1 超敏反应 是指机体对某些抗原初次应答后， 再次接受相同抗原刺激时，发生的 一种以机体生理功能紊乱或组织细 胞损伤为主的特异性免疫应答。

©2001 免疫学信息网 2 超敏反应分型 I 型超敏反应 速发型超敏反应 II 型超敏反应 III 型超敏反应 Ⅳ型超敏反应 细胞毒型超敏反应 免疫复合物型超敏反应 迟发型超敏反应

©2001 免疫学信息网 3 第一节 I 型超敏反应 特异性 IgE 介导的 主要特征 出现快，消退也快 出现功能紊乱性疾病，不出现严重组织细胞损伤 有明显个体差异和遗传背景

©2001 免疫学信息网 4 一、参与 I 型超敏反应的主要成分和细胞 （一）变应原及其特征 变应原是指能够选择性地激活 CD4+Th2 细胞 及 B 细胞，诱导产生特异性 IgE 抗体应答，引 起变态反应的抗原物质 天然变应原多为小分子可溶性蛋白质 某些药物或化学物质 ＋ 组织蛋白变应原

©2001 免疫学信息网 5 临床常见的变应原 （二）变应素及其产生 变应素 ---IgE IgE 主要由鼻咽部、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 IgE 主要由鼻咽部、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 IgE + 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 —— 机体致敏

©2001 免疫学信息网 6 Th 变应原 Th IL-4R NK1.1T IL-4 Th2 IL-4 B B 浆细胞 IgE

©2001 免疫学信息网 7 （三）肥大细胞和嗜碱性粒细胞及 其表面高亲和性 IgE Fc 受体 （三）肥大细胞和嗜碱性粒细胞及 其表面高亲和性 IgE Fc 受体 肥大细胞主要分布在皮下小血管周围的结缔组织中 和黏膜下层，嗜碱性粒细胞主要分布在外周血中 肥大细胞主要分布在皮下小血管周围的结缔组织中 和黏膜下层，嗜碱性粒细胞主要分布在外周血中 肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面具有高亲和性 IgE Fc 受体，胞质中有嗜碱性颗粒。激活后可释放出 颗粒性物质 肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面具有高亲和性 IgE Fc 受体，胞质中有嗜碱性颗粒。激活后可释放出 颗粒性物质 FcεRI 由一条 α 链、一条 β 链和两条相同的 γ 链组成。 α 链与 IgE 的 FC 段结合， β 链和 γ 链可介导信号转导。 FcεRI 由一条 α 链、一条 β 链和两条相同的 γ 链组成。 α 链与 IgE 的 FC 段结合， β 链和 γ 链可介导信号转导。

©2001 免疫学信息网 8 （四）嗜酸性粒细胞 嗜酸性粒细胞主要分布于呼吸道、消化道 和泌尿生殖道黏膜组织中 嗜酸性粒细胞主要分布于呼吸道、消化道 和泌尿生殖道黏膜组织中 嗜酸性粒细胞被一些细胞因子作用后可表达 高亲和性 FcεRI 并使 CRI 和 FcγR 表达增加， 可释放生物活性介质 嗜酸性粒细胞被一些细胞因子作用后可表达 高亲和性 FcεRI 并使 CRI 和 FcγR 表达增加， 可释放生物活性介质 生物活性介质中，一类是具有毒性作用的颗粒蛋白 及酶类物质，可杀伤寄生虫和病原微生物；另一类 介质与肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的脂类介质类似 生物活性介质中，一类是具有毒性作用的颗粒蛋白 及酶类物质，可杀伤寄生虫和病原微生物；另一类 介质与肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的脂类介质类似

©2001 免疫学信息网 9 二、 I 型超敏反应的发生过程和发生机制

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©2001 免疫学信息网 11 三、临床常见的 I 型超敏反应性疾病 全身性过敏反应：药物过敏性休克、血清过敏性休克 呼吸道过敏反应：过敏性鼻炎和过敏性哮喘 消化道过敏反应和皮肤过敏反应

