲ型——免疫複合物型(immune complex type)，以上3型均由抗體所介導；而Ⅳ型——遲發型(delayed type)或細胞介導型(cell mediated type)，由細胞因子所介導。

　　17.1 變态反應分型

　　17.1.1 速發型(Ⅰ型變态反應)

　　過敏原進入機體後，誘導B細胞産生IgE抗體。IgE與靶細胞有高度的親和力，牢固地吸附在肥大細胞、嗜堿粒細胞表面。當相同的抗原再次進入緻敏的機體，與IgE抗體結合，就會引發細胞膜的一系列生物化學反應，啓動兩個平行發生的過程：脫顆粒與合成新的介質。①肥大細胞與嗜堿粒細胞産生脫顆粒變化，從顆粒中釋放出許多活性介質，如組胺、蛋白水解酶、肝素、趨化因子等；②同時細胞膜磷脂降解，釋放出花生四烯酸。它以兩條途徑代謝，分别合成前列腺素、血栓素A2；和白細胞三烯(LTs)、血小闆活化因子(PAF)。各種介質随血流散布至全身，作用于皮膚、粘膜、呼吸道等效應器官，引起小血管及毛細血管擴張，毛細血管通透性增加，平滑肌收縮，腺體分泌增加，嗜酸粒細胞增多、浸潤，可引起皮膚粘膜過敏症(荨麻疹、濕疹、血管神經性水腫)，呼吸道過敏反應(過敏性鼻炎、支氣管哮喘、喉頭水腫)，消化道過敏症(食物過敏性胃腸炎)，全身過敏症(過敏性休克)(圖17—1)。此型多見于蠕蟲感染，例如血吸蟲尾蚴引起的尾蚴性皮炎屬于局部過敏反應；包蟲囊壁破裂，囊液吸收入血而産生過敏性休克屬于全身過敏性反應。其它如熱帶肺嗜酸性粒細胞增多症痙攣性支氣管炎、哮喘等。屬于I型變态反應的寄生蟲病尚有幼蟲移行症時引起的哮喘、荨麻疹；蟲螫性過敏，寄生蟲從皮膚侵入引起的荨麻疹，以及腸線蟲感染所緻的哮喘樣反應、荨麻疹等等。在寄生蟲病中，過敏反應以荨麻疹爲最常見。

　　 17.1.2 細胞毒型(Ⅱ型變态反應)

　　抗體(多屬IgG、少數爲IgM、IgA)首先同細胞本身抗原成分或吸附于膜表面成分相結合，然後通過四種不同的途徑殺傷靶細胞。
　　 (1)抗體和補體介導的細胞溶解：IgG／IgM類抗體同靶細胞上的抗原特異性結合後，經過經典途徑激活補體系統，最後形成膜攻擊單位(MAC)，引起膜損傷，從而靶細胞溶解死亡。
　　 (2)炎症細胞的募集和活化：補體活化産生的過敏毒素C3a、C5a對中性粒細胞和單核細胞具有趨化作用。這兩類細胞的表面有IgG Fc受體，故IgG與之結合并激活它們，活化的中性粒細胞和單核細胞産生水解酶和細胞因子等從而引起細胞或組織損傷。
　　 (3)免疫調理作用：與靶細胞表面抗原結合的IgG抗體Fc片段同巨噬細胞表面的Fc受體結合，以及C3b促進巨噬細胞對靶細胞的吞噬作用。
　　 (4)抗體依賴細胞介導的細胞毒作用(antibody dependent cell-mediated cytoto xit- y，ADCC)：靶細胞表面所結合的抗體的Fc段與NK細胞、中性粒細胞、單核—巨噬細胞上的Fc受體結合，使它們活化，發揮細胞外非吞噬殺傷作用，使靶細胞破壞(圖17—2)。 與Ⅱ型變态反應有關的寄生蟲疾病常見于：黑熱病、瘧疾患者，寄生蟲抗原吸附于紅細胞表面，特異性抗體(IgG／IgM)與之結合，激活補體，導緻紅細胞溶解，出現貧血。這是黑熱病或瘧疾貧血的原因之一。而且在黑熱病人的紅細胞上，已證明有補體存在。在發熱期血清中補體C3b和C4滴度上升，錐蟲病、血吸蟲病等貧血機制也都與此型變态反應有關。部分免疫機體對從皮膚侵入的日本血吸蟲童蟲的殺傷作用是通過ADCC的作用。

　　 17.1.3 免疫複合物型(Ⅲ型變态反應)
　　 在免疫應答過程中，抗原抗體複合物的形成是一種常見現象，但大多數可被機體的免疫系統清除。如果因爲某些因素造成大量複合物沉積在組織中，則引起組織損傷和出現相關的免疫複合物病(圖17—3)。

