电离辐射免疫效应的发生机制

第三节

电离辐射免疫效应的发生机制

一、电离辐射影响免疫反应的分子基础二、免疫细胞间在电离辐射免疫效应中的作用三、整体调节在电离辐射免疫效应发生中的作用1一、电离辐射影响免疫反应的分子基础

不同剂量电离辐射，免疫细胞表面分子、细胞因子、信号分子发生明显变化

（一）免疫细胞表面分子，surfacemolecule

胸腺细胞CD28：0.075Gy照射，4h开始↑，48h达峰值

2Gy，4h开始↓，72h达低谷

CTLA-4：CD28反向调节因子，变化与其相反脾脏细胞CD28：与胸腺类似

（二）细胞因子

1.对电离辐射反应以分泌增多为主的细胞因子

IL-1、IL-12、IL-18、TNF

主要由APC（antigen-presentingcell）分泌对电离辐射反应，以分泌增强为主（图7.15）2

图7.15小鼠全身照射后4种细胞因子分泌的剂量效应曲线纵坐标为各细胞因子分泌量，横坐标为全身照射剂量(Gy)

左上：IL-1(U/ml),右上：TNF(U/ml)

左下：IL-12(pg/ml),右下：IL-18(pg/ml)32.对高剂量和低剂量电离辐射反应不同的细胞因子

表7.5胸腺和脾细胞分泌细胞因子的电离辐射效应

细胞种类/0.075Gy2Gy细胞因子起始时间峰值/低谷起始时间峰值/低谷胸腺细胞

IFNγ4h175.4(8h)*24h31.7(48h)*IL-424h77.6(24h)24h123.9(24h)脾细胞

IFNγ4h243.4(4h)**24h43.0(48h)**IL-224h172.3(24h)*24h48.6(24h)*IL-102h39.4(16h)*2h155.5(16h)*注：表内数值均为对照的％，与对照比较

上表细胞因子的变化有利于TH细胞向TH1细胞分化G-CSF，4Gy↑全身照射，脾细胞分泌显著抑制

0.025~0.25Gy，胸腺细胞分泌↑；0.075~0.1Gy，G-CSF受体数↑；0.075Gy，48h，CFU-GM和BFU-E↑，伴有CSF↑4（三）信号分子

1.磷脂酰肌醇途径

T细胞激活，

ZAP70使LAT磷酸化→PLCγ磷酸化→

产生IP3和DAG→Ca2+↑、PKC激活

→促进IL-2基因转录→T细胞进入细胞周期，发挥其效应

小鼠低剂量全身照射，PKCα、β1、β2

↑，高剂量↓

2.MAPK相关途径

T细胞激活，DAG↑→RASGRP激活RAS→MAPK系统→启动T细胞效应

0.075Gy体外照射巨噬细胞，p38MAPK表达↑

高剂量辐射，这一通路的信号遭到破坏53.PDE7/cAMP/PKA途径

T细胞激活，CD3/CD28激活

→PDE7表达↑→

cAMP↓→PKA表达↓→转录因子活化（NF-κB核转位）↑→IL-2、IFNγ等转录↑→

淋巴细胞激活、增殖

0.075Gy全身照射小鼠，

胸腺细胞CD3/CD28表达↑，cAMP↓，PKA↓，

cGMP↑，PGE2活性↓，NF-κB核转位↑，

IL-2、IFNγ基因转录↑、蛋白分泌↑，淋巴细胞激活、增殖

2Gy照射，引起信号通路的反向变化

6

图7.17免疫反应中细胞间协调示意图二、免疫细胞间反应在电离辐射免疫效应发生中的作用7图7.19

全身照射后淋巴细胞信号通路的变化示意图内各缩写词旁的箭头方向表示升降，实线代表低剂量效应，虚线代表高剂量效应

8三、整体调节在电离辐射免疫效应发生中的作用

大剂量，HPA,hypothalamic-pituitary-adrenocorticalaxis↑

肾上腺皮质功能↑，呈剂量依赖性肾上腺分泌皮质类固醇↑血浆皮质酮及其游离部分↑淋巴细胞糖皮质激素受体表达↑免疫功能抑制

低剂量，HPA↓，pomc基因转录水平↓，血清ACTH、皮质酮↓淋巴细胞糖皮质激素受体表达↓促进松果腺的细胞周期进程，cAMP↑，褪黑素分泌↑胸腺和脾淋巴细胞对低浓度儿茶酚胺和皮质激素等反应性明显↑免疫功能兴奋9

