速发型过敏反应的病理生理学

1/1速发型过敏反应的病理生理学第一部分过敏原识别及结合 2第二部分肥大细胞激活和脱颗粒 5第三部分组胺和其它介质释放 7第四部分血管扩张和渗出 8第五部分平滑肌收缩和阻塞 10第六部分嗜酸性粒细胞募集 12第七部分迟相反应和嗜碱性粒细胞激活 15第八部分过敏反应的系统性表现 17

第一部分过敏原识别及结合关键词关键要点IgE分子的结构与功能

1.IgE为一类免疫球蛋白，具有载体特异性，参与速发型过敏反应。

2.IgE分子由两个相同的重链和两个相同的轻链组成，通过二硫键连接。

3.IgE分子在Fc区域与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的高亲和力受体FcεRI结合。

过敏原识别

1.过敏原特异性IgE抗体与过敏原结合，形成三价复合物。

2.三价复合物触发FcεRI的交联，导致细胞脱颗粒，释放组胺等炎性介质。

3.过敏原识别受多种因素影响，如过敏原剂量、IgE亲和力以及受体密度。

肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒

1.肥大细胞和嗜碱性粒细胞在FcεRI交联后释放预先合成的介质，如组胺、白三烯和前列腺素。

2.这些介质引起血管舒张、组织水肿和肌肉收缩，导致速发型过敏反应的症状。

3.脱颗粒反应的强度取决于FcεRI交联的程度和细胞中介质的含量。

炎症反应

1.速发型过敏反应涉及复杂的炎症反应，由介质释放和白细胞募集构成。

2.组胺引起血管扩张和渗透性增加，白三烯和前列腺素介导平滑肌收缩和黏液分泌。

3.炎症细胞，如中性粒细胞和单核细胞，被释放的介质吸引，进一步放大炎症反应。

过敏原耐受

1.过敏原耐受是一种免疫反应，通过重复暴露于过敏原而产生。

2.耐受状态下，IgE产生减少，FcεRI表达降低，肥大细胞释放介质能力减弱。

3.过敏原耐受可通过接触致敏剂量以下的过敏原实现，是治疗过敏性疾病的潜在策略。

过敏原疫苗

1.过敏原疫苗治疗涉及给予逐步增加剂量的过敏原，以诱导耐受状态。

2.目前已有多种过敏原疫苗用于治疗花粉过敏、尘螨过敏和昆虫毒液过敏等。

3.过敏原疫苗治疗可显着改善过敏症状，为患者提供长期的缓解。过敏原识别及结合

过敏反应的初始步骤涉及过敏原识别和结合。过敏原是引起过敏反应的抗原。

过敏原识别

免疫系统通过称为抗原呈递细胞（APC）的专门细胞识别过敏原。APC，例如树突状细胞和巨噬细胞，摄取过敏原并将其分解成小片段。这些片段与称为主要组织相容性复合体（MHC）II类分子的蛋白质结合。MCHII类分子将过敏原片段呈递给T细胞。

T细胞活化

T细胞是免疫系统中负责识别MHCII类分子-抗原原复合物的细胞。当T细胞识别过敏原片段时，它们会激活并分化为效应T细胞，例如Th2细胞。

B细胞活化

Th2细胞释放细胞因子，例如白细胞介素-4（IL-4）和白细胞介素-13（IL-13）。这些细胞因子激活B细胞，进而分化为浆细胞。

抗体产生

浆细胞产生针对过敏原的特定抗体，称为免疫球蛋白(Ig)E抗体。IgE抗体具有独特的结构，能够与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRI受体结合。

过敏原结合

当过敏原再次接触个体时，它会与先前产生的IgE抗体结合。这种结合会引起肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒。

脱颗粒

脱颗粒是肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放其内容物到细胞外基质的过程。这些内容物包括组织胺、白三烯、前列腺素和血小板激活因子(PAF)。

