42.4: 免疫系统中断

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培养技能

描述超敏反应
定义自身免疫

正常运转的免疫系统对生存至关重要，但即使是哺乳动物免疫反应中复杂的细胞和分子防御能力也可以在几乎每一步都被病原体击败。在免疫保护和逃避病原体之间的竞争中，病原体具有进化速度更快的优势，因为它们的生成时间更短，而且具有其他特征。例如，肺炎链球菌（引起肺炎和脑膜炎的细菌）周围有一种胶囊，该胶囊可以抑制吞噬细胞吞没它并向适应性免疫系统显示抗原。 金黄色葡萄球菌（可引起皮肤感染、脓肿和脑膜炎的细菌）合成一种叫做白细胞杀灭素的毒素，吞噬细胞吞没细菌后会将其杀死。其他病原体也会阻碍适应性免疫系统。 HIV 通过其 CD4 表面分子感染 T _H 细胞，逐渐消耗体内 T _H 细胞的数量；这抑制了适应性免疫系统对感染或肿瘤产生足够反应的能力。因此，HIV感染者所患的感染通常不会导致免疫系统健康的人患病，但会给免疫功能低下的人造成毁灭性疾病。免疫细胞和分子本身的适应不良反应也可能破坏整个系统的正常功能，导致宿主细胞损伤，可能致命。

缺陷病

任何水平的免疫反应失效、不足或延迟都可能使病原体或肿瘤细胞站稳脚跟，复制或增殖到足够高的水平，使免疫系统不堪重负。免疫缺陷是免疫系统反应的衰竭、功能不全或延迟，可能是获得性或遗传性的。免疫缺陷可能是由于感染某些病原体（例如艾滋病毒）、化学品接触（包括某些药物治疗）、营养不良或可能是极端压力引起的。例如，辐射暴露可以摧毁淋巴细胞群体，提高个人对感染和癌症的易感性。数十种遗传疾病会导致免疫缺陷，包括严重联合免疫缺陷（SCID）、裸淋巴细胞综合征和MHC II缺陷。在极少数情况下，可能出现从出生起就存在的原发性免疫缺陷。中性粒细胞减少症是免疫系统产生的中性粒细胞数量低于平均水平的一种形式，中性粒细胞是人体最丰富的吞噬细胞。因此，血液中的细菌感染可能会不受限制，从而导致严重的并发症。

超敏反应

组织过敏后出现的对无害异物或自身抗原的适应不良免疫反应称为超敏反应。超敏反应的类型包括即时免疫、延迟免疫和自身免疫。很大一部分人受到一种或多种超敏反应的影响。

过敏

由即时超敏反应引起的免疫反应称为过敏，即在接触无害抗原后的几分钟内出现抗体介导的免疫反应。在美国，20％的人口表现出过敏或哮喘症状，而55％的人口对一种或多种过敏原的检测呈阳性。初次接触潜在过敏原时，过敏个体通过典型的APC向刺激B细胞产生 IgE 的 T _H 细胞呈现经过处理的抗原的过程合成 IgE 类抗体。这类抗体还介导对寄生虫的免疫反应。 IgE 分子的恒定结构域与嵌入在结缔组织中的肥大细胞相互作用。这个过程会引发组织或使组织敏感。随后暴露于相同的过敏原后，肥大细胞上的IgE分子通过其可变结构域结合抗原，刺激肥大细胞释放改性氨基酸组胺和血清素；这些化学介质然后招募介导过敏反应的嗜酸性粒细胞。该图\(\PageIndex{1}\)显示了对豚草花粉过敏反应的示例。过敏反应的影响包括打喷嚏和眼睛发痒、水汪汪的轻微症状，到更严重甚至危及生命的反应，包括伤痕或荨麻疹严重发痒、气道收缩伴严重呼吸窘迫和血压暴跌。这种极端反应被称为过敏性休克。如果不用肾上腺素治疗以对抗血压和呼吸影响，这种情况可能会致命。

延迟性超敏反应是一种细胞介导的免疫反应，在二次暴露后大约需要一到两天才能观察到最大的反应。这种超敏反应涉及 T _H 1 细胞因子介导的炎症反应，可能表现为局部组织损伤或接触性皮炎（皮疹或皮肤刺激）。某些人因接触某些类型的珠宝或化妆品而出现延迟性超敏反应。延迟的超敏反应可促进对毒藤的免疫反应，这也是结核病皮肤检查导致以前接触过结核分枝杆菌的人出现小范围炎症的原因。这也是使用可的松治疗此类反应的原因：它会抑制细胞因子的产生。

自身免疫

自身免疫是一种对自身抗原的超敏反应，影响大约百分之五的人口。大多数类型的自身免疫都涉及体液免疫反应。不恰当地将自身成分标记为外来抗体的抗体称为自身抗体。在自身免疫性疾病重症肌无力患者中，抗体靶向因乙酰胆碱而诱发收缩的肌肉细胞受体。结果是肌肉无力，可能包括难以明显的精细和/或粗大运动功能。在系统性红斑狼疮中，对个体自身DNA和蛋白质的弥漫性自身抗体反应会导致各种全身性疾病。如图所示\(\PageIndex{2}\)，系统性红斑狼疮可能影响心脏、关节、肺部、皮肤、肾脏、中枢神经系统或其他组织，通过抗体结合、补体招募、裂解和炎症造成组织损伤。

插图显示了狼疮的症状，包括面部皮疹、口鼻溃疡、心包发炎以及手指和脚趾血液循环不良。 — 图\(\PageIndex{2}\)：系统性红斑狼疮的特征是对个体自身DNA和/或蛋白质的自身免疫，这会导致器官的各种功能障碍。（来源：Mikael Häggström 对作品的修改）

自身免疫会随着时间的推移而发展，其原因可能源于分子模仿。抗体和 TCR 可以结合结构上与病原体抗原相似的自身抗原，而病原体抗原是免疫受体首先产生的。例如，感染化脓性链球菌（引起链球菌性喉炎的细菌）可能会产生与心肌反应的抗体或 T 细胞，心肌的结构与化脓杆菌的表面相似。这些抗体可以通过自身免疫攻击损害心肌，从而导致风湿热。胰岛素依赖性（1 型）糖尿病源于对胰腺产生胰岛素的细胞的破坏性炎症 T _H 1 反应。患有这种自身免疫的患者必须注射来自其他来源的胰岛素。

摘要

免疫中断可能涉及免疫反应不足或免疫靶标不当。免疫缺陷会增加个人感染和癌症的易感性。超敏反应是对无害异物颗粒（如过敏）的误导反应，或者是对宿主因子（例如自身免疫）的误导反应。对自身成分的反应可能是分子模仿的结果。

词汇表

过敏: 由即时超敏反应引起的免疫反应，在这种反应中，抗体介导的免疫反应在暴露于无害抗原的几分钟内发生

自身抗体: 错误地将 “自身” 成分标记为异物并刺激免疫反应的抗体

自身免疫: 对自身抗原过敏的类型

超敏反应: 对无害异物颗粒或自身抗原的一系列适应不良免疫反应；发生在组织过敏之后，包括直接型（过敏）、延迟型和自身免疫

免疫缺陷: 免疫系统任何水平的衰竭、功能不全或延迟，可能是获得性或遗传性的