第18章自身免疫性疾病.doc
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1、 第十八章 自身免疫性疾病免疫自身稳定(immune homeostasis)是指机体的免疫系统对自身的组织细胞成分处于免疫耐受状态不发生免疫应答。然而,当这种自身免疫耐受状态被打破时,可发生自身免疫性疾病。由于T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)基因的随机重排,人体的免疫系统拥有多样性极为丰富的淋巴细胞库,其中的淋巴细胞克隆可达1109。这些淋巴细胞可以识别几乎来自环境中任何微生物的抗原、外源性物质以及自身的抗原,并具有相应的免疫应答能力。虽然,在淋巴细胞发生的过程中,针对自身抗原的T淋巴细胞和B淋巴细胞可发生克隆删除(clonal deletion)或失活(inactivation)
2、,但在人体内仍存在自身反应性T淋巴细胞(self-reactive T cells)和自身反应性B淋巴细胞(self-reactive B cells)克隆。在某些情况下,这些自身反应性T或B淋巴细胞可攻击自身细胞或自身成分,产生自身免疫(autoimmunity),持续迁延的自身免疫会引发自身免疫性疾病。第一节 概 述自身免疫(autoimmunity)是机体免疫系统对自身细胞或自身成分所发生的免疫应答,存在于所有的个体。短时的自身免疫应答是普遍存在的,通常不引起持续性的损害。自身免疫性疾病(autoimmune disease)是人体对自身细胞或自身成分发生免疫应答而导致的疾病状态。人体对
3、外来抗原免疫应答的结局通常是清除外来的抗原, 如细菌毒素、细菌或病毒等。在对自身细胞或自身成分发生免疫应答时,机体的免疫系统不能或不易清除自身的细胞或自身成分,而是持续不断地对其进行免疫攻击,结果造成细胞的破坏或组织的损伤,引起自身免疫性疾病。 和其他的疾病相比,自身免疫性疾病有下述特点:患者体内可检测到针对自身抗原的自身抗体(autoimmune antibody)和/或自身反应性T淋巴细胞(autoreactive T lymphocytes);自身抗体和/或自身反应性T淋巴细胞介导对自身细胞或自身成分的适应性免疫应答,造成损伤或功能障碍;病情的转归与自身免疫反应强度密切相关;易反复发作,
4、慢性迁延。自身免疫性疾病分为器官特异性自身免疫性疾病和全身性自身免疫性疾病。器官特异性自身免疫性疾病(organ specific autoimmune disease)患者的病变一般局限于某一特定的器官,其产生原因是针对自身抗原的体液免疫和/或细胞免疫应答通过效应机制损伤靶器官或腺体的细胞。此外,某些自身抗体可通过对靶器官或腺体的正常功能过度刺激或抑制而引发器官特异性自身免疫性疾病。典型的器官特异性自身免有:桥本氏甲状腺炎(Hashimotos thyroiditis),毒性弥漫性甲状腺肿(Gravesdisease)和胰岛素依赖的糖尿病 (insulin-dependent diabete
5、s mellitus,IDDM)。全身性自身免疫性疾病又称为系统性自身免疫性疾病(systemic autoimmune disease),由针对多种器官和组织靶抗原的自身免疫反应引起,患者的病变可见于多种器官和组织。系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)是典型的全身性自身免疫性疾病,患者的病变分布广泛,如皮肤、肾脏和脑等均可发生病变,表现出各种相关的体征和症状。第二节 自身免疫性疾病的免疫损伤机制及典型疾病自身抗体和/或自身反应性T淋巴细胞介导的对自身细胞或自身成分发生的免疫应答是自身免疫性疾病发生的原因。自身免疫性疾病实际上是由自身抗体,自身反
6、应性T淋巴细胞,或二者共同引起的针对自身抗原的超敏反应性疾病,其发病机理和超敏反应的发病机理相同。针对自身抗原发生的免疫应答可通过下述一种方式或几种方式共同作用导致免疫损伤,继而引发自身免疫性疾病。一、自身抗体引起的自身免疫性疾病1细胞膜或膜吸咐成分自身抗体引起的自身免疫性疾病 一些自身抗体可以启动破坏自身细胞而引发自身免疫性疾病(表18-1),如自身免疫性贫血。自身免疫性贫血(autoimmune anemia)包括恶性贫血、自身免疫性溶血性贫血和药物诱导的溶血性贫血。恶性贫血由内因子(intrinsic factor)的自身抗体引起。内因子是胃壁细胞产生的一种蛋白,可协助维生素B12在小肠