组织胺的作用

组织胺是过敏反应中最重要的介质之一。它通过与组织胺受体结合来发挥作用，导致血管扩张、血管通透性增加和支气管痉挛。

其他介质的作用

白三烯和前列腺素等其他介质也参与过敏反应。白三烯引起支气管痉挛和粘液分泌增加，而前列腺素引起血管扩张和疼痛。PAF对血小板和血管内皮细胞具有激活作用。

过敏反应的临床表现

过敏原识别和结合导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放出介质。这些介质引起血管扩张、血管通透性增加、支气管痉挛和粘液分泌增加等临床表现，这会导致各种过敏反应症状，例如荨麻疹、血管性水肿、哮喘和过敏性鼻炎。第二部分肥大细胞激活和脱颗粒肥大细胞激活和脱颗粒

肥大细胞是免疫系统中重要的效应细胞，在速发型过敏反应中发挥关键作用。激活的肥大细胞会脱颗粒，释放大量预先形成的炎性介质，包括组胺、白三烯、前列腺素和细胞因子。

肥大细胞激活

肥大细胞可以通过多种机制激活，包括：

*抗原-抗体相互作用：当变应原（抗原）与肥大细胞表面的免疫球蛋白E(IgE)抗体结合时，会发生交联，导致受体酪氨酸激酶的活化。

*非免疫刺激：某些非免疫刺激，如机械应力、温度变化或化学物质，也能激活肥大细胞。

脱颗粒

被激活的肥大细胞会经历一连串的信号转导事件，导致胞浆内颗粒的脱颗粒。这个过程涉及以下步骤：

*钙离子内流：激活的肥大细胞会通过钙离子通道发生钙离子内流，导致胞内钙离子浓度升高。

*蛋白激酶C(PKC)激活：钙离子内流激活PKC，这是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。

*肌醇三磷酸(IP3)生成：PKC激活磷脂酶C(PLC)，这是一种将磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)水解为IP3和二酰甘油(DAG)的酶。

*颗粒融合和脱颗粒：IP3与质膜上的IP3受体结合，导致钙离子释放。DAG激活蛋白质激酶D(PKD)，这是一种丝氨酸激酶。PKD磷酸化Munc13-2和其他相关蛋白，促进颗粒与质膜融合并释放其内容物。

脱颗粒介质的影响

肥大细胞脱颗粒释放的介质会在过敏反应中引发一系列效应，包括：

*血管扩张和渗透性增加：组胺通过作用于H1受体，导致血管扩张和渗透性增加，从而引起局部组织肿胀。

*支气管收缩：白三烯，特别是白三烯C4和D4，通过与气道平滑肌上的受体结合，导致支气管收缩。

*炎症细胞募集：细胞因子，如趋化因子和白细胞介素，可以募集炎症细胞，如嗜酸性粒细胞和中性粒细胞，进一步放大炎症反应。

调控肥大细胞激活和脱颗粒

肥大细胞激活和脱颗粒受到多种因素的调控，包括：

*肥大细胞抑制剂：某些物质，如色甘酸钠和酮替芬，可以抑制肥大细胞激活和脱颗粒。

*体内稳态机制：内源性抗炎介质，如白细胞介素-10和转化生长因子-β，有助于抑制肥大细胞激活和脱颗粒。

*脱敏：反复接触变应原会导致肥大细胞脱敏，即肥大细胞对变应原的反应能力减弱。

总结

肥大细胞激活和脱颗粒在速发型过敏反应中起着至关重要的作用。被激活的肥大细胞会释放大量预先形成的炎性介质，导致血管扩张、支气管收缩、炎症细胞募集和局部组织肿胀。理解肥大细胞激活和脱颗粒的机制对于开发针对过敏反应的治疗策略很重要。第三部分组胺和其它介质释放组胺和其它介质释放

组胺是在速发型过敏反应中释放的关键介质，主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞合成和释放。组胺与H1受体结合引起平滑肌收缩、血管扩张和黏液分泌，导致症状如哮喘、鼻炎和荨麻疹。

除了组胺之外，其他参与速发型过敏反应的介质还有：

*白三烯:白三烯是一组脂质介质，由肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放。它们与白三烯受体结合，引起平滑肌收缩、血管渗漏和黏液分泌。

*前列腺素:前列腺素是一组脂质介质，由肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放。它们与前列腺素受体结合，引起平滑肌扩张、血管扩张和疼痛。