　　免疫複合物沉積的影響因素有如下幾個：
　　(1)循環免疫複合物的大小：這是一個主要因素，一般來講分子量爲約1000kD沉降系數爲8．5—19S的中等大小的可溶性免疫複合物易沉積在組織中。
　　(2)機體清除免疫複合物的能力：它同免疫複合物在組織中的沉積程度呈反比。
　　(3)抗原和抗體的理化性質：複合物中的抗原如帶正電荷，那麽這種複合物就很容易與腎小球基底膜上帶負電荷的成分相結合，因而沉積在基底膜上。
　　 (4)解剖和血流動力學因素：對于決定複合物的沉積位置是重要的。腎小球和滑膜中的毛細血管是在高流體靜壓下通過毛細血管壁而超過濾的，因此它們成爲複合物最常沉積的部位之一。
　　(5)炎症介質的作用：活性介質使血管通透性增加，增加了複合物在血管壁的沉積。
　　(6)抗原抗體的相對比例：抗體過剩或輕度抗原過剩的複合物迅速沉積在抗原進入的局部。
　　 常見的Ⅲ型變态反應疾病有：Arthus反應、一次血清病、鏈球菌感染後腎小球腎炎等，在寄生蟲方面：主要是患瘧疾時侵犯腎髒，抗原抗體複合物沉積在腎小球基底膜和腎小球血管系膜區，引起血紅蛋白尿、腎功能失常。在瘧疾患者腎基底膜損傷的情況下已查到IgM，急性瘧疾出現的蛋白尿在抗瘧治療後便可消失。慢性瘧疾可出現嚴重的腎小球腎炎和腎病綜合征，腎病綜合征多見于三日瘧。血吸蟲患者也常出現腎小球腎炎，是由于免疫複合物在腎小球内沉積所緻。又如非洲錐蟲感染小鼠的肌肉及瘧原蟲感染小鼠的脈絡膜均查見有結合于組織的免疫球蛋白。

　　 17.1.4 遲發型(Ⅳ型變态反應)

　　與上述由特異性抗體介導的三型變态反應不同，Ⅳ型是由特異性緻敏效應T細胞介導的。此型反應局部炎症變化出現緩慢，接觸抗原24—48h後才出現高峰反應，故稱遲發型變态反應。機體初次接觸抗原後，T細胞轉化爲緻敏淋巴細胞，使機體處于過敏狀态。當相同抗原再次進入時，緻敏T細胞識别抗原，出現分化、增殖，并釋放出許多淋巴因子，吸引、聚集并形成以單核細胞浸潤爲主的炎症反應，甚至引起組織壞死。 常見Ⅳ型變态反應有：接觸性皮炎、移植排斥反應、多種細菌、病毒(如結核杆菌、麻疹病毒)感染過程中出現的4型變态反應等。在寄生蟲方面，利什曼原蟲引起的皮膚結節，有明顯的細胞反應和肉芽腫形成。血吸蟲排出的蟲卵随血液流入肝髒，毛蚴成熟分泌可溶性抗原，經卵殼微孔釋出，使淋巴細胞緻敏，當再接觸抗原時，緻敏的T淋巴細胞放出淋巴毒素(LT)，巨噬細胞移動抑制因子(MIF)，嗜酸粒細胞趨化因子(ECF-A)，因此在蟲卵周圍出現以淋巴細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞浸潤爲主的肉芽腫。
　　在寄生蟲感染中，有的寄生蟲病可同時存在多型變态反應，病理後果是多種免疫病理機制的複合效應，甚爲複雜多變。如前已述及，血吸蟲感染時引起的尾蚴性皮炎(屬I型和IV型變态反應)、對童蟲殺傷的ADCC作用(屬Ⅱ型變态反應)、血吸蟲性腎小球腎炎(屬Ⅲ型變态反應)以及血吸蟲蟲卵性肉芽腫(屬IV型變态反應)。又如由昆蟲引起的變态反應，主要是速發型和遲發型，部分是免疫複合物型。當昆蟲叮咬時它的分泌物、排洩物以及毒毛等(過敏原)侵入人體而誘發局部的和全身的變态反應現象。

　　寄生蟲感染所緻的變态反應疾病歸納如下(表17—1)。

　　分型 免疫成分 損傷機制 寄生蟲感染舉例
　　I IgE 肥大細胞，嗜堿性粒細胞及其介質 血吸蟲尾蚴蚴性皮炎，熱帶肺嗜酸性粒細胞增多症，包蟲囊破裂所緻的休克
　　Ⅱ IgM,IgG 補體活化，白細胞趨化、活化，NK細胞作用 瘧疾(三日瘧)的貧血，恰加斯病心肌炎
　　Ⅲ CAg 補體活化，白細胞趨化、活化 瘧疾(三日瘧)腎病綜合征，急性血吸蟲病
　　IV CD8+T細胞CD4+T細胞 直接緻靶細胞溶解，活化吞噬細胞、細胞因子釋放導緻炎症 皮膚利什曼病，血吸蟲尾蚴性皮炎、肝硬化，絲蟲性象皮腫

