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1、Chapter 20Hypersensitivity超敏反应超敏反应(Allergy, 变态反应变态反应)(Anaphylaxis, 过敏反应过敏反应)疫4月17hypersensitivityConceptAllergen (Anaphylactogen) 过敏原过敏原secondly enter sensitized host.Immune responses (too strong!) that result in tissue injury or physiological dysfunction.疫4月17hypersensitivityHistoryAt first,0.1ml o
2、f the glycerin extract of tentacles of Actiniaria(sea anemone)海葵甘油提取物海葵甘油提取物 22 days later, a second injection of the same amountthe dog not illthe dog anaphylaxisRichet & Portier, 1902疫4月17hypersensitivityHypersensitivityType I -Immediate 速发型速发型Type II - Cytolytic 细胞溶解型细胞溶解型Type III - I C 免疫复合物免疫复合
3、物型型Type IV - Delayed 迟发迟发型型疫4月17hypersensitivityType I Hypersensitivity (Immediate速发型速发型 ，Anaphylaxis过敏反应过敏反应)疫4月17hypersensitivityI Features1.quick2.various, serious3.IgE mediated4.no complement involved5.Obvious individual variation & genetic factors疫4月17hypersensitivityII Mechanisms疫4月17hypersens
4、itivity疫4月17hypersensitivityProteins 蛋白蛋白 Foods 食食物物 foreign serum 异种血清异种血清 nuts 坚果坚果 vaccines 疫苗疫苗 seafood 海海鲜鲜 (fish,shrimp,shellfish,crab) (鱼，虾，贝，蟹鱼，虾，贝，蟹)Plant Pollens 植物花粉植物花粉 peas 豌豌豆豆 rye grass 黑麦黑麦 beans 菜豆菜豆 ragweed 豚草属豚草属 eggs 蛋蛋 timothy grass 梯牧草梯牧草 milk 牛牛奶奶 birch trees 桦树桦树 mushroom 磨磨菇
5、菇(i) Allergens 过敏原过敏原(Anaphylactogens)疫4月17hypersensitivityInsect Products 昆虫产物昆虫产物 bee venom 蜂毒蜂毒 wasp venom 黄蜂毒液黄蜂毒液 ant venom 蚂蚁毒液蚂蚁毒液 cockroach calyx 蟑螂萼蟑螂萼 dust mites 尘螨尘螨Drugs 药物药物penicillin 青霉素青霉素 sulfonamides 磺胺磺胺local anesthetics 局麻药局麻药salicylates 水杨酸盐水杨酸盐Mold Spores 霉菌孢子霉菌孢子 Animal Hair an
6、d Dander 动物毛及皮屑动物毛及皮屑(i) Allergens (Anaphylactogens)疫4月17hypersensitivity(ii) Ab: IgETh1: IL-2,IFN-g g,TNF-b b, IL-12Th2: IL-4,5,6,10,13 IL-4BIgE(IFN-g g inhibit IL-4)(IL-12 inhibit IgE)2.Biological characteristics of IgE1.Generation of IgE疫4月17hypersensitivity(1) IgE(2) Ach(3) Th2 (4) SIgA(5) C1INH
7、 (C2a )Allergic Individual过敏体质过敏体质疫4月17hypersensitivity(iii) IgE-Fce eR+ cellsmast cell, basophil1)Distribution: mast cell: skin and submucosa; basophil: blood.2) IgE-Fce eR 3) activation of mast cell 疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity Biological activities of mast cell and basophilbasophilm
8、ast cell5 min after activation60 min after activation疫4月17hypersensitivity1.preformed mediators(1)Histamine 组胺组胺(2)Kinnogenase 激肽原酶激肽原酶2.newly synthesized mediators(1)LTs 白三烯白三烯 (SRS-A)(2)PGD2 前列腺素前列腺素(3)PAF 血小板活化因子血小板活化因子 (iv) Biological Mediators疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hyper
9、sensitivityIII Common Diseases in Clinical1 Anaphylactic shock过敏性休克过敏性休克1) Medicine (i.e., penicillin)Penicillin (372, hapten) In tissue, blood (pH7.27.6) 624hpenicilloyl, penicillenic acid (青霉噻唑醛酸、青霉烯酸青霉噻唑醛酸、青霉烯酸)+protein IgE2) Xenogenic serum异种动物血清异种动物血清疫4月17hypersensitivity2 Allergy of respirator