7、吸收。内因子被自身抗体结合后,不能协助维生素B12在小肠吸收,造成维生素B12缺乏。维生素B12的缺乏使个体的红细胞生成障碍,发生贫血。注射维生素B12可治疗恶性贫血。药物诱导的溶血性贫血的发生机制如图18-1所示,某些药物可吸附在红细胞的表面并改变红细胞的抗原性,进而刺激机体产生自身红细胞的抗体,引起红细胞的裂解。针对血液中其他细胞的自身抗体也可引起相应的自身免疫性疾病,如自身免疫性血小板减少性紫癜(autoimmune thrombocytopenic purpura)是由抗血小板表面成分抗体引起的血小板减少性疾病,患者可发生凝血功能障碍。自身免疫性中性粒细胞减少症(autoimmune
8、neutropenia)是由抗中性粒细胞抗体引起的中性粒细胞减少性疾病,患者易发生化脓菌的感染。 经某些因素作用的中性粒细胞可刺激人体产生针对中性粒细胞的抗体,进而引起中性粒细胞的破坏。图18-1 自身免疫性血细胞减少症的发生机理 针对细胞膜自身抗体可通过下述方式引起自身细胞的破坏:自身抗体识别和结合细胞膜上的抗原性物质后激活补体系统,在膜表面形成攻膜复合物而破坏细胞;结合自身抗体的细胞循环至脾脏时,由表达Fc受体的吞噬细胞清除;自身抗体包被的细胞被自然杀伤细胞通过抗体依赖的细胞介导细胞毒作用(ADCC)杀伤;自身抗体包被的细胞(抗原抗体复合物)激活补体系统,进而招募中性粒细胞到达发生反应的局
9、部并释放酶和介质引起细胞损伤。脾脏是清除包被自身抗体的红细胞、血小板或中性粒细胞的主要场所。因此,脾脏切除是治疗自身免疫性溶血性贫血、自身免疫性血小板减少性紫癜和自身免疫性中性粒细胞减少症的一种疗法。 2细胞表面受体自身抗体引起的自身免疫性疾病 (1)激动型抗受体自身抗体:有些自身抗体可激动细胞表面的受体引发自身免疫性疾病。毒性弥漫性甲状腺肿(Graves disease)是由血清中針对促甲状腺激素受体(thyroid stimulating hormone receptor, TSHR)的IgG抗体引起的自身免疫性疾病。正常情况下,甲状腺激素的产生受腺垂体分泌的甲状腺刺激激素(thyroid
10、-stimulating hormone, TSH)调节。TSH结合TSHR 后可刺激甲状腺激素的合成。体内甲状腺素水平升高会对TSH的产生发生负反馈抑制,这种调节使人体的甲状腺激素维持在适当的水平。TSHR 抗体(IgG)结合TSHR可持续刺激甲状腺细胞分泌过多的甲状腺素,使患者出现甲状腺机能亢进(hyperthyroidism),因此这种TSHR自身抗体也被称为长效甲状腺刺激抗体(long-activating thyroid-stimulating antibody)。自身抗体可以过继相应的自身免疫性疾病,如患毒性弥漫性甲状腺肿母亲血循环中的自身TSHR激动剂样IgG抗体可通过胎盘进入婴
11、儿体内。这种婴儿在出生后前几周表现甲状腺机能亢进的症状。此症状可随来自母亲的IgG抗体水平下降而逐渐消失,一般不产生持久性的损害。通过血浆置换去除母源抗体是治疗此类疾病的一种方法。某些低血糖症患者体内存在胰岛素受体激动剂样自身抗体,此种抗体通过刺激胰岛素素受体使胰岛细胞分泌过多的胰岛素,结果引起低血糖症。(2)阻断型抗受体自身抗体:有些自身抗体可阻断细胞受体的功能引发自身免疫性疾病,如重症肌无力(myasthenia gravis, MG)是一种由自身抗体引起的以骨骼肌进行性无力为特征的自身免疫性疾病。患者体内存在乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor)自身抗体,这种自身抗
