一、发生机制
Ⅳ型超敏反应的本质是以细胞免疫为基础而引起的免疫病理损伤。Ⅳ型超敏反应是由T淋巴细胞介导的免疫应答。引起组织损伤的T淋巴细胞主要是CD4+的TH1细胞和CD8+的TC细胞(CTL)。
急性DTH反应是细胞免疫介导的一种反应形式。在反应中,CD4+T淋巴细胞识别可溶性蛋白质抗原,CD8+T淋巴细胞识别细胞内微生物抗原,它们通过分泌细胞因子对抗原进行应答。其中TNF激活后毛细静脉的血管内皮细胞,血管内皮细胞将中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞募集到组织中。IFN-γ则能使聚集的单核细胞分化成Mφ而将抗原清除。但如抗原持续存在,则Mφ处于慢性活化状态,并分泌更多细胞因子和生长因子,最后损伤组织被纤维组织所代替。在DTH早期,炎症浸润细胞中富集具有活化细胞表型特征(如IL-2受体P55表达增加)的CD4+T淋巴细胞和活化的Mφ。而DTH晚期,上皮样Mφ和巨噬细胞与成纤维细胞和新血管数目均有增加。
DTH反应包括三个连续的过程,具体如下:
1.识别相(cognitive phase)CD4+T淋巴细胞和某些CD8+T淋巴细胞识别存在于抗原提呈细胞(APC)表面上的外来蛋白质抗原。
在皮肤DTH中,将抗原呈递给CD4+T淋巴细胞并启动DTH反应的APC可能有三类:第一类是存在于上皮中的特定的APC如朗格汉斯细胞。它们能将抗原运输到引流淋巴结并在此与抗原特异性T淋巴细胞接触,活化的T淋巴细胞在数目和跨越内皮屏障的能力方面均有增加。第二类是皮肤中的Mφ和单核细胞,它们一旦离开血液循环并进入DTH反应部位的血管外组织中,就分化成DTH的最终效应细胞即活化的巨噬细胞。单核细胞分化成效应细胞称为巨噬细胞活化。活化过程是新的基因或原有基因转录增加的结果,表现为各种基因表达产物量的增加。活化的Mφ能完成静止单核细胞所不能发挥的功能。可溶性细胞因子特别是IFN-γ和脂多糖等细菌产物均能引起基因转录和Mφ活化。活化的Mφ能分泌炎症介质引起局部炎症反应,清除微生物抗原,使DTH消退。最后一类APC可能是小细静脉内皮细胞。抗原进入局部的小静脉内皮细胞在DTH中的作用除作为APC启动T淋巴细胞活化外,还能调节白细胞的浸润,因此它在炎症反应中具有重要作用。人、狒狒和狗的小静脉内皮细胞表达与提呈抗原有关的MHCⅡ类分子。豚鼠诱导内皮细胞表达MHCⅡ类分子是DTH反应中较早的表现之一。而由CD8+T淋巴细胞介导的对病毒抗原的DTH的反应中,内皮细胞提呈抗原与MHC Ⅰ类分子密切相关。但需指出,上述APC中没有一类APC能单独在所有种属、所有组织中启动各种抗原的DTH反应。(https://www.daowen.com)
2.激活相(activation phase)为T淋巴细胞分泌细胞因子和增殖的时相。一旦T淋巴细胞被APC激活,就能通过分泌细胞因子而介导DTH。以下3个细胞因子对炎症反应的发生最为重要。
(1)IL-2 IL-2能引起抗原活化T淋巴细胞的自泌性增殖。IL-2还能放大CD4+T淋巴细胞合成的IL-2、INF-γ、TNF和淋巴素(lymphotoxin,LT)。
(2)IFN-γ IFN-γ能作用于内皮细胞和Mφ等APC,增加MHCⅡ类分子表达,提高将抗原提呈给局部CD4+T淋巴细胞的效率,这也是诱导DTH的一个重要放大机制。IFN-γ能增强炎症处浸润单核细胞消灭抗原的能力。IFN-γ不仅是最强的激活Mφ的细胞因子,也是DTH中最重要的细胞因子。
(3)TNF和LT 它们能放大小静脉内皮细胞结合和活化白细胞的能力,从而导致炎症反应。
3.效应相(effector phase) 在DTH中,效应相可分炎症形成和炎症消退两个阶段。炎症形成指的是血管内皮细胞被细胞因子激活,血管中的白细胞聚集于抗原进入的局部组织中。炎症消退是由于外来抗原被细胞因子活化的Mφ所消除。