　　17.2 舉例

以下僅舉幾例以介紹寄生蟲病與變态反應之間的關系
　　17.2.1 疥螨
　　疥螨在進食的吸吮過程中，向皮膚内分泌唾液，其唾液中或者用來叮咬的口器中含有的抗原誘發免疫應答。
　　I型變态反應：疥螨在皮膚上掘隧道時抗原即被導入，這些抗原通過表皮向下擴散；針對疥螨特異性抗原的IgE循環，滲入真皮，其Fc段接觸肥大細胞的Fc受體；當疥螨抗原同肥大細胞表面的特異性IgE相遇并互相作用，導緻脫顆粒，引起血管擴張和血漿漏出。IgE或I型反應可能參與疥瘡的發病機制，其證據有：①患者的IgE水平升高；②經有效的治療後IgE即下降；③皮内注射成熟雌疥螨浸出物可使以前患過疥瘡者發生風團反應，而健康則否；④該反應可通過一種血清因子而被動轉移；⑤結痂性疥瘡血清在體外可緻組胺的釋放和嗜堿粒細胞的脫顆粒；⑥結痂性疥瘡血清IgE明顯升高；⑦用粗制疥螨抗原進行放射免疫吸附試驗顯示血清中抗原特異性IgE升高；⑧針對疥螨的IgE抗體能與一種普通的屋塵螨(dermatophagoides pteronssinus)的抗原發生交叉反應。
　　Ⅱ型變态反應：由IgG或IgM結合抗原而産生。常由補體及吞噬細胞介導。當補體存在時，正常人血清能否直接殺傷疥螨，尚無關鍵性研究來證實。某些疥瘡患者血清IgG與IgM升高，但與皮損範圍、嚴重程度或病期并不相關。然而，在有效的治療後可下降。這些高水平的IgG和IgM是抗原特異性的，還是非特異性的，抑或是否與伴發的膿皮性細菌感染有關，還不清楚。有時患者血清IgA下降，治療後即升高，其降低的原因不明。
　　補體C3、C4一般正常，但并不意味着補體不被激活。直接免疫熒光檢查發現患部皮膚的表皮真皮連接處有IgM和C3沉積，提示來自疥螨的抗原向下彌散，來自真皮血管的抗體向上彌散，二者發生反應。然而，IgM和C3的沉積也可見于其它許多不同原因的炎症性皮膚病。因此，關于疥瘡表皮真皮連接處免疫反應物的意義僅屬推測性的，沉積有可能繼發于炎症。
　　Ⅲ型變态反應：在預先緻敏的宿主，皮内注射抗原可以實驗性誘發Arthus反應。疥瘡患者可能有針對疥螨各種抗原的IgG或IgM抗體。如通過搔抓或其它機制抗原進入真皮，而同時宿主有适量IgG和IgM抗體的話，那麽在理論上則可能發生局部Arthus反應。循環免疫複合物沉積于皮膚小靜脈也能引起血管炎。這些複合物激活補體導緻吞噬細胞浸潤血管壁，從而引起血管壞死。
　　在治療前後的結痂性疥瘡與普通疥瘡患者血清中已發現由疥螨抗原及抗體組成的免疫複合物。複合物中抗原的性質尚不明确，疥瘡感染可引起全身性皮膚血管炎，活檢标本已發現血管炎伴有血管壁壞死。疥瘡的丘疹、結節和隧道處的血管壁可有C3、IgM及IgA沉積。在成熟或未成熟疥螨附近可發生表皮壞死。雖然丘疹發生的潰爛多數是由于搔抓所引起的，但有些可能是由于局部Arthus反應及伴發的壞死性炎症所緻。
　　Ⅳ型變态反應：Mellanby将疥螨接種于健康的。第一個月，受試者無症狀，搔癢性丘疹往往在初次接種後一個月或更長時間才出現；第二次接種時，症狀及體征迅速出現，沒有初次接種那樣長的潛伏時間，這提示疥瘡的症狀及體征是免疫應答導緻的，屬典型的由T淋巴細胞介導的遲發性超敏反應。疥瘡是由人疥螨感染皮膚導緻的，在缺乏免疫反應時，疥螨本身導緻的症狀極少。當機體對其産生免疫應答時，患者出現丘疹、風團、結節及結痂性丘疹，這些損害是機體對疥螨抗原發生遲發性超敏反應的結果。紅斑、風團及極少發生的血管炎可能是由IgE或(和)IgM及IgG參與的體液免疫所緻。