10、y tractAsthma1) Bronchia asthma支气管哮喘支气管哮喘疫4月17hypersensitivity2)Allergic rhinitis过敏性鼻炎过敏性鼻炎Rhinitis疫4月17hypersensitivity3Allergy of digestive tract 胃肠道过敏反应胃肠道过敏反应Hives荨麻疹4Allergy of skin皮肤过敏反应皮肤过敏反应疫4月17hypersensitivityReactions of immediate hypersensitivityThe wheal can involve an area of skin as l
11、arge as several centimeters in diameter.The wheal and flare response typically subsides after about 15 to 20 minutes.疫4月17hypersensitivityIV Diagnosis1.skin test2.IgE detection疫4月17hypersensitivity1.skin test疫4月17hypersensitivitySkin tests with Grass pollen allergen植物花粉植物花粉 in a patient with typical
12、 summer hay fever枯草热枯草热Read at 20 min疫4月17hypersensitivitySkin tests with different allergens疫4月17hypersensitivity2.IgE detection疫4月17hypersensitivityV Prevention&treatment of Hypersensitivity(i)Prevention Identify the offending allergen, avoid contact if possible! （找出变找出变应原，避免接触）！应原，避免接触）！1)Penicil
13、lin skin test2)Xenogenic serum skin test疫4月17hypersensitivity(ii) Treatment1. Desensitization 脱敏脱敏 1)Xenogenic anti-serum 2)Allergen 2. Anti-hypersensitivity 抗过敏抗过敏疫4月17hypersensitivity2 Type Hypersensitivity(Cytotoxic type 细胞毒性细胞毒性 Cytolytic type 细胞溶解型细胞溶解型)Feature:Ab: IgG、IgMComplement involvedCel
14、l: M、NKReaction on cell疫4月17hypersensitivity一、机制一、机制细胞表面抗原细胞表面抗原刺激机体刺激机体产生产生IgGIgM抗体结合细胞表面抗原抗体结合细胞表面抗原调理吞噬调理吞噬激活补激活补体体NK细胞细胞 吞噬细胞吞噬细胞刺激或阻刺激或阻断作用断作用ADCC吞噬靶细胞吞噬靶细胞溶解靶细胞溶解靶细胞靶细胞功能亢靶细胞功能亢进或降低进或降低细胞溶解细胞溶解/炎症反应炎症反应疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity二、二、Common Diseases in Clinical:(一一) Blood transfu
15、sion reaction 输血反应输血反应疫4月17hypersensitivityABO blood groups and serum antibodiesblood group(phenotype)genotypeantigenserum antibodyAAA, AOAAnti-BBBB, BOBAnti-AABABA and BNoneOOOHAnti-A Anti-B疫4月17hypersensitivity(二二) Hemolytic disease of the newborn 新生儿溶血症新生儿溶血症 (erythroblastosis fetalis) 胎儿红细胞增多症胎儿
16、红细胞增多症疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity1.Hapten type:i.e: penicillin degrade BPO(hapten)+RBC Anti-BPOpenicillin again RBC-BPO-Anti-BPO Complement hemolytic anemia(三三) Immune Hemolytic Anemia 免疫溶血性贫血免疫溶血性贫血疫4月17hypersensitivity2.IC type: Medicine (Hapten) + tissue pro Ab medicine again Hapte
17、n + Ab IC C3b, Fc RBC, Platelet, neutrophil (hemolytic anemia 溶贫溶贫, thrombocytopenia 血小板减少性紫癜血小板减少性紫癜, neutropenia 中性白细胞减少症中性白细胞减少症)疫4月17hypersensitivity1.Autoimmune (hemolytic) anemia -Methyldopa甲基多巴甲基多巴 RBC2.Goodpastures syndrome肺肾综合征肺肾综合征3.Glomerulonephritis(20%)肾小球肾炎肾小球肾炎 Commom Ag(streptococcus
18、 and glomerular basement membrane)4.Anti-hormone-Ab(四四) Autoimmune Diseases:疫4月17hypersensitivity Graves Disease 甲状腺功能亢进 LATS长效甲状腺刺激素长效甲状腺刺激素Thyroid 甲状腺甲状腺Thyroxine甲状腺素甲状腺素 Myasthenia gravis重症肌无力重症肌无力: Anti-AchR Diabetes Mellitus of Insulin Resistance胰岛素抗性糖尿病胰岛素抗性糖尿病: Anti-Insulin R 5. Autoimmune re
