寄生虫感染免疫与免疫调节研究
人类与寄生虫之间经过漫长的进化而适应共存,这种共生关系的关键之处在于寄生虫和其人体宿主之间免疫作用的相互影响。寄生虫之所以能够在宿主体内长期生存,可能是因为自身可以分化调节免疫应答反应和过程,如蛔虫、钩虫、鞭虫和血吸虫感染往往无症状,仅有少数感染较重者可出现明显的临床病理改变。宿主对寄生虫所产生的免疫应答对宿主具有不同程度的保护作用,但也可能出现超敏反应,导致宿主组织损伤和免疫病理变化。
一、特异性免疫调节网络
宿主的免疫应答、寄生虫的免疫逃避及来自宿主和寄生虫的免疫调节三者之间的相互作用和制约,形成寄生虫感染免疫的复杂网络。
不同的病原体诱导的免疫途径有所差异。例如,寄生蠕虫主要诱导Th2免疫途径;细胞内寄生原虫诱导Th1型免疫途径,胞外寄生虫诱导Th17免疫途径等。一旦上述免疫反应失衡时,T细胞反应则会导致病理改变,若不加以控制,则可使累及组织器官发生损伤。
寄生蠕虫或其排泄物/分泌物、虫卵可激活调节网络。大量研究证实调节性T细胞(Treg)在寄生虫感染过程中数量增加和功能增强;寄生虫衍生的分子物质可促使小鼠Treg细胞诱导分化,调节性B细胞可分泌白细胞介素10(IL-10),抑制T细胞免疫反应。因此,寄生虫及其排泄-分泌的代谢产物分子,能够发挥一系列细胞调节剂的作用,以调和宿主免疫应答反应。
二、免疫抑制作用
免疫功能低下(immuno-compromised condition)是指免疫系统受损,其功能低于正常水平。一般按其原因分为原发性(或遗传性)和继发性(或获得性)免疫功能低下(或缺陷)两大类,后者更为常见。寄生虫感染尤其是细胞内寄生的原虫大多影响免疫功能,且多为慢性感染,使免疫功能下降。最典型的是利什曼原虫感染患者有时会出现机体免疫无反应。
寄生虫抗原的复杂性表现在有些抗原也可直接诱导宿主的免疫抑制,某些寄生虫感染后细胞免疫功能受抑制、抑制性T细胞功能增强、巨噬细胞活动受抑制及多种因子相互作用也可导致机体免疫功能低下。主要体现在以下方面。
1.抑制溶酶体融合与抗溶酶体 弓形虫、利什曼虫能够抑制吞噬体与溶酶体的融合,避免溶酶体中水解酶的作用,从而在吞噬细胞内存活。
2.抑制性T细胞(Ts)的激活 Ts细胞激活可抑制免疫活性细胞的分化和增殖。动物实验证明感染利什曼原虫、锥虫和血吸虫的小鼠有特异性Ts的激活,产生免疫抑制。从伯氏疟原虫分离、提纯的4种抗原具有免疫抑制效应,CD8+抑制性T淋巴细胞明显升高,通过CD8+抑制性T淋巴细胞对CD4+T淋巴细胞的抑制,可造成小鼠脾脏CD4+T淋巴细胞和B细胞下降。(https://www.daowen.com)
3.对吞噬细胞的影响 在旋毛虫的Ⅳ期幼虫体内存在巨噬细胞移动抑制因子,感染患者血清能抑制白细胞趋化和吞噬作用;肠道蠕虫与革兰阴性细菌共同感染时,蠕虫引起的巨噬细胞功能改变导致细菌引起的肠壁损伤更重、病程更长。
4.抑制体液免疫 感染旋毛虫可抑制小鼠产生T细胞依赖性抗原的抗体。有些寄生虫抗原可直接诱导宿主产生免疫抑制,如特异性B细胞克隆的耗竭。有些寄生虫感染可诱发宿主产生高Ig血症,提示多克隆B细胞激活,产生大量无明显保护作用的抗体。至感染晚期,虽有抗原刺激,B细胞亦不能分泌抗体,表明多克隆B细胞的激活导致了能与抗原反应的特异性B细胞的耗竭,抑制了宿主的免疫应答,甚至出现继发性免疫缺陷。
5.多种寄生虫共有的免疫抑制抗原 蠕虫成虫提取物中富含磷脂酰胆碱成分,后者具有抑制淋巴细胞增殖的作用。
6.虫源性淋巴细胞毒性因子 寄生虫的分泌、排泄物中有些成分具有直接的淋巴细胞毒性作用或可抑制淋巴细胞激活,如肝片形吸虫的分泌、排泄物可使淋巴细胞凝集;克氏锥虫分泌、排泄物中分子量30 000和100 000蛋白质可抑制宿主外周血淋巴细胞增殖和IL-2的表达;曼氏血吸虫分子量100~500热稳定糖蛋白可直接抑制ADCC杀虫效应,克氏锥虫分泌的蛋白酶可直接分解附着于虫体表面的抗体,使Fc端脱落而无法激活补体。
三、免疫刺激作用
在寄生虫感染中,大多数表现为Th2型免疫反应。Th2型反应的细胞因子能够活化肥大细胞,招募和活化嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞。此外,寄生虫感染中机体产生的免疫反应往往从一种类型(如Th1型)向另一种类型(Th2型)转化。其机制为DC向初始Th细胞提供抗原信号和共刺激信号,由此决定初始型Th细胞向Th1型细胞或Th2型细胞分化。
此外,研究表明某些寄生虫(如细粒棘球蚴和旋毛虫)的抗原成分能够抑制肿瘤的生长,可能具有免疫功能上调的作用。裂体吸虫成虫可激发宿主对再感染产生部分抵抗力,而对成熟虫体本身并无影响,即产生伴随免疫。肝片吸虫童虫在肝实质移行中的炎症应答,这种免疫属细胞免疫;而体液免疫则在腹腔内移行途径中发生。在感染旋毛线虫的24~48h内,胸导管淋巴细胞有明显的保护性免疫作用,特异性抗体不起作用,但对于成熟的旋毛线虫在肠内阶段则有保护性免疫。猪蛔虫对再感染可引起强大的免疫应答,血清或细胞的被动转移和初乳免疫转移都获得成功。
(毛佐华)