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©2001 免疫学信息网 13 四、 I 型超敏反应的防治原则 变应原皮试 脱敏治疗 药物治疗

©2001 免疫学信息网 14 Impact of allergic diseases allergic condition estimated number affected (million) Allergic rhinitis19.6 Chronic sinusitis32.5 Contact dermatitis & eczema5.8 12Skin rashes Asthma9-12 Anaphylaxis1-2

©2001 免疫学信息网 15 Types of hypersensitivity reactions Type I: anaphylactic or immediate Type II:cytotoxic Type III:Immune complex Type IV:cell mediated or delayed Type I: anaphylactic or immediate Type II:cytotoxic Type III:Immune complex Type IV:cell mediated or delayed

©2001 免疫学信息网 16 Type-I hypersensitivity The common allergy

©2001 免疫学信息网 17 Anaphylaxis can be fatal

©2001 免疫学信息网 18 Many organ are be affected by “allergy” The nasohprynx Rhinorrhea

©2001 免疫学信息网 19 Many organ are be affected by “allergy” The nasohprynx Nasal polyps

©2001 免疫学信息网 20 Many organ are be affected by “allergy” The nasohprynx Tonsillitis

©2001 免疫学信息网 21 Many organ are be affected by “allergy” The skin Urticaria (hives)

©2001 免疫学信息网 22 Many organ are be affected by “allergy” The skin Eczema （ 湿疹）

©2001 免疫学信息网 23 Many organ are be affected by “allergy” The eye Conjunctivitis （ 结膜炎）

©2001 免疫学信息网 24 Many organ are be affected by “allergy” The lungs asthma

©2001 免疫学信息网 25 Many organ are be affected by “allergy” The GI tract Vomiting and diarrhea

©2001 免疫学信息网 26 Sensitization against allergens Pollen （花粉）

©2001 免疫学信息网 27 Mast cell activation products  Histamine: bronchoconstriction, mucus secretion, vascular permeability, vasodilatation  Tryptase: proteolysis  Kininogenase: kinins - vascular permeability, vasodilatation, edema  ECFA: attract neutrophils and basophils  Histamine: bronchoconstriction, mucus secretion, vascular permeability, vasodilatation  Tryptase: proteolysis  Kininogenase: kinins - vascular permeability, vasodilatation, edema  ECFA: attract neutrophils and basophils Preformed mediators

©2001 免疫学信息网 28 Mast cell activation products Newly formed mediators ã Leukotriene B4: attract neutrophils and basophils ã Leukotriene C4 & D4: same as heparin but 1000 x potent ã Prostaglandin D2: kinins - vascular permeability, vasodilatation, edema ã PAF: platelet aggregation, microthrombi formation, heparin release ã Leukotriene B4: attract neutrophils and basophils ã Leukotriene C4 & D4: same as heparin but 1000 x potent ã Prostaglandin D2: kinins - vascular permeability, vasodilatation, edema ã PAF: platelet aggregation, microthrombi formation, heparin release

©2001 免疫学信息网 29 The activators of mast cells

©2001 免疫学信息网 30 Allergy symptoms and cAMP  -agonist (epinephrine, isoproterenol)  -blocker (phenoxybenzamine) Phosphodiasterase inhibitor (theophylline)  -agonists phenyl epinephrine, nor- epinephrine  -blocker (propanolol) cAMP Relief from symptomsWorsening of symptoms

©2001 免疫学信息网 31 Skin test for allergy

©2001 免疫学信息网 32 Skin test for allergy

©2001 免疫学信息网 33 Laboratory tests for allergy Total IgE: Competitive solid phase EIA Or allergen specific IgE Using wells coated with the allergen

©2001 免疫学信息网 34 IgE levels in immediate hypersensitivity IgE Helminthic (worm) infections Atopic diseases  allergic asthma  allergic eczema  hay fever Miscellaneous diseases  Bronchopulmonary  aspergillosis  IgE myeloma Immunodeficiency  hyper-IgE syndrome  Wiscott-Aldrich syndrome

