作者 贺银成
病理学部分(6版教材 P248—263)
因5版教材删除了《免疫病理》一章,但每年的考试大纲仍然有《免疫病理》方面的内容,故将6版教材《免疫病理》一章的内容介绍如下。
免疫反应是机体在进化过程中所获得的“识别自己、排除异己”的一种重要生理功能。在正常情况下,免疫系统通过细胞和体液免疫机制以抵抗外界人侵的病原生物、维持自身产!理平衡,以及消除突变细胞,起到保护机体的作用。但免疫反应异常,无论是反应过高或过低均能引起组织损害,导致疾病。本章着重叙述常见的儿种自身免疫性疾病、免疫缺陷病,以及器管和骨髓移植排斥反应的发生机制及病理变化。
第一节 自身免疫性疾病
自身免疫性疾病(autoimmune disease)是指由机体自身产生的抗体或致敏淋巴细胞破坏、损伤自身的组织和细胞成分,导致组织损害和器官功能障碍的原发性免疫性疾病。值得提出的是,自身抗体的存在与自身免疫性疾病并非两个等同的概念,自身抗体可存在于无自身免疫性疾病的正常人特别是老年人,如抗甲状腺球蛋白、胃壁细胞、细胞核DNA的抗体等。此外,受损或抗原性发生变化的组织可激发自身抗体的产生,如心肌梗死后,机体能产生相应的抗心肌自身抗体,但此抗体并无致病作用,是一种继发性自身免疫反应。因此,要确定自身免疫性疾病的存在一般需要根据:①有自身免疫反应的存在;②排除继发性免疫反应的可能;③排除其他病因的存在。
一、自身免疫性疾病的发病机制
免疫耐受性的终止和破坏是自身免疫病发生的根本机制。确切原因尚未完全阐明,可能与下列因素有关。
(一)免疫耐受(immune tolerance)的丢失及隐蔽抗原的暴露
通常机体对自身抗原是耐受的,即自身耐受(self tolerance)状态。免疫耐受的机制十分复杂,根据T、B细胞的成熟程度不同,接触的自身抗原的量不同,可通过卜述不同机制而获得耐受状态:①克隆消除(clonal deletion),未成熟或成熟的T, B细胞在中枢或
外周兔疫器官中接触自身抗原,诱导自身反应性细胞克隆死亡并被除去;②克隆无变应性(clonal anergy),在某些情况下,T, B细胞虽然仍有与抗原反应的T细胞受体或膜免疫球蛋白表达,但对该抗原递呈功能上呈无应答或低应答状态;③T细胞外周抑制(peripheral suppression by T cell),抑制性T细胞抑制其他自身反应性T细胞的功能。下列情况可导致失耐受:
1、回避TH细胞的耐受
许多自身抗原属于一种半抗原和载体的复合体,其中B细胞识别的是半抗原的决定簇,T细胞识别的是载体的决定簇,引起免疫应答时二种信号缺一不可,机体对这类抗原的耐受往往出现在相应T细胞处于克隆消除或克隆无变应状态。下述情况可导致免疫应答的发生:①分子修饰:如果自身抗原被T细胞识别的载体部分经过修饰,改变其构造,则可被TH细胞克隆作为外来抗原识别,而具有对该抗原发生反应潜能的B细胞一旦 获得TH细胞的信号,就会分化、增殖,产生大量的自身抗体。这种情况可发生在药物或微生物作用下,如使用某些药物所导致的自身免疫性溶血性贫血(autoimmune hemolyticanemia );②协同刺激分f(costimulatory molecule)表达:抗原特异性T细胞的激活需同时识别表达于抗原呈递细胞的两类分户,即主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)和协同刺激分子(如B7-1 和B7-2) o当T细胞暴露于只表达自身抗原的体细胞时,表现为无反应状态。感染等可激活巨噬细胞表达协同刺激分子,同时呈递自身抗原,从而导致自身反应性T细胞活化。
2、交叉免疫反应
与机体某些组织抗原成分相同的外来抗原称为共同抗原。由共同抗原刺激机体产生的共同抗体,可与相应组织发生交叉免疫反应,引起免疫损伤。例如A组B型溶血性链球菌细胞壁的M蛋白与人体心肌纤维的肌膜有共同抗原,链球菌感染后,抗链球菌抗体可与心肌纤维发生交叉反应,引起损害,导致风湿性心肌炎。
3、 TS细胞和TH细胞功能失衡
Ts细胞和TH细胞对自身反应性B细胞的调控作用十分重要,当Ts细胞功能过低或TH细胞功能过度时,则可有多量白身抗体形成。系统性红斑狼疮 (systemic lupus erythematosus, SLE)小鼠模型的研究验证了这一结论。
4、隐蔽抗原(sequestered antigen)释放
