二、IgE合成的調(diào)節(jié)及其受體
(一)IgE合成的調(diào)節(jié)
IgE合成受4個因素調(diào)節(jié),即遺傳因素,接觸變應(yīng)原的機(jī)會,抗原的性質(zhì)和TH細(xì)胞及其產(chǎn)生的因子,現(xiàn)分述如下。
1.遺傳因素?梢娫谝粋家庭成員中高IgE水平與特應(yīng)癥(atopy)發(fā)生之間的相關(guān)性,特應(yīng)癥是指一類與遺傳密切相關(guān)的速發(fā)型變態(tài)反應(yīng),也就是過敏性素質(zhì)(體質(zhì))或?qū)Νh(huán)境中常見抗原產(chǎn)生IgE抗體應(yīng)答的傾向性,對變態(tài)反應(yīng)性疾病的易感性。與正常人相比,他樣血清IgE明顯升高,肥大細(xì)胞數(shù)較多而且胞膜上IgE受體也較多。家系調(diào)查表明,特應(yīng)癥由常染色體顯性遺傳,但同一家系中不同成員所患的特應(yīng)癥可以不同。他們產(chǎn)生高IgE抗體的能力可能與組織相容性復(fù)合體Ⅱ類(MHC ClassⅡ)中的某些特殊位點有關(guān)。有報道反指出,屋塵螨特異性CD4+T細(xì)胞克隆對螨的應(yīng)答受HLA-DRAB1和HLA-DRAB3基因產(chǎn)物的限制,說明這些基因產(chǎn)物在T細(xì)胞識別變應(yīng)原中具有重要的功能。
2.接觸變應(yīng)原的機(jī)會接觸變應(yīng)原的機(jī)會是特異性IgE抗體水平高低的重要決定因素。一般而言,反復(fù)接觸某一些應(yīng)原才會引起對該變應(yīng)原的特應(yīng)性反應(yīng)。有些過敏性鼻炎或哮喘患者喬遷異地后,由于地理環(huán)境的改變,避開了當(dāng)?shù)毓逃械闹参锘ǚ鄱共∏闇p輕。食物引起的過敏反應(yīng)在嬰幼兒較多見,這與嬰幼兒胃腸粘膜屏障尚未成熟而使食物蛋白質(zhì)等易進(jìn)入體內(nèi)有關(guān)。昆蟲可以螫刺、吸入、接觸和食入等方式而使人致敏,其中對昆蟲毒液的過敏最具有重要性,如蜜蜂、黃蜂在其尾部有毒囊,內(nèi)含毒液。當(dāng)蜂類螫刺人體時,毒囊從尾部脫落,排毒管刺入皮膚并將毒液注入人體內(nèi)。蜂毒液中引起過敏反應(yīng)的蛋白質(zhì)毒素主要是磷脂酶A2。而蚊、蚤、螞蟻、臭蟲等通過其唾液管將吃得開液排入人體內(nèi)而引起蕁麻疹、紅斑等局部皮膚過敏性反應(yīng)。
3.抗原的性質(zhì)以相同途徑進(jìn)入人體的抗原,有的引起強(qiáng)速發(fā)型超敏反應(yīng),有的則不能,雖其確切原因尚不明,但與抗原本身的特性,特別是被T細(xì)胞識別的表位的特性有關(guān)。有些藥物如青霉素,能引起強(qiáng)烈IgE抗體應(yīng)答。這些藥物與蛋白質(zhì)結(jié)合,形成半抗原(藥物)-載體(蛋白質(zhì))結(jié)合物,而成為新抗原(neoantigens)。
有些蛋白質(zhì)抗原與有利于IgE抗體合成的具有佐劑作用的物質(zhì)天然共存,如在同一寄生蟲體內(nèi)可能同時存在抗原和佐劑。又如在接觸環(huán)境中變應(yīng)原時有呼吸道病毒感染則對總IgE和特異性IgE抗體的產(chǎn)生起佐劑作用。最近報道,浮游于空氣中排放的柴油廢氣顆粒(diesel exhaust particulates,DEP)直徑小于1μm,在城市空氣中的濃度可高達(dá)2~500μg/m2,DEP對動物產(chǎn)生IgE起佐劑作用。近30年來變態(tài)反應(yīng)性鼻炎和哮喘發(fā)病率的增加與空氣污染和柴油廢氣排放增加相平行。
第二次接觸抗原的途徑與速發(fā)型反應(yīng)的類型可能有關(guān),全身性過敏反應(yīng)一般與抗原直接進(jìn)入血循環(huán)有關(guān),如昆蟲毒液或藥物所致的超敏反應(yīng);外源性哮喘和花粉癥常由于吸入抗原所致;而蕁麻疹是食物變態(tài)反應(yīng)的常見表現(xiàn)。