©2001 免疫学信息网 35 Treatments for allergy ã Symptomatic Receptor blockers histamines Leukotriene Bronchodialators  -agonists ã Prevent mast cell degranulation Ca influx inhibitor (chromolyn sodium) Phosphodiesterase (theophylline) ã Immunotherapy (hyposensitization) ã Symptomatic Receptor blockers histamines Leukotriene Bronchodialators  -agonists ã Prevent mast cell degranulation Ca influx inhibitor (chromolyn sodium) Phosphodiesterase (theophylline) ã Immunotherapy (hyposensitization)

©2001 免疫学信息网 36 Hyposensitization

©2001 免疫学信息网 37 第二节 II 型超敏反应 II 型超敏反应是由 IgG 或 IgM 类抗体与靶细胞表面 相应抗原结合后，在补体、吞噬细胞和 NK 细胞 参与作用下，引起的以细胞溶解或组织损伤为主 的病理性免疫反应 II 型超敏反应是由 IgG 或 IgM 类抗体与靶细胞表面 相应抗原结合后，在补体、吞噬细胞和 NK 细胞 参与作用下，引起的以细胞溶解或组织损伤为主 的病理性免疫反应

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©2001 免疫学信息网 40 靶细胞及其表面的抗原 靶细胞：正常组织细胞、改变的自身组织细胞 和被抗原或抗原表位结合修饰的自身组织细胞 靶细胞表面抗原：血细胞表面的同种异型抗原、 外源性抗原与正常组织间具有的共同抗原、 改变的自身抗原、结合在细胞表面的抗原表位 或抗原抗体复合物 抗体、补体和效应细胞的作用

©2001 免疫学信息网 41 二、临床常见的 II 型超敏反应性疾病 输血反应 新生儿溶血症 自身免疫性溶血性贫血 药物过敏性血细胞减少症 甲状腺功能亢进

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©2001 免疫学信息网 43 Type II hypersensitivity mechanism

©2001 免疫学信息网 44 Type II hypersensitivity role of neutrophils

©2001 免疫学信息网 45 Type II hypersensitivity induced by exogenous agents

©2001 免疫学信息网 46 ã Red cells: Penicillin, chloropromazine, phenacetin ã Granulocytes: Quinidine, amidopyridine ã Platelets: sulphonamides, thiazides ã Red cells: Penicillin, chloropromazine, phenacetin ã Granulocytes: Quinidine, amidopyridine ã Platelets: sulphonamides, thiazides Examples of drug-induced type II hypersensitivity

©2001 免疫学信息网 47 第三节 III 型超敏反应 n III 型超敏反应是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，通过激活补体和血小板、嗜碱性 、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组织损伤。

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©2001 免疫学信息网 49 一、 III 型超敏反应的发生机制 （一）中等大小免疫复合物的形成 抗原 + 抗体抗原抗体复合物 大分子的免疫复合物 易被吞噬细胞清除 小分子的免疫复合物 不沉淀、易被滤过排出 中等大小免疫复合物 存在于循环，可能沉淀

©2001 免疫学信息网 50 （二）中等大小可溶性免疫复合物的沉积 1. 血管活性胺类物质的作用 免疫 复合物 结合 血小板 FcR 组胺类炎性介质 激活补体 C3a/C5a ， C3b 使肥大细胞、嗜碱性 粒细胞和血小板活化 使肥大细胞、嗜碱性 粒细胞和血小板活化 血小板活化 血管内皮间隙增大有助于 免疫复合物沉积和嵌入

©2001 免疫学信息网 局部解剖和血液动力学因素的作用 免疫复合物 易于沉积血压较高的 毛细血管迂回处 易于沉积血压较高的 毛细血管迂回处 肾小球基底膜和关节滑膜