*血小板激活因子:血小板激活因子是一种磷脂介质，由肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放。它与血小板激活因子受体结合，引起血小板聚集、血管扩张和支气管收缩。

*细胞因子:细胞因子是一组多肽，由肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放。它们介导炎症反应，并招募其他炎性细胞到反应部位。

*趋化因子:趋化因子是一组多肽，由肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放。它们吸引中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核细胞等炎性细胞到反应部位。

这些介质的释放是通过一个复杂的级联反应发生的：

1.免疫球蛋白E(IgE)介导脱颗粒:过敏后，IgE特异性抗体结合在肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRI受体上。当致敏原再次接触到时，它与IgE结合，导致受体交叉连接。

2.信号转导:受体交叉连接触发胞内信号转导级联反应，涉及蛋白激酶C、磷脂酶A2和钙离子。

3.膜融合和脱颗粒:这些信号转导事件导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的囊泡与细胞膜融合，释放出预先形成的介质。

介质的释放量和类型取决于触发它们的抗原的性质、个体的敏感性和受体表达水平。第四部分血管扩张和渗出关键词关键要点【血管扩张】

1.过敏原与IgE抗体结合后,激活肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放组织胺、5-羟色胺、前列腺素等炎症介质。

2.这些介质作用于血管平滑肌,导致血管扩张,增加血管通透性,促进血浆和炎性细胞外渗。

3.血管扩张和渗出可引起组织水肿、低血压等症状,严重时可能导致过敏性休克。

【毛细血管渗出】

血管扩张和渗出

速发型过敏反应的病理生理学中，血管扩张和渗出是关键事件，主要涉及血管通透性的增加，导致液体和蛋白从血管内流向组织间隙。

I型超敏反应中的血管扩张和渗出

在I型超敏反应中，过敏原与肥大细胞表面的免疫球蛋白E（IgE）结合，导致肥大细胞脱颗粒，释放促炎介质，包括组胺、胰蛋白酶-2、白三烯和前列腺素D2。这些介质与血管内皮细胞表面的相应受体结合，引发以下级联反应：

*血管扩张：前列腺素D2、组胺和白三烯与G蛋白偶联受体结合，激活腺苷酸环化酶（AC），导致环磷酸腺苷（cAMP）水平升高。cAMP磷酸化血管平滑肌蛋白，导致肌松弛和血管扩张。

*血管渗透性增加：组胺主要通过与H1受体结合来增加血管渗透性。H1受体的激活触发磷脂酰肌醇-钙-蛋白激酶C（PLC-PKC）信号通路，导致肌凝蛋白松弛、内皮细胞间隙扩大和基底膜破坏。白三烯C4（LTC4）通过激活胱硫醚白三烯受体1（CysLT1）和2（CysLT2）发挥类似的作用，导致内皮细胞收缩和渗透性增加。

其他涉及血管扩张和渗出的介质

除了肥大细胞释放的促炎介质外，其他类型的细胞也参与了速发型过敏反应中的血管扩张和渗出。这些细胞和介质包括：

*嗜碱性粒细胞：类似于肥大细胞，嗜碱性粒细胞释放组胺、白三烯和前列腺素D2，导致血管扩张和渗透性增加。

*中性粒细胞：中性粒细胞释放促炎细胞因子，如白细胞介素-8（IL-8），招募其他炎性细胞，并通过释放髓过氧化物酶和弹性蛋白酶等蛋白水解酶来增加血管渗透性。

*单核细胞/巨噬细胞：这些细胞释放TNF-α、IL-1β和IL-6等细胞因子，促进血管扩张和血管生成。

*血小板激活因子（PAF）：PAF是一种磷脂介质，由活化的血小板和嗜碱性粒细胞释放，可激活血小板，释放组胺和血栓素A2，进一步增加血管渗透性。

血管扩张和渗出的后果

血管扩张和渗出会导致组织水肿、血压下降和休克。严重的血管渗漏可导致喉头水肿和气道梗阻，危及生命。渗出的液体还为炎性细胞提供了浸润组织的途径，导致进一步的炎症和组织损伤。