第九章

第六节

电离辐射损伤的感染并发症

一、内源性感染

二、外源性感染

三、感染并发症的发生机制9、人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低头要有勇气，抬头要有低气。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:28:56PM11、人总是珍惜为得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人乱于心，不宽余请。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/2/32023/2/303February202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3辐射感染并发症radiationinfectivecomplication大剂量全身照射造血、免疫功能障碍、组织通透性增高，对微生物抵抗力极度减弱

是急性放射病极期的主要问题，死亡的重要原因12一、内源性感染也称自身感染，autoinfection

急性放射损伤，机体防御功能显著削弱对正常寄生于体内的条件致病菌抵抗力降低,

敏感性增高

全身照射引起局部感染皮肤、口腔、呼吸道、消化道反应异常：损害性成分加剧，防御性成分减弱，表现水肿、坏死、出血严重，

WBC游出、组织增生反应缺乏

乏细胞炎症或坏死出血性炎症

13全身感染局部的屏障和局限作用减弱，细菌蔓延，进入血行

早期：革兰阳性细菌，起源于呼吸道、口腔一过性感染

极期：败血症，浓毒血症（出现浓毒病灶）

较晚期：革兰阴性细菌（起源于肠道）

整个病程不同细菌交替感染细菌向组织和血液入侵的时间，因动物种类和照射剂量而不同14

骨髓型急性放射病的内源性感染过程

根据细菌侵入和扩散的途径四个时期①无菌期，照射后最初阶段②局部蔓延期，极期的前阶段③防御功能代偿期，菌血症期，极期④防御功能代偿不全期，死亡前的阶段15各种动物内源性感染过程大体一致，但机体状态、照射剂量不同，感染程度不同放射损伤的的内源性感染过程发展规律（图7.22）

亚致死、致死剂量随剂量增加，菌血症发生率增多发生时间提前，严重程度加重

超致死剂量，脑型、肠型放射病，死亡较早，并发感染尚未发展

低剂量慢性作用，可并发内源性感染内源性感染是骨髓型放射病典型表现之一

16图7.22大鼠受600R全身照射后不同时期组织内细菌数量的动态变化1.肠系膜淋巴结；2.脾脏；3.血液

17二、外源性感染

各种病原微生物经不同途径传至宿主敏感性增加，潜伏期缩短，病情严重1.机体对感染的敏感性①受照机体对病原微生物敏感性增加亚致死剂量：对溶血性链球菌（5

倍）、沙门菌（数百倍）易感性↑低剂量持续照射，易感性↑宿主免疫反应性降低18②通常不丧失对感染的种属抵抗力对非该种动物所特有的传染仍保持抵抗力不能消除一些动物对脊髓灰质炎病毒抗性③对许多种病毒的感受性增高细胞免疫反应病毒性疾病，辐射减轻疾病小鼠淋巴细胞性脉络丛脑膜炎为病毒引起的自身免疫性疾病④对不同感染的敏感性增高出现的时间不同一类是照射后立即或当天感染显示敏感性增高，感染过程发展较慢另类是照后若干天显示敏感性增高，感染过程发展较快192.感染过程的特点①感染量显著减少正常小鼠，腹腔注射伤寒杆菌LD50

3200万菌株；400R，550万株②潜伏期缩短和病程加重机体防御功能降低，致病微生物进入机体繁殖，组织破坏加剧、加速，感染加重

小鼠受X射线照射后感染流感病毒死亡率的变化（图7.23）

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图7.23

小数受X射线照射后感染流感病毒死亡率的变化21③机体反应异常免疫功能抑制，感染加重，失去原有的特征

●局部炎灶异常，乏细胞、坏死和出血特点防御成分减弱，损害成分加重，全身感染

●白细胞反应异常，可能减少（图7.24）●热型异常，可不显现发热反应，或体温下降●皮肤变态反应异常，一些反应特异性消失未受感染的机体对相应的抗原出现阳性反应，可能与自身变态反应有关（表7.10）22图7.24豚鼠感染气性坏疽后白细胞数的变化

1.照射对照；2.感染对照；3.

照射及感染23

表7.10两组豚鼠的非特异性皮肤变态反应（%）照射量，已免疫动物未免疫动物

R照后