免疫耐受

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免疫耐受是指对抗原特异性应答的T细胞与B细胞,在抗原刺激下,不能被激活,不能产生特异性免疫效应细胞特异性抗体,从而不能执行正免疫应答的现象。这不同于免疫缺陷或使用免疫抑制剂后造成的抑制状态,不会导致自身免疫病的发生称为免疫耐受。

引起免疫耐受的抗原称为耐受原。如自身组织抗原,引起天然免疫耐受;非自身抗原(如病原微生物和异种组织抗原等),在一定条件下可以是免疫原,也可以是耐受。

早在20世纪中叶,科学家们就发现,在胚胎时期新生儿,引入外源抗原,很容易诱导个体发生对该抗原的耐受,在正常情况下,胎儿与外部抗原刺激是隔离开的,它的淋巴系统只会遇到自身抗原,从而导致了自身免疫反应的消除。免疫系统在发育过程中学会了耐受,它的任务是通过T 细胞和B 细胞抗原受体基因的重排下产生随机的结构多样性,识别不期而遇的分子并作出反应,因而是一种获得性现象,需要抗原诱导才能产生,即便是对自身抗原的耐受也是如此。这就是Burnet 学说于1960年获诺贝尔奖,并对70年代免疫学的快速发展起到了巨大的推动作用。

因而有下列情况之一者,耐受将形成:

1.外来抗原具有与机体表面抗原相同的表位

2.免疫隔离部位抗原的释放(如一眼贯通伤造成另一健康眼失明的现象)。

3.机体免役系统有缺陷,使得具调节作用的淋巴细胞生成有障碍。  

免疫耐受形成的机制

1.固有性免疫耐受(天然性免疫耐受) 目前认为固有性免疫系统免疫耐受有两种机制:

(1)缺乏识别自身抗原的受体。如吞噬细胞表面表达的多糖受体(如甘露糖受体)不识别正常细胞(无相应多糖,或被唾液酸等遮盖),使自身抗原处于被忽视的状态。

(2)某些细胞表面。存在抑制性受体或抑制性结构,如NK 细胞表面存在的KIR,识别正常细胞表面的MHCⅠ类分子, 活化并传递抑制性信号到细胞内,致使NK 细胞不破坏正常自身细胞。当正常细胞由于某种因素(如病毒感染,各种理化因素等)发生结构改变时,可致上述二种细胞活化,对改变抗原结构的细胞发生应答,引起细胞破坏。

2.适应性免疫耐受(获得性免疫耐受) 包括中枢耐受和外周耐受

(1)中枢耐受:是指在中枢免疫器官胸腺骨髓)内, T 和B 淋巴细胞在发育中,尚未成熟前,能识别自身抗原的细胞克隆被清除或处于无反应性状态而形成的自身耐受。如T 细胞在胸腺内发育过程中,经过阳性选择阴性选择,识别自身抗原的未成熟T 细胞凋亡。B 细胞在骨髓内发育到表达mIgM 的未成熟B 细胞,经过阴性选择自身反应性细胞克隆消除或处于无反应性状态。

(2)外周耐受:是指在外周免疫器官,成熟的T 和B 淋巴细胞遇到自身或外源性抗原形成的耐受。其发生机制有:

克隆无反应性(clonal anergy,又称克隆麻痹),是指在某些情况下,T、B 细胞虽然仍有与抗原反应的TCR 或mIg 表达,但对该抗原呈功能上无应答或低应答状态。如成熟T 细胞活化需要两种(或两种以上)信号之一缺乏,T 细胞不能被活化,处于无反应状态;成熟B 细胞缺少刺激信号(如缺乏Th 细胞辅助作用),不能活化,处于无反应状态。

②克隆忽视(clonal ignorance),指免疫细胞接触不到“隐蔽抗原”,使抗原处于被忽视状态。

③活化诱导的细胞死亡(AICD),通过T 细胞-B 细胞或T 细胞-T 细胞之间的FasL(CD95L)和Fas(CD95)的结合,启动AICD,使自身反应性T 细胞或B 细胞被消除。

免疫调节细胞(如调节性T 细胞)分泌抑制性细胞因子致免疫耐受。⑤独特型网络可致免疫耐受。  

人工诱导免疫耐受

(一)人工诱导免疫耐受的意义:用于自身免疫病、超敏反应疾病器官移植排斥等的治疗。

(二)人工诱导免疫耐受形成的条件:取决于抗原和机体二个面。

1.抗原方面:

(1)抗原的性质,结构简单、分子小、亲缘关系近易诱发免疫耐受;

(2)抗原的剂量,高剂量的TI 抗原可诱导B 细胞产生耐受,低剂量与高剂量的TD 抗原均可诱导T 细胞产生耐受。抗原剂量过低,不足以激活T 及B 细胞,不能诱导免疫应答,导致低带耐受。抗原剂量过高,抑制性T 细胞被活化抑制免疫应答,导致高带耐受。T 细胞较B 细胞更易于诱导耐受。低带耐受和高带耐受间的比较见下表。

(3)抗原注射的途径,抗原经鼻内、口服、静脉注射最易诱导耐受,腹腔注射次之,皮下及肌肉注射不易诱导机体产生耐受。口服耐受是指体外给予抗原,通过肠道刺激外周免疫系统产生免疫耐受。

(4)抗原在体内的持续时间, 抗原持续存在刺激免疫耐受,抗原消失免疫耐受逐渐消退。

(5)抗原不加佐剂易致耐受。

2.机体方面:

(1)免疫系统的成熟度,胚胎期或新生期易诱导免疫耐受,成年期不易诱导免疫耐受。

(2)采用免疫抑制措施,如X 线全身照射、胸导管引流、应用抗淋巴细胞单克隆抗体和免疫抑制剂等破坏、去除或抑制淋巴细胞。

(3)使用第二信号阻断剂,如:抗CD40 配体、胸腺内移植异种抗原等。  

人工终止免疫耐受

人工终止耐受是指使用拟抗原物质,特异性地破坏或终止已建立的免疫耐受性。通过终止耐受,可治疗肿瘤和慢性感染等疾病。终止耐受的方式有通过理化或生物因素改变耐受原结构,投给与耐受原结构类似的交叉抗原,提高第二刺激信号分子B7、CD40 等的表达等。  

免疫耐受在医学上的研究

医学上对免疫耐受的研究,有助于对免疫疾病的治疗和预防。器官移植可使许多病人获救,但由于HLA不匹配,移植物难于长期存活,如能使受体建立有效的耐受,则器官移植术必将有惊人突破。

肿瘤是危害人类健康的主要疾病之一,机体免疫监视功能发生障碍时,对肿瘤抗原产生免疫耐受。如能破坏肿瘤抗原的耐受,恢复抗肿瘤活性,将能制止肿瘤的发生。

一些慢性传染病,长期难以治愈,就是发生了免疫耐受。如乙型病毒性肝炎等。如何中止免疫耐受,恢复机体免疫应答,对许多慢性传染病患者将是一个极大福音。

随着分子免疫学的研究和发展,免疫耐受在医学上将有关键性突破。