呼吸系统的变态反应
免疫反应是机体在抗原刺激下出现的特异性生理防御反应过程。相反在某些情况下机体在抗原刺激下出现机体功能紊乱或组织损伤，即变态反应。所以变态反应的本质也是免疫反应，只是对机体不利的异常免疫反应。变态反应产生的机制主要涉及两方面因素：①抗原物质的刺激。②机体的反应性。抗原物质刺激是诱导机体产生变态反应的先决条件，诱发变态反应的抗原称为过敏原，可以是完全抗原，如各种微生物及其代谢产物、植物花粉或异种血清等，也可以是半抗原，如青霉素等药物。1963年，Gell和Coombs根据变态反应的发生机制和临床特点，将其分为4型，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型变态反应，其中Ⅰ～Ⅲ型由抗体介导，Ⅳ型由T细胞介导。
1.Ⅰ型变态反应。又称IgE型、过敏反应型。此型特点是反应快，消失快，接受抗原后数分钟至1h内出现反应，无补体参与，一般不破坏组织细胞。呼吸系统典型的Ⅰ型变态反性疾病是过敏性支气管哮喘，相应抗体主要是IgE。
Ⅰ型变态反应分为两个阶段：①致敏阶段。当抗原（花粉、药物等）进入机体后，诱导B细胞产生IgE抗体，IgE Fc段与肥大细胞或嗜碱性粒细胞等靶细胞表面IgE Fc受体呈可逆性结合，此时机体即呈致敏状态。此状态持续时间因抗原种类与个体差异而不同，可持续半年至数年之久。②发敏阶段。当相应抗原再次进入已致敏的机体后，抗原即和IgE分子的两个相邻Fab段结合介导桥联反应，此时刺激信号已传入细胞内，激活细胞，细胞结构发生变化。细胞膜上腺苷酸环化酶受抑制，使细胞内cAMP浓度降低或cGMP浓度升高，细胞膜通透性改变，Ca2+作为触发剂激活前脂酶和磷脂酶A，导致膜融合而脱颗粒。当颗粒释放到细胞外后，即与细胞外K+、Na+等阳离子进行交换，使活性介质释放到体液中。肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生的介质包括：①血管活性胺，包括组胺和血栓烷，在肥大细胞、嗜碱性粒细胞和血小板中含量较高，是储存于这些细胞颗粒中的现成介质，过敏反应如外源性哮喘的许多最初表现归因于这类介质。②脂类介质，包括花生四烯酸酯氧化酶途径代谢产物SRS-A（慢反应物质）和LTB4，以及经环氧化酶途径代谢的产物前列腺素。脂类介质不是现成介质，而是细胞激活反应过程新形成的，与哮喘的迟发相支气管痉挛有关。③肽类介质，主要是IL-5和IL-8，分别是以前所谓的嗜酸性粒细胞趋化因子（ECF）和中性粒细胞趋化因子（NCF），是吸引炎症细胞在气道聚集的主要介质，属储存在颗粒中的现成介质，对哮喘炎症病理的形成具有重要作用。④氧代谢产物、蛋白酶等。这些介质作用于血管及平滑肌，而使毛细血管扩张，通透性增加，支气管平滑肌收缩，常见的Ⅰ型变态反应性疾病有过敏性支气管哮喘、过敏性休克等。
2.Ⅱ型变态反应。又称细胞毒型、细胞溶解型。其发生机制是细胞上的抗原与相应抗体直接结合，激活补体，引起细胞或组织损伤。诱发Ⅱ型变态反应的抗原包括：①机体细胞上固有的抗原成分，如ABO血型抗原、自身细胞成分。②吸附在细胞上的外来抗原，如某些化学制剂。参与Ⅱ型变态反应的抗体主要是IgG，少数是IgM。
抗体与细胞膜上的相应抗原结合后，通过三个途径杀伤靶细胞：①抗原-抗体复合物通过经典途径激活补体，使靶细胞溶解，即补体介导的细胞毒作用。②吞噬细胞表面Fc受体与IgG Fc段结合，通过调理作用加强对靶细胞杀伤。③靶细胞表面所结合的IgG Fc段与K细胞、巨噬细胞及中性粒细胞表面Fc受体结合，使其活化，发挥细胞外非吞噬性杀伤作用，即ADCC。常见的Ⅱ型变态反应性疾病有输血反应、溶血性贫血、肾小球肾炎及甲状腺功能亢进等。
3.Ⅲ型变态反应。又称抗原抗体复合物型、血管炎型。此型特点是抗原-抗体形成的免疫复合物在微血管内或其外周基底膜沉积，通过激活补体，并在血小板、中性粒细胞及其他细胞参与下，引起一系列连锁反应而致组织损伤。引起Ⅲ型变态反应的抗原包括内源性抗原，如类风湿性关节炎的变性IgG、系统性红斑狼疮的核抗原，以及外源性抗原，如各种微生物、药物等。相应抗体主要是IgG和IgM。
