影响诱导免疫耐受形成的因素

二、影响诱导免疫耐受形成的因素

动物实验研究表明,后天诱导免疫耐受的形成主要取决于抗原和机体两个方面的因素。

(一)抗原方面的因素

现有的研究证实,抗原的理化性质、剂量、免疫途径等与免疫耐受形成的难易性密切相关。

1.抗原的性质 一般而言,小分子、可溶性、非聚合单体分子是良好的耐受原;相反,大分子、颗粒性、聚合物则是良好的免疫原。例如,多聚鞭毛素(104 kDa)、单体鞭毛素(40 kDa)及由单体鞭毛素提取的成分A(18 kDa)的免疫原性按其分子质量的递减而依次减弱,而耐受性则依次递增。

2.抗原的剂量 1964年,Mitchison首先报道抗原剂量与免疫耐受形成的关系。他给小鼠注射不同剂量的牛血清白蛋白(BSA),观察抗体产生情况。结果发现只有注射中等剂量(10-7 mmol/L)的BSA才能诱导高水平的抗体产生,如BSA的注射剂量过低(≤10-8 mmol/L)或过高(≥10-5 mmol/L),均无抗体产生,表现为免疫耐受。Mitchison将低剂量和高剂量抗原引起的免疫耐受,分别称为低带(low-zone)耐受和高带(high-zone)耐受。抗原剂量过低,APC摄入的抗原量不足,其表达的相同抗原肽-MHC分子复合物也就达不到足以激活特异性T细胞的数量(100~1000个),故不能诱导免疫应答,导致低带耐受。抗原剂量过高,则诱导相应淋巴细胞凋亡,或可能诱导CD4+ CD25+调节性T细胞(Tr)活化,从而抑制免疫应答。低带耐受与高带耐受在诸多方面各异(表3-2)。

表3-2 低带耐受与高带耐受的主要特征

图示

续表

图示

免疫耐受的维持必须有耐受原的持续存在,如果耐受原从体内被排除,则T、B细胞的耐受性经一定时间后可逐渐消退。(https://www.daowen.com)

3.抗原表位的特点 抗原分子中抗原表位的性质和结构与免疫耐受的诱导有关。例如,鸡卵溶菌酶(HEL)蛋白免疫小鼠,可致免疫耐受,其原因是HEL氨基(N)端的氨基酸构成的表位能诱导T细胞抑制细胞活化,从而抑制Th细胞的功能,故不能产生抗体;如除去HEL氨基端的3个氨基酸,则可去除活化T抑制细胞的表位,使Th细胞活化,从而能辅助B细胞产生抗体(图3-1)。

图示

图3-1 抗原表位的特点

4.抗原的免疫途径 一般而言,抗原经静脉注射最易诱导耐受性,腹腔注射次之,皮下及肌内注射最难。抗原经口服进入机体,可诱导胃肠道派尔集合淋巴结及小肠固有层B细胞产生分泌型IgA,但可导致全身的免疫耐受,这种现象称为“耐受分离”(split tolerance)。

(二)机体方面的因素

动物的种属、品系和机体免疫系统的发育成熟程度以及机体的生理状态等可影响免疫耐受的形成。

1.动物种属与品系 不同种属的动物,诱导免疫耐受的难易性不同。如小鼠和大鼠诱导耐受性较易,兔、有蹄类和灵长类则诱导耐受性较难。同一种属的不同品系对建立耐受性的敏感程度差异也很大,例如,0.1 mg人免疫球蛋白即可使C59BL/6小鼠产生耐受,对A/J小鼠则需1 mg,而对BALB/c小鼠即使注入10 mg也难以诱导产生耐受。

2.机体免疫系统的发育成熟程度 胚胎期与新生期,机体与抗原接触后,易导致对所接触抗原的终生或长期耐受,这主要与免疫系统发育尚未成熟有关。体外实验证明,未成熟免疫细胞比成熟免疫细胞诱导耐受要容易数十倍(大于30倍)。成年机体由于免疫系统发育已成熟,一般不易诱导耐受,因此多采用幼龄动物进行耐受性实验。

3.机体的生理状态 实验研究证实,当机体免疫系统处于抑制状态时,有利于诱导免疫耐受形成。成年机体单独应用抗原难以诱导耐受性,若联合应用抗原和免疫抑制剂等则成功概率大大提高。常用的方法有全身淋巴组织照射和应用抗淋巴细胞球蛋白、特异性单克隆抗体(如抗CD4单体)以及环孢素A、FK506、环磷酰胺、糖皮质激素等免疫抑制剂。