有些器官组织的抗原成分从胚胎期开始就与免疫系统隔离,成为隐蔽抗原,机体对这些组织、细胞的抗原成分无免疫耐受性。一旦由于外伤、 感染或其他原因使隐蔽抗原释放,则可发生自身免疫反应。例如一侧眼球外伤后,可导致双侧 眼球发生交感性眼炎(sympathetic ophthalmitis)。
(二)遗传因素
自身免疫性疾病的易感性与遗传因素密切相关,下列事实可说明这一情况:①一些自身免疫病如系统性红斑狼疮,自身免疫性溶血性贫血、自身免疫性甲状腺炎等均具有家族史;②有些自身免疫病与HLA,特别是B类抗原相关。例如系统性红斑狼疮与DR- DR,,类风湿性关节炎与DR,, DR4,自身免疫性甲状腺炎与DR,有关;③在转基因大鼠可诱发自身免疫病。例如人类强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis)与HLA-B27关系密切,将HLA-B27基因转至大鼠,可导致转基因大鼠发生强直性脊柱炎。HLA基因在白身免疫中的确切作用尚末完全清楚。其机制可能是HLA-Ⅱ类基因影响自身抗原向T细胞的呈递过程。值得提出的是,HLA以 外的基因也与自身免疫病的易感性有关,其机制尚不清楚。
(三)微生物因素
各种微生物,包括细菌、支原体和病毒可导致自身免疫病的发生。其方式包括:①在微生物作用下自身抗原决定簇发生改变,或微生物抗原与组织的抗原结合形成复合抗原,从而回避TH细胞的耐受;②某些病毒(如EB病毒)和细菌产物可激活非特异性多克隆B细胞,从而产生自身抗体;③导致Ts细胞功能丧失;④存在自身抗原。
此外,自身免疫性疾病多见于女性,提示女性激素一可能对某些自身免疫性疾病有促发作用。
二、自身免疫性疾病的类型
自身免疫性疾病可分为器官或细胞特异性和系统性自身免疫性疾病(表10-1)两种类型。 前者的病理损害和功能障碍仅限于抗体或致敏淋巴细胞所针对的某一器官或某一类细胞。后者的自身抗原为多器官、组织的共有成分,例如细胞核、线粒体等,故能引起多器官组织的损害。因其病变主要出现在多种器官的结缔组织或血管内,又称之为胶原病或结缔组织病。本节一简述几种常见的系统性自身免疫病,其他参见有关章节相应的内容。
表10-1自身免疫性疾病的类型 | |
器官或细胞特异性自身免疫性疾病 | 系统性自身免疫性疾病 |
慢性淋巴细胞性甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis) 自身免疫性溶血性贫血(autoimmune hemolytic anemia) 恶性贫血伴自身免疫性萎缩性胃炎 (autoimmune atrophic gastritis of pernicious anemia) 自身免疫性脑脊髓炎(autoimmune encephalomyelitis) 自身免疫性翠丸炎(autoimmune orchitis) 肺出血肾炎综合征(Goodpasture’s syndrome) 自身免疫性血小板减少症(autoimmune thrombocytopenia ) 重症肌无力(myasthenia gravis) 格雷夫斯病(毒性弥漫性甲状腺肿)(Graves' disease ) 原发性胆汁性肝硬化(primary biliary cirrhosis) 慢性活动性肝炎(chronic active hepatitis) 溃疡性结肠炎(ulcerative colitis) 膜性肾小球肾炎(membranous glomerulonephritis) |
系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus) 类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis) 口眼干燥综合征(Sjogren's syndrome) 多发性肌炎(polymyositis) 硬皮病(scleroderma ) 结节性多动脉炎(polyarteritis nodosa) 胰岛素依赖型糖尿病 (insulin-dependent diabetes mellitus) |
(一)系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮是一种比较常见的全身性自身免疫病,由抗核抗体为主的多种自身抗体引起。多见于年轻女性,男女之比接近1:10.临床表现复杂多样,主要有发热及皮肤、肾、关节、心、肝、浆膜等损害,病程迁延反复,预后不良。
1、病因与发病机制