©2001 免疫学信息网 52 （三）免疫复合物沉积后引起的组织损伤 1. 补体的作用 2. 中性粒细胞 3. 血小板的作用 产生过敏毒素，使肥大细胞和嗜碱性 粒细胞脱颗粒，释放组胺等介质，吸 引中性粒细胞 局部中性粒细胞聚集，释放蛋白水解 酶等物质，使血管基底膜及周围组织 损伤 血小板活化，产生 5- 羟色胺等物质 导致局部充血水肿等改变

©2001 免疫学信息网 53 二、临床常见的 III 型超敏反应性疾病 （一）局部免疫复合物病 Arthus 反应 类 Arthus 反应 （二）全身免疫复合物病 血清病 链球菌感染后肾小球肾炎 类风湿性 关节炎

©2001 免疫学信息网 54 Type III hypersensitivity Serum sickness mediated by immune complexes

©2001 免疫学信息网 55 Types of immune complex disease autoimmunityself antigen kidney, joint, arteries, skin persistent infection bacterial, viral, parasitic, etc. infected organ, kidney inhaled antigens mold, plant or animal antigen lung injected material serum kidney, skin, arteries, joint cause antigen site of deposition

©2001 免疫学信息网 56 Serum sickness

©2001 免疫学信息网 57 Systemic lupus erythematosus

©2001 免疫学信息网 58 Arthus reaction Type-II Weal & flare reaction Type-I

©2001 免疫学信息网 59 Type III hypersensitivity mechanism

©2001 免疫学信息网 60 Type III hypersensitivity the role of immune complex size Type III hypersensitivity the role of immune complex size

©2001 免疫学信息网 61 Detection of immune complexes in serum

©2001 免疫学信息网 62 Detection of immune complexes in serum

©2001 免疫学信息网 63 第四节 Ⅳ型超敏反应 n Ⅳ型超敏反应是由效应 T 细胞与相应抗原 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。

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©2001 免疫学信息网 65 临床常见的Ⅳ型超敏反应性疾病 传染性迟发型超敏反应 接触性皮炎

©2001 免疫学信息网 66 Type IV hypersensitivity ã Delayed reaction ã 36 to 48 hours ã Characterized by induration and erythema ã Also known as cell mediated hypersensitivity ã Tuberculin test is the most common example ã Delayed reaction ã 36 to 48 hours ã Characterized by induration and erythema ã Also known as cell mediated hypersensitivity ã Tuberculin test is the most common example

©2001 免疫学信息网 67 Tuberculin test

©2001 免疫学信息网 68 Contact dermatitis vs tuberculin reaction

©2001 免疫学信息网 69 Poison ivy / poison oak reaction active hapten molecule

©2001 免疫学信息网 70 Contact dermatitis reaction to leather

©2001 免疫学信息网 71 Contact dermatitis reaction to mango sap

©2001 免疫学信息网 72 Granuloma in a leprosy patient

©2001 免疫学信息网 73 Delayed hypersensitivity reactions persistent antigen stimulus, chronic infection M , giant cells, epitheloid cells, fibroblasts hardening days granuloma intradermal: tuberculin, lepromin, etc. lymphocytes, monocytes local induration hours tuberculin epidermal: heavy metals, poison ivy, rubber, latex T cells, later macrophages eczema hours contact dermatitis antigen and site histologyclinical appearance time of reaction type

©2001 免疫学信息网 74 Mechanism of damage in contact hypersensitivity

©2001 免疫学信息网 75 Type IV hypersensitivity the three forms

©2001 免疫学信息网 76 Comparison of hypersensitivity reactions TB test, poison ivy, granuloma farmers’ lung, SLE pemphigus, Goodpasture hay fever, asthma examples Type-IV Type-III Type-IIType-Icharacteristic antibodyIgEIgG, IgM none antigen Exogenouscell surface cellular soluble response time min. Min.-hrs3-8 hours hours or longer appearance Weal & flare Lysis & necrosis Erythema & edema Erythema & induration baso- and eosinophils Ab and complement histology PMN and complement Monocytes & lymphocytes T-cells antibody transfer with