4.TH細(xì)胞和細(xì)胞因子 IgE抗體的類別轉(zhuǎn)換(isotype switching)取決于TH細(xì)胞,說明T細(xì)胞非依賴性抗原不能誘發(fā)IgE抗體的產(chǎn)生。Okumur和Tada早就證明,B細(xì)胞產(chǎn)生IgE抗體需T細(xì)胞輔助,但近年由于有了T細(xì)胞克隆、重組細(xì)胞因子和抗細(xì)胞因子抗體故可詳細(xì)剖析T細(xì)胞所起的精確作用。已知鼠和人的TH細(xì)胞均可根據(jù)分泌細(xì)胞因子種類的不同而分成為TH1和TH2兩個亞群,TH1細(xì)胞分泌IIL-2、IFN-γ和淋巴毒素,但不分泌IL-4、IL-5和IL-6;相反,TH2細(xì)胞分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,但不分泌IL-2、IFN-γ和淋巴毒素。TH1細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子主要的生物學(xué)作用是增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的細(xì)胞毒活性和介導(dǎo)遲發(fā)超敏反應(yīng),而TH2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子主要在抗體形成及變態(tài)反應(yīng)過程中起作用。TH1和TH2之間通過細(xì)胞因子而互相調(diào)節(jié)。1986年以來在鼠和人的體內(nèi)、體外研究表明,IL-4促進(jìn)IgE合成,而IFN-γ抑制IL-4所誘導(dǎo)的IgE合成,說明TH1和TH2細(xì)胞均調(diào)控IgE的合成。IL-4除誘導(dǎo)人和鼠合成IgE外,還能誘導(dǎo)人IgG4和鼠IgG1抗體合成。變應(yīng)原致敏B細(xì)胞合成IgE需IL-4的機(jī)制之一是IL-4為B細(xì)胞提供了活化信號,因而B細(xì)胞由產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)換成產(chǎn)生IgE抗體,所以IL-4是個Ig類轉(zhuǎn)換因子。特應(yīng)患者可能有較多產(chǎn)生IL-4的變應(yīng)原特異性T細(xì)胞并能分泌較多IL-4。IL-4能在mRNA水平上阻斷單核細(xì)胞、CD3+、CD4+或CD8+T細(xì)胞由植物凝集素(Lectin)所誘導(dǎo)的IFN-γ產(chǎn)生,也能抑制IL-1、TFN-α和PGE2的產(chǎn)生,而這些細(xì)胞因子均能抑制IgE合成。因此IL-4和IFN-γ量的比例和相互制約的平衡調(diào)節(jié)可能是IgE合成的重要決定因素。
除IL-4外,單核細(xì)胞、B細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生的IL-6也能增加IgE合成,IL-6可能為增加IgE合成提供了一類非特異性信號。IL-3和IL-5對IL-4所誘導(dǎo)的IgE合成也有協(xié)同作用。IL-10能抑制小鼠T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ,因此可能通過間接上調(diào)IgE合成而加重變態(tài)反應(yīng)。
NK細(xì)胞刺激因子也即IL-12是1989年新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,是至今發(fā)現(xiàn)的Ils中唯一由B細(xì)胞產(chǎn)生的IL。IL-12是已知的對人體T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增殖、細(xì)胞毒性和淋巴因子的產(chǎn)生有直接調(diào)節(jié)作用的唯一細(xì)胞因子,如誘導(dǎo)T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ。IL-12是IgE抗體合成的強(qiáng)抑制劑,其作用機(jī)制可能是:增加IFN-γ合成而抑制IgE合成;通過非IFN-γ依賴的機(jī)制使IgE合成下降;Ig類別轉(zhuǎn)換因子樣作用,可下調(diào)IgE合成。IL-12很小的劑量就能顯示很強(qiáng)的生物學(xué)效應(yīng),在I型超敏反應(yīng)性疾病的防治中似具有潛在的應(yīng)用前景。
肥大細(xì)胞與TH2細(xì)胞相似,也能分泌IL-4和IL-5而不分泌IFN-γ和IL-2。能影響肥大細(xì)胞數(shù)目、活化狀態(tài)及組胺等介質(zhì)釋放的細(xì)胞因子使變態(tài)反應(yīng)加重。這些因子包括GM-CSF、IL-3、IL-4、IL-9和組胺釋放的細(xì)胞因子(histamine ueleasing factors,HRFs)。HRFs由多種細(xì)胞產(chǎn)生,其主要作用是使嗜堿性粒細(xì)胞脫顆粒和釋放組織胺。