12、体在神经肌接头处结合乙酰胆碱受体,使之内化并降解,致使肌肉细胞对运动神经元释放的乙酰胆碱的反应性进行性降低,阻碍了神经系统信号向肌肉细胞的传递。患者的早期症状可以是眼睑下垂。若不加以治疗,病情会进行性恶化,甚至会发生严重的吞咽和运动障碍。一些胰岛素耐受性糖尿病患者体内存在胰岛素受体拮抗剂样自身抗体,这种抗体可抑制胰岛素受体和胰岛素结合,引起糖尿病,患者可出现高血糖和酮症酸中毒。 3细胞外成分自身抗体引起的自身免疫性疾病 细胞外抗原的自身抗体也可引起自身免疫性疾病,如肺出血肾炎综合征(Goodpastures syndrome)是由抗基底膜型胶原自身抗体引起的自身免疫性疾病。胶原广泛分布在肾脏、
13、肺和内耳的基底膜。在肾脏,基底膜胶原可被抗基底膜胶原自身抗体所识别,所以肺出血肾炎综合征患者都会因肾小球基底膜受损而发生肾炎。约40%的肺出血肾炎综合征的患者发生肺出血。发生肺出血的患者几乎都是吸烟者。在正常情况下,肺基底膜位于血管内皮细胞和肺泡上皮细胞之间,血管内皮细胞间形成的紧密连接使血液中的抗基底膜胶原抗体不能到达基底膜。吸烟可破坏肺泡毛细血管的内皮细胞屏障,使抗基底膜胶原抗体得以结合于肺基底膜引起损伤性炎症,进而引起肺出血。 4自身抗体-免疫复合物引起的自身免疫性疾病 自身抗体和相应抗原结合形成的免疫复合物可引起的自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮(systemic lupus eryt
14、hematosis, SLE)。SLE多发生在20-30岁的女性,男女的发病比例约1: 10。SLE患者体内存在多种针对抗DNA和组蛋白的自身抗体,也可存在抗红细胞、血小板、白细胞和凝血因子等自身抗体。这些自身抗体和自身抗原形成的大量的免疫复合物可沉积在皮肤、肾小球、关节、脑等部位的小血管壁,激活补体,造成组织细胞损伤。损伤的细胞释放的核抗原物质又刺激机体产生更多的自身抗体,结果形成更多的免疫复合物,进一步加重病理损伤。SLE患者可表现多器官、多系统的病变,广泛而严重的小血管炎症性损伤若发生在重要器官(如肾、脑等)会危及病人的生命。抗双链DNA抗体、抗单链DNA抗体、抗核蛋白抗体、抗组蛋白抗体
15、和抗RNA抗体的检测对诊断系统性红斑狼疮有重要的参考价值。二、自身反应性T淋巴细胞介导的自身免疫性疾病体内存在的针对自身抗原的自身反应性T淋巴细胞在一定条件下可引发自身免疫性疾病,胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)患者体内存在的自身反应性T淋巴细胞可持续杀伤胰岛中的b细胞,致使胰岛素的分泌严重不足。 髓鞘碱性蛋白(MBP)特异性Th1细胞在小鼠可引起实验性变态反应性脑脊髓膜炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE),过继转移MBP特异性的Th1细胞克隆可使小鼠发生这种疾病。人类的多发性硬化(multiple sclerosis, MS)的发病
16、机制和EAE相似。在多发性硬化的病人体内的自身反应性T淋巴细胞可浸润脑组织,引起典型的炎性损害。 活动期MS病人的脑脊液中可检出激活的自身反应性T淋巴细胞。 有的自身免疫性疾病的发生是自身抗体和自身反应性T淋巴细胞共同作用的结果,如有些重症肌无力(MG)患者的体内既存在抗乙酰胆碱受体的自身抗体,也存在乙酰胆碱受体自身反应性T淋巴细胞。表18-1 发生在人类的自身免疫性疾病(举例)疾病自身抗原主要症状发病范围自身抗体引起的疾病自身免疫性溶血性贫血 血型抗原或药物 贫血 器官特异性自身免疫性血小板减少性紫癜血小板整合素 异常出血器官特异性肺出血肾炎综合征 基底膜型胶原肾小球肾炎,肺出血器官特异性弥
17、漫性甲状腺肿甲状腺刺激素受体 甲状腺机能亢进 器官特异性桥本氏甲状腺炎甲状腺球蛋白、过氧化酶 甲状腺机能低下 器官特异性低血糖 胰岛素受体 低血糖 器官特异性胰岛素抗性糖尿病 胰岛素受体 高血糖,酮症酸中毒 器官特异性重症肌无力 乙酰胆碱受体 进行性肌无力 器官特异性寻常性天疱疮 表皮成分皮泡器官特异性恶性贫血胃壁细胞内因子 贫血器官特异性风湿热与链球菌胞壁抗原交叉的心脏、关节中组织成分 关节炎,心肌炎,心瓣膜疤痕器官特异性不孕症精子不孕器官特异性免疫复合物引起的疾病强直性脊柱炎 免疫复合物 脊柱骨损坏系统性冷球蛋白血症 由类风湿因子形成 系统性血管炎 系统性类风湿关节炎由类风湿因子形成关节炎
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