19、ceptor disease:疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivityType Hypersensitivity一、一、Pathogenesis:(一一) IC formation and deletion: (IC mediated, vasculitis type血管炎型血管炎型)疫4月17hypersensitivity1.Size of IC:soluble AgIgG(mainly)Ag Ab Ratio: Ag : Ab IC AgAb 19s Ag Ab 19s2.Amount of IC疫4月17hypersensitivity疫4月
20、17hypersensitivityICcomplement C3a、C5a 、C3b neutroplil vasculitis血管炎血管炎1.Golmerular basement membrane of the kidney 肾小球基底膜肾小球基底膜2.Synovial membrane of joints 关节滑膜关节滑膜3.Choroid plexus of the brain 脑脉络丛脑脉络丛(二二) local deposition of IC(三三) Pathogenesis of IC:疫4月17hypersensitivity(一一) local IC diseases:1
21、. Arthus reaction2. Allergic pneumonitis变应性肺泡炎变应性肺泡炎3. IgA nephropathy肾病二、二、Common Diseases in Clinical:(二二) Systemic IC diseases:1.Serum sickness: Xenogenic serum injection7 14dsickness疫4月17hypersensitivity2.Post streptococcal glomerulonephritis链球菌感染后肾小球肾炎链球菌感染后肾小球肾炎 Streptococcal infection 23w IC
22、deposites in glomerular basement membrane and subepithelium上皮细胞80% glomerulonephritis(by IC)疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity(三三) Chronic IC diseases:1. SLE系统性红斑狼疮：抗
23、核抗体系统性红斑狼疮：抗核抗体 2. RA类风湿性关节炎：抗变性类风湿性关节炎：抗变性IgG抗体抗体(四四) Allergic shock reation 1. Animal test: IC (iv) 2. Hexheimer reaction:疫4月17hypersensitivityType Hypersensitivity(Delayed type迟发型迟发型, Cell-Mediated细胞介导型细胞介导型)Feature:1. Ag again: 24h,reation; 4872h, peak2. TDTH(CD4+) secret CK M/ Mo, LC Inflammati
24、on3. Ab， complement are not involved in 疫4月17hypersensitivity一、一、Pathogenesis:TD - Ag sensitized T cell : TC (CD8+) specific killing TDTH(CD4+) CK inflammation(一一) Time for T cell sensitization: 23 weeks(二二) Cell-mediated tissue damage 1.CK: for LC : IL-2、IFN-、TNF- for M : MCF 、MIF、 MAF2. Activating
25、 of M3.Tc: specific killing疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity临床常见病临床常见病传染性变态反应：（胞内寄生菌、病毒）传染性变态反应：（胞内寄生菌、病毒）接触性皮炎接触性皮炎移植排斥反应移植排斥反应 61疫4月17hypersensitivity结核菌素反应62疫4月17hypersensitivity63疫4月17hypersensitivityContact dermatitis接触性皮炎 reaction to mango sap芒果汁 64疫4月17hypersensi
26、tivity型 别参加成分发病机理临床常见病I型（速发型）IgE（IgG4）肥大细胞、嗜碱性粒细胞IgE粘附于肥大细胞或嗜碱粒细胞表面的FcR上，变应原与细胞表面的IgE结合，靶细胞脱颗粒，释放生物活性介质，作用于效应器官过敏性休克、支气管哮喘、花粉症、过敏性鼻炎、荨麻疹、食物过敏症等II型（细胞毒型）IgG、IgM、补体、巨噬细胞、NK细胞在补体、巨噬细胞、NK细胞等协同作用下溶解靶细胞。输血反应、新生儿溶血症、免疫性血细胞减少症、Graves病III型（免疫复合物型）IgG、IgM、IgA 补体、中性粒细胞中等大小的免疫复合物沉积于血管壁基底膜激活补体，吸引中性粒细胞、释放溶酶体酶，引起炎
27、症反应血清病、免疫复合物型肾小球性肾炎、系统性红斑狼疮等IV型（迟发型）T细胞致敏T细胞再次与抗原相遇，直接杀伤靶细胞或产生各种淋巴因子，引起炎症。传染性超敏反应、接触性皮炎 四型超敏反应要点比较 65疫4月17hypersensitivityPrevention & Treament of Hypersensitivity Identify the offending allergen and avoid contact if possible! 找出变应原，避免接触！找出变应原，避免接触！ Allergen avoidance is the best treatment! 避免接触变应原是