　　17.2.2 溶組織内阿米巴(Entamoeba histolytica)(以下簡稱阿米巴)

　　它可引起腸阿米巴病或腸外阿米巴病(主要是阿米巴肝膿腫)。在阿米巴肝膿腫(amoebic liver abscess，ALA)時細胞免疫抗阿米巴的機制簡述如下。有人指出，細胞免疫在肝腸之間構成一個免疫學屏障(immunological barrier)，如果這種屏障破壞，則可導緻ALA的發生。那麽這種屏障是如何發揮作用的呢?很多資料表明巨噬細胞、淋巴細胞在這種屏障中發揮着重要的作用。Chugh(1985)和Saxena(1966)觀察到單個核細胞(mononuclear cell，MNC)及腹腔巨噬細胞與滋養體之間有直接接觸。效應細胞先是連接到滋養體上，然後又從死亡的滋養體遊走開來，證明殺阿米巴滋養體的爲ADCC，且一個效應細胞能殺傷多個靶細胞。ADCC不需要補體的參與，但需要低濃度的抗體共同作用。抗體通過Fc段連接到效應細胞上，再經Fab段與靶細胞連接，這樣可把大量的效應細胞連接到滋養體上，通常是完全包繞滋養體，從而使滋養體變形、解體，然後，效應細胞又可在抗體參與下殺傷其它滋養體。Chadee等(1985)用感染阿米巴的沙鼠的腹腔巨噬細胞及淋巴細胞(來源于腸系膜淋巴結)進行體外研究，也證明效應細胞對滋養體的殺傷系ADCC。參與阿米巴滋養體的ADCC的效應細胞，文獻報告最多的是巨噬細胞，其次是淋巴細胞、細胞毒T細胞和K細胞，而Chugh認爲是單核細胞。參與的抗體爲IgG。Saxena用2—巯基乙醇處理脈鼠抗阿米巴血清(破壞IgM)，對效應細胞抗阿米巴的能力無影響。純化的IgM不能引起ADCC，故認爲參與的抗體爲IgG。同時，在實驗中，經Sephadex G—200過柱的阿米巴抗原中，用其組分I免疫動物(MW650000)所産生的免疫血清，IgG滴度最高。

　　17.2.3 隐孢子蟲

　　感染人類引起隐孢于蟲病的病原爲微小隐孢子蟲(Cryptosporidium parvum)。隐孢子蟲抗原主要分卵囊壁抗原和子孢子抗原，目前隐孢子蟲病的免疫機制尚不清楚。多數學者認爲以細胞免疫爲主。不少資料表明，凡是細胞免疫功能正常的隐孢子蟲病人一般都表現爲急性自限性腹瀉，而細胞免疫功能受損者則爲慢性持續性腹瀉。摘除胸腺而缺乏T淋巴細胞的小鼠，經實驗感染隐孢子蟲後不能消除卵囊，而胸腺機能正常的小鼠則表現爲一過性感染。Moon發現乳源性抗隐孢子蟲IgG、IgM不能保護小鼠抵抗隐孢子蟲感染，因而被認爲隐孢子蟲病的免疫主要依賴細胞而非抗體。但也有持不同意見者，Chrisp用豚鼠作動物模型，發現成鼠、幼鼠口服接種隐抱子蟲卵囊後同樣易感，并産生特異性體液免疫，已産生體液免疫的豚鼠再接種隐孢子蟲卵囊，不發生再感染。Riggs認爲免疫血清對識别及中和子抱子抗原具有一定作用。Laxer通過檢測兒童血清、糞便及十二指腸液中的特異性隐孢子蟲IgA、IgM、IgG抗體，并以遲發型皮膚過敏反應檢測細胞免疫功能，得出的結論爲隐孢子蟲病的免疫機制可能爲抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(ADCC)。
　　 分型 免疫成分 損傷機制 寄生蟲感染舉例
　　I IgE 肥大細胞，嗜堿性粒細胞及其介質 血吸蟲尾蚴蚴性皮炎，熱帶肺嗜酸性粒細胞增多症，包蟲囊破裂所緻的休克
　　Ⅱ IgM,IgG 補體活化，白細胞趨化、活化，NK細胞作用 瘧疾(三日瘧)的貧血，恰加斯病心肌炎
　　Ⅲ CAg 補體活化，白細胞趨化、活化 瘧疾(三日瘧)腎病綜合征，急性血吸蟲病
　　IV CD8+T細胞CD4+T細胞 直接緻靶細胞溶解，活化吞噬細胞、細胞因子釋放導緻炎症 皮膚利什曼病，血吸蟲尾蚴性皮炎、肝硬化，絲蟲性象皮腫。