三、组织损伤机制

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肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜表面有大量IgE Fc受体,每个肥大细胞表面FCεRⅠ的数目约4万~10万。呼吸道和胃肠道粘膜及特应性反应的局部皮肤内均有大量肥大细胞。IgE抗体与FCεRⅠ高亲和力地结合,这时如不再接触相应的变应原则不会出现任何临床症状。但一旦接触了相应变应原,则变应原与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜表面上的IgE抗体结合,从而使膜相邻近的FCεRⅠ发生相互连接(桥联)。FCεRⅠ桥联后触发细胞膜一系列的生物化学反应,胞外Ca2+流入胞内。此时两个同时平行发生的过和被启动,即脱颗粒,释放出颗粒中预合成的介质和合成新的介质。预合成的介质主要是组胺、蛋白水解酶、肝素和趋化因子(如β-葡萄糖醛酸脂酶、芳香基硫酸脂酶、过氧化物歧化酶、过氧化酶等)。释放的介质立即直接作用五靶细胞、靶组织、靶器官,引起速发的临床症状。FCεRⅠ桥联后细胞膜脂质发生磷脂甲基化代谢,在磷脂酶A2和甲基转移酶作用下膜磷脂降解,释放出二十碳不饱和脂肪酸即花生四烯酸。花生四烯酸以两条途径继续代谢,其一为环氧合酶途径(cyclooxygenase pathway),形成白细胞三烯(leukotrienes,LTs)和血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)。LTs包括LTB4、LTC4、LTD4和LTE4。LTC4、LTD4和LTE4即过敏性嗜酸性粒细胞趋化因子(eosinophil chemotactic factor,NCF)、过敏性慢反应物质。(slow-reacting substance of anaphylaxis,SRS-A)。

肥大细胞等所释放的介质按其作用方式可归成三类,即:趋化剂,包括中性粒细胞趋化因子(neutrophil chemotactic factor,NCF)、过敏性嗜酸性粒细胞趋化因子(eosinophil chemotactic factor,ECF-A)和LTB4,其作用是将中性粒细胞等细胞吸引到肥大细胞活化部位;炎性活化剂,包括组胺、血小板活化因子、类胰蛋白酶和激肽原酶,它们引起血管舒张、水肿和组织损伤;致痉剂,包括组胺、PGD2、LTC4和LTD4,它们直接引起支气管平滑肌痉挛(表15-1)。

组胺与靶细胞上的受体结合,组胺受体有H1、H2和H3三种,很多种类的细胞均有组胺受体。

前列腺素、LTs和PAF这三类新合成的介质均为脂类介质。

PGD2与平滑肌细胞上的受体结合,是血管扩张剂和支气管收缩剂。阿司匹林和其它非固醇抗炎药能抑制环氧合酶而阻断PGD2合成。

肥大细胞产生的LTs与平滑肌细胞上的特异性受体结合,引起长时间的支气管收缩。若注入皮内,则产生长时间的红肿反应。LTs在速发型超敏反应的迟缓相反应(4~6小时出现反应)中起重要作用,是引起支气管收缩的主要介质。至今尚无能阻断入花生四烯酸5-脂氧合酶途径代谢的抑制药,阿司匹林由于抑制环氧合酶途径、增强5-脂氧合酶途径,产生更多的LTs而使哮喘病性加重。

表15-1 肥大细胞源性介质的作用

作用方式介质名称合成方式效应
趋化剂NCF
ECF-A
LTB4
预合成
预合成
新合成
中性粒细胞
嗜酸性粒细胞
单核细胞
嗜碱性粒细胞
活化剂组织胺
PAF
类脂蛋白酶
激肽原酶
预合成
新合成
预合成
预合成
血管舒张和血管通透性
小血栓
蛋白解酶活化C3
作用于激肽→血管舒张→水肿
致痉剂组织胺
PGD2
LTC4
LTD4
预合成
新合成
新合成
新合成
致痉剂使支气管平滑肌收缩、粘膜水肿和粘液分泌

PAF主要由嗜碱性粒细胞产生,具疏水性,在胞浆内可被酶迅速破坏。PAF有直接收缩支气管的作用,引起内皮细胞退缩和松驰血管平滑肌。PAF在Ⅰ型超敏反应的迟缓相中能激活炎症性白细胞。

最近有人把细胞因子也列入新合成的介质之中,原因是培养的肥大细胞能产生肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1、IL-4、IL-5、IL-6和各种集落刺激因子(colony-stimulatingfactors,CSFs)如GM-CSF和IL-3。肥大细胞受IgE-介导而活化时释放的细胞因子主要与迟缓相反应有关。速发型超敏反应的迟缓相(latephase ueaction)与迟发型超敏反应的炎症相(inflammatory phase)之间的主要区别是细胞因子的来源。前者经IgE传递和由肥大细胞介导,而后者由T细胞传递,T细胞直接分泌有关的细胞因子。

除抗原与结合在肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的IgE抗体结合使FCεRⅠ桥联而引起脱颗粒释放介质的机制外,尚有其它因素也能引起脱颗粒和释放出介质。如过敏毒素C3a和C5a、蜂毒素(mellitin)以及合成的ACTH,可待因和吗啡等均能直接引起肥大细胞脱颗粒。植物凝集素(lectin)通过与IgE分子上的受体结合使IgE交联而引起脱颗粒。

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