28、最佳治疗！避免接触变应原是最佳治疗！疫4月17hypersensitivity一、一、Ask case history & find the allergen1. PC skin test2. Xenogenic serum skin test三、三、 Anti-hypersensitivity:二、二、De-hypersensitivity:1. Xenogenic anti-serum2. Vaccine疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivityImmunological Detection疫4月17hypersensitivity1 Ag or
29、Ab Detection一、一、Characteristics of Ag-Ab reaction in vitro (一一) High specificity (二二) Reversible (三三) At certain concentration and ratio (四四) Two stages (五五) Influencing factors 1. electrolyte 2. temperature 3. pH疫4月17hypersensitivity二、二、Significant三、三、Methods of Ag-Ab Detetion(一一)Precipitation Reac
30、tion 1.ring precipitation test 2.single immunodiffusion 3.immunonephelometry 4.double immunodiffusion 5.counter immunoelectrophoresis 6.immunoelectrophoresis 7.immunoblotting疫4月17hypersensitivity(二二) Agglutination 1.Direct 2.Indirecrt 3.Antiglobulin test (Coombs test)(三三)Complement involved Ag/AbRea
31、ction CFT(四四) Neutrolization(五五) Immunolabelling technic 1.Immunofluorescence technic 2.Enzyme immunoassay, EIA疫4月17hypersensitivityELISA: Sandwich assay: Absample (Ag)Ab-Enzyme Indirect ELISA: Ag sample (Ab) Anti-Ig-Enzyme BAS-ELISA Avidin + 4 Biotin Ab.E. Fluorescein3.Radio immunoassay, RIA疫4月17hy
32、persensitivity2 Detection of Humoral Immune Function一、一、Quantification of Ig 1.Serum IgG 2.SIgA二、二、Common Ab Detection三、三、B cell 1.B cell number 2.B cell Function疫4月17hypersensitivity3. Detection of Cellular Immune Function一、一、DTH in vivo: 1. skin test二、二、Detection of CI in Vitro 1.T cell number 2.T
33、 transformation 3. Cytotoxicity 4.MLR疫4月17hypersensitivityImmuno-prophylaxis 免疫预防免疫预防一一.Artificial active immunization 人工主动免疫：人工主动免疫：给机体接种具有免疫原给机体接种具有免疫原性的疫苗等性的疫苗等抗原抗原性物质，刺激机体产生特性物质，刺激机体产生特异性免疫力，从而预防疾病的措施，也称预异性免疫力，从而预防疾病的措施，也称预防接种。防接种。 1. inactivated vaccine 2. live-attenuated vaccine 3. toxoid疫4月17
34、hypersensitivity死疫苗与活疫苗的比较死疫苗与活疫苗的比较制剂特点制剂特点 死，强毒株死，强毒株 活，无毒活，无毒或弱毒株或弱毒株接种量及次数接种量及次数 量较大，量较大，23次次 量较小，量较小，1次次保存及有效期保存及有效期 易保存有效期约易保存有效期约1年年 不易保存不易保存4冰箱内冰箱内数周数周免疫效果免疫效果 较低维持数月较低维持数月2年年 较高维持较高维持35年甚至年甚至更长更长不良反应不良反应 较大较大 较小较小制品类型制品类型 可多种疫苗混合使用可多种疫苗混合使用 一般单独使用一般单独使用区别点区别点 死疫苗死疫苗 活疫苗活疫苗疫4月17hypersensitiv
35、ity疫4月17hypersensitivity疫4月17hypersensitivity二二.Artificial passive immunization 人工被动免疫：人工被动免疫：给机体注射含特异给机体注射含特异性性抗体抗体的免疫血清或细胞因子等制剂，的免疫血清或细胞因子等制剂，以治疗或紧急预防疾病的措施。以治疗或紧急预防疾病的措施。 1. antitoxin 2. Ig 3. CK 4. mAb疫4月17hypersensitivity人工免疫的比较人工免疫的比较 自动免疫自动免疫 被动免疫被动免疫 过继免疫过继免疫输入物质输入物质 抗原抗原 抗体抗体 免疫细胞免疫细胞 疫苗、类毒素疫苗、类毒素 抗毒素、丙种球蛋白抗毒素、丙种球蛋白 骨髓骨髓细胞、细胞、TIL等等 免疫力出现时间免疫力出现时间 14周后生效周后生效 注入后立即注入后立即 较快较快免疫维持时间免疫维持时间 数月数月数年数年 23周周 不能不能确定确定 用途用途 多用于预防多用于预防 多用于治疗或紧急预防多用于治疗或紧急预防 多用于多用于治疗治疗 疫4月17hypersensitivity