治疗靶点

理解血管扩张和渗出的病理生理学机制对于开发针对速发型过敏反应的治疗方法至关重要。常用的治疗方法包括：

*抗组胺药：阻断组胺受体，减少血管扩张和渗透性增加。

*白三烯拮抗剂：拮抗白三烯受体，抑制白三烯介导的血管扩张和渗漏。

*皮质类固醇：抑制炎性细胞活化和介质释放，减少血管扩张和渗出。

*肾上腺素：与血管平滑肌的α-肾上腺素能受体结合，导致血管收缩，对抗血管扩张。第五部分平滑肌收缩和阻塞关键词关键要点平滑肌收缩

1.速发型过敏反应中，肥大细胞释放的组胺和白三烯等介质会直接作用于平滑肌上的受体，导致平滑肌收缩。

2.平滑肌收缩会引起支气管狭窄、血管扩张和胃肠道痉挛等症状。

3.严重的平滑肌收缩可导致窒息、休克和死亡。

平滑肌阻塞

1.速发型过敏反应中，平滑肌收缩会导致支气管、血管和胃肠道管腔狭窄，引起阻塞。

2.支气管阻塞可导致呼吸困难和缺氧；血管阻塞可导致血流受阻和器官缺血；胃肠道阻塞可引起腹痛和呕吐。

3.平滑肌阻塞是速发型过敏反应最严重的并发症之一，需要紧急治疗。平滑肌收缩和阻塞：速发型过敏反应的病理生理学

导言

速发型过敏反应是一种严重的免疫反应，可导致支气管收缩、血管舒张、血管通透性增加和黏膜水肿。这些改变由免疫细胞释放的多种介质介导，包括组胺、白三烯和前列腺素。平滑肌收缩和阻塞是速发型过敏反应的关键特征，导致呼吸困难、低血压和器官灌注不足。

平滑肌收缩的机制

组胺和白三烯是平滑肌收缩的主要介质。组胺通过与H1受体结合激活平滑肌细胞，导致肌球蛋白磷酸化和肌丝收缩。白三烯，尤其是白三烯C4（LTC4）和白三烯D4（LTD4），通过与CysLT1受体结合激活平滑肌细胞。这会导致磷脂酰肌醇-钙途径激活，导致肌浆内钙浓度增加，并随后激活肌球蛋白激酶，从而促使肌丝收缩。

阻塞的机制

平滑肌收缩导致支气管管腔狭窄和气流受阻。此外，过敏反应期间释放的介质会导致血管舒张和血管通透性增加，导致血浆蛋白和液体渗出至间质和气道。这会导致黏膜水肿和进一步阻塞气道，加重呼吸困难。

临床表现

平滑肌收缩和阻塞在速发型过敏反应中表现为多种症状，包括：

*呼吸困难和喘息

*咳嗽

*胸闷

*喉咙紧缩感

*面部和颈部血管性水肿

*荨麻疹

*低血压

*头晕

治疗

平滑肌收缩和阻塞的治疗集中于缓解气道阻塞并恢复正常的呼吸功能。一线治疗包括支气管扩张剂，如β2受体激动剂和茶碱，这些药物可松弛平滑肌并改善气流。在严重的情况下，可能需要机械通气支持呼吸。还可以使用糖皮质激素来减少炎症和血管通透性增加。

结论

平滑肌收缩和阻塞是速发型过敏反应的关键病理生理特征。它们由介质，如组胺和白三烯的释放介导，导致支气管痉挛、血管舒张和黏膜水肿。这些改变会导致呼吸困难、低血压和器官灌注不足。了解这些机制对于开发有效的治疗方法以管理速发型过敏反应并改善患者预后至关重要。第六部分嗜酸性粒细胞募集关键词关键要点【嗜酸性粒细胞募集】

1.过敏反应中，FcεRI受体交叉连接后，肥大细胞脱颗粒释放趋化因子（如CCL5、CCL11），募集嗜酸性粒细胞。

2.IL-5是嗜酸性粒细胞募集的关键细胞因子，由Th2细胞、肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放，刺激嗜酸性粒细胞祖细胞分化和成熟。