免疫耐受的终止和破坏导致大量自身抗体产生是本病发生的根本原因。抗核抗体(antinuclear antibody)是其中最主要的自身抗体,可分为四类:①抗DNA抗体;②抗组蛋白抗体;③抗RNA一非组蛋白性蛋白抗体;④抗核仁抗原抗体。临床上常用间接
免疫荧光法检测患者血清中抗核抗体的类型,其中抗双股DNA和抗核糖核蛋白(Smith抗原)抗体具有相对特异性,阳性率分别为40%一70%和15%一30%0此外,许多患者血清中还存在抗血细胞,包括红细胞、血小板和淋巴细胞的自身抗体。本病发病机制不明,目前的研究主要集中在以下三个方面。
(1)遗传因素
遗传因素与本病的关系表现为:①在纯合子双胞胎中有很高(30%)的一致性;②SLE患者家族成员中发病的可能性明显增加;③北美白人中SLE与HLA DR2、DR3有关。这可能是由于位于HLA D区的免疫反应基因(Ir )对抗原(包括自身抗原)所激发的免疫反应的程度有调节作用的缘故;④有些患者(6%)表现为补体成分的遗传缺陷。补体成分的缺乏可能导致循环中的免疫复合物清除障碍,从而使其在组织内沉积并引起组织损伤。
(2)免疫因素
患者体内有多种自身抗体形成,提示B细胞活动亢进是本病的发病基础,其原因尚未完全清楚。理论上,B细胞克隆本身的缺陷、TH细胞的过度刺激或Ts细胞功能过低皆可导致B细胞活动亢进。目前的研究提示,CD4+TH细胞可能在这一过程中发挥重要作用。
可以肯定的是,导致免疫功能紊乱的原因是多方面的,包括遗传因素和环境因素的作用。
(3)其他
非遗传因素在启动自身免疫反应中亦起着一定作用。这些因素包括:①药物,采用盐酸胁苯哒I1(hydralazine )和普鲁卡因酞胺治疗超过六个月的患者大部分可出现抗核抗体,约15%一20%的患者可出现SLE样反应;②性激素对SLE的发生有重要影响,其中雄激
素似有保护作用,而雌激素则有助长作用,故患者以女性为多;③紫外线照射,紫外线可通过损伤DNA启动DNA一抗一DNA免疫复合物形成。
2、组织损伤机制
SLE的组织损伤与自身抗体的存在有关,多数内脏病变为免疫复合物 所介导(111型变态反应),其中主要为DNA一抗DNA复合物所致的血管和肾小球病变;其次为特异性抗红细胞、粒细胞、血小板自身抗体,经n型变态反应导致相应血细胞的损伤和溶解,引起全血细胞减少(pancytopenia)。抗核抗体并无细胞毒性,但能攻击变性或胞膜受损的细胞,一旦它与细胞核接触,即可使细胞核肿胀,呈均质一片,并被挤出胞体,形成狼疮小体(苏木精小体),为诊断SLE的特征性依据。狼疮小体对中性粒细胞和巨噬细胞有趋化作用,在补体存在时可促进细胞的吞噬作用。吞噬了狼疮小体的细胞称狼疮细胞。
3、病理变化
SLE的病变多种多样,然而其中除狼疮细胞外,并无其他特异性改变。急性坏死性小动脉、细动脉炎是本病的基本病变,几乎存在于所有患者并累及全身各器官。活动期病变以纤维素样坏死为主。慢性期血管壁纤维化明显,管腔狭窄,血管周围有淋巴细胞浸润伴
水肿及基质增加。
(1)皮肤
约80%的SLE患者有不同程度的皮肤损害,以面部蝶形红斑最为典型,亦可累及躯干和四肢。镜下,表皮常有萎缩、角化过度、毛囊角质栓形成、基底细胞液化,表皮和真皮交界处水肿,基底膜、小动脉壁和真皮的胶原纤维可发生纤维素样坏死,血管周围常有淋巴
细胞浸润,免疫荧光证实真皮与表皮交界处有IgG, IgM及C3的沉积,形成颗粒或团块状的荧光带即“狼疮带”,对本病有诊断意义。
(2)肾
约60%的SLE患者出现以狼疮性肾炎为主要表现的肾损害。原发性肾小球肾炎的各种组织学类型在狼疮性肾炎时均可出现,但以系膜增生型(10%一15%)、局灶型(10%-15%)、膜型(10%一20%)和弥漫增生型(40%一50%)常见,晚期可发展为硬化性肾小球肾炎。其中弥漫增生型狼疮性肾炎中内皮下大量免疫复合物的沉积,是SLE急性期的特征性病变(图10-1)。苏木精小体的出现有明确的诊断意义。肾功能衰竭是SLE患者的主要死亡原因。
(3)心
约半数病例有心脏受累,心瓣膜非细菌性扰赘性心内膜炎(nonbacterial verrucous endocarditis)最为典型,赘生物常累及二尖瓣或三尖瓣。
(4)关节
95%的病例有不同程度的关节受累。表现为滑膜充血水肿,单核细胞、淋巴细胞浸润,紧接上皮处浅表部位的结缔组织内可出现灶性纤维素样坏死。
(5)脾
体积略增大,滤泡增生常见。红髓中出现多量浆细胞。最突出的变化是小动脉周围纤维化,形成洋葱皮样结构。此外,可出现肺纤维化和肝汇管区非特异性炎症。