抗原的持续存在是形成免疫复合物的先决条件，当长期感染时，微生物持续繁殖，血液中可出现大量抗原，为免疫复合物的形成提供了条件。抗原与血液中相应抗体结合形成大、中、小分子的免疫复合物。其形成取决于抗原、抗体的比例。如抗原大量过剩则形成小分子可溶性复合物，经肾小球滤过排出体外；抗体过剩则形成大分子不溶性复合物，易被吞噬细胞吞噬而清除；抗原稍多于抗体时形成中等分子（19S）可溶性复合物，当血管壁通透性增加时，可随血流沉积在毛细血管基底膜，激活补体发生一系列改变，最后引起小血管炎。(https://www.daowen.com)
免疫复合物能否引起疾病还与其能否沉积于局部有关，其影响因素包括：①血管壁通透性增高。它可由免疫复合物激活补体所释放的过敏毒素导致肥大细胞等释放组胺，或免疫复合物作用于血小板释放血管活性胺类引起。②免疫复合物的数量。较大量的免疫复合物在局部聚集，不易被清除，才可能导致疾病。③免疫复合物的性质。沉淀性免疫复合物多存在于局部组织，循环免疫复合物多沉积于肾小球、关节囊及心肌等处。④免疫复合物沉积局部的解剖学特点。
补体在血管炎形成中起主要作用，补体被免疫复合物激活过程产生的C3a、C5a具有趋化作用及过敏毒素作用，能招引中性粒细胞向免疫反应区聚集，并引起嗜碱性粒细胞脱颗粒释放血管活性介质。这些活性介质可形成血管炎。中性粒细胞在血管炎形成中也起重要作用。中性粒细胞表面Fc受体及C3b受体可与IgG或C3b结合经调理作用而增强其吞噬能力。C3a、C5a趋化招引吞噬细胞大量聚集并在吞噬过程中释放出的溶酶体酶损伤血管基底膜，使血管通透性增加。此外，血小板Fc受体能与免疫复合物结合引起局部血小板聚集。血小板释出的凝血因子、血管活性胺类引起微血栓形成，纤维蛋白沉积和出血，加重炎症和水肿。
常见的Ⅲ型变态反应性疾病有以下几类：①局部免疫复合物病，如实验性局部过敏反应。②急性全身性免疫复合物病，如血清病、链球菌感染后的肾小球肾炎。③慢性免疫复合物病，如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎。④过敏性休克。为了阐明免疫复合物在某些肺部疾病发病机制中的作用需要测定肺组织中的免疫复合物。目前比较明确的是，部分胶原血管病和某些血管炎累及肺部时，其肺内出现免疫复合物沉积，而诸如特发性肺间质纤维化、结节病、嗜酸性肉芽肿、支气管中心性肉芽肿等原发性肺疾患中免疫复合物的作用尚不完全明了。
4.Ⅳ型变态反应。又称迟发型、细胞免疫型。此型特点是由T淋巴细胞介导，表现为以单个核细胞浸润和细胞变性坏死为特征的局部过敏反应性炎症。其过程与抗体及补体无关。引起Ⅳ型变态反应的抗原多为细胞内寄生的微生物，结核杆菌是最常见的抗原。参与Ⅳ型反应的主要是T淋巴细胞，活化的巨噬细胞及中性粒细胞在组织损伤过程中起重要作用。
抗原进入机体后，刺激T细胞分化为致敏T细胞，这一过程需1～2周。当再次接触同类抗原时，已致敏的T细胞可直接杀伤靶细胞或释放淋巴因子。淋巴因子分别导致血管通透性增高、渗出增多，或发挥趋化作用，巨噬细胞通过淋巴因子的激活与趋化，大量增殖并向免疫反应区聚集，成为局部浸润的主要炎性细胞，导致局部小血管栓塞，血管变性坏死。因此Ⅳ型变态反应的组织学特点是以单核细胞和淋巴细胞浸润为主的炎症。肺部Ⅳ型变态反应有以下特点：①在呼吸系统抗原可以激发起局部的细胞免疫反应，而且可以不依赖于全身免疫状态。②肺损伤的发生和细胞死亡机制不清楚，但已经证明肺内激活的T细胞没有直接细胞毒作用，其功能是通过分泌淋巴因子作用于肺泡巨噬细胞而实现的，后者被活化和释放多种生物活性物质，是导致肺损伤的直接原因。总之，在此型变态反应中T细胞-巨噬细胞的相互作用是基础和中心环节，巨噬细胞作为效应细胞释放的介质是直接或间接引起组织损伤的要素，可以引起急性肺损伤，而更多的则是倾向于慢性。
常见的Ⅳ型变态反应性疾病有传染性过敏反应和接触性皮炎。Ⅳ型变态反应参与了肺结核的发病过程，当大量结核杆菌侵入或其产物结核菌素高浓度时，发生强烈变态反应，损害聚集的巨噬细胞及邻近组织的其他细胞，使其转变为上皮样细胞、朗罕细胞和干酪样坏死，干酪样坏死物液化而形成空洞。