3.嗜酸性粒细胞募集受组胺、白三烯和其他炎性介质的调节，这些介质增加血管舒张性和嗜酸性粒细胞趋化性。

【嗜酸性粒细胞浸润】

嗜酸性粒细胞募集在速发型过敏反应中的病理生理学

速发型过敏反应又称Ⅰ型超敏反应，其特点是在变应原再次接触后数分钟内发生。嗜酸性粒细胞在这一反应中发挥着至关重要的作用，其募集机制涉及多个复杂的步骤：

一、变应原抗体的结合

*过敏个体接触变应原时，特异性IgE抗体会与变应原结合，形成抗原-抗体复合物。

*IgE分子通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力FcεRI受体结合。

二、肥大细胞和嗜碱性粒细胞的脱颗粒

*抗原-抗体复合物与FcεRI受体结合后，导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放炎症介质，包括组胺、白三烯、前列腺素和细胞因子。

三、趋化因子的释放

*肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的炎症介质，特别是组胺，可以诱导血管内皮细胞释放趋化因子，例如CCL5、CCL17和CCL22。

*这些趋化因子吸引嗜酸性粒细胞向过敏部位聚集。

四、粘附分子的表达

*炎症介质还促使血管内皮细胞表达粘附分子，例如ICAM-1和VCAM-1。

*嗜酸性粒细胞表面的整合素，例如α4β1和β2-整合素，与这些粘附分子相互作用，促进其粘附于血管内皮。

五、穿透血管壁

*嗜酸性粒细胞通过细胞外基质蛋白酶，例如明胶酶B和组织蛋白酶，降解血管基底膜，使其能够穿透血管壁进入组织间隙。

六、激活和脱颗粒

*进入组织间隙后，嗜酸性粒细胞受到炎性介质和其他趋化因子的激活，释放其自身颗粒中的炎症介质，包括嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）、髓过氧化物酶（MPO）和主溶菌体蛋白酶（MCP）。

嗜酸性粒细胞募集的后果

嗜酸性粒细胞的募集和激活在速发型过敏反应中导致以下后果：

*血管扩张和渗出

*平滑肌收缩

*组织损伤

*炎性细胞浸润

这些后果会导致过敏反应的临床表现，例如哮喘、过敏性鼻炎和荨麻疹。

调控嗜酸性粒细胞募集的因素

嗜酸性粒细胞募集是一个受多因素调控的过程。影响因素包括：

*变应原浓度和暴露时间

*个体的特异性IgE抗体水平

*炎症介质的释放

*粘附分子的表达

*细胞外基质蛋白酶的活性

了解嗜酸性粒细胞募集的病理生理学对于开发针对速发型过敏反应的新型治疗靶点至关重要。第七部分迟相反应和嗜碱性粒细胞激活关键词关键要点迟相反应

1.迟相反应通常发生在速发型过敏反应后6-24小时。

2.它涉及嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和其他细胞的浸润，导致组织损伤和炎症。

3.迟相反应的机制包括细胞因子和趋化因子的释放，招募炎症细胞到反应部位。

嗜碱性粒细胞激活

迟相反应

迟相反应（LHR）是速发型过敏反应中的一种亚型，发生在抗原暴露后6-8小时，持续24-48小时。LHR的病理生理特征是炎症细胞的浸润，主要包括单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。

LHR的机制涉及多种细胞因子的释放，包括IL-4、IL-5和IL-13。这些细胞因子促进炎症细胞的募集和活化。IL-5特别重要，因为它是嗜酸性粒细胞分化和成熟所必需的。

嗜碱性粒细胞激活

嗜碱性粒细胞是参与速发型过敏反应的重要免疫细胞。它们在细胞表面表达高亲和力IgE受体(FcεRI)。当IgE与FcεRI交联时，会触发嗜碱性粒细胞脱颗粒和细胞因子释放。

嗜碱性粒细胞脱颗粒释放多种炎症介质，包括组胺、白三烯和血小板活化因子(PAF)。这些介质导致血管扩张、支气管收缩和黏液分泌。嗜碱性粒细胞还可以释放细胞因子，例如IL-4和IL-13，进一步促进炎症反应。

迟相反应与嗜碱性粒细胞激活的关系

LHR的发生与嗜碱性粒细胞激活密切相关。抗原暴露后，嗜碱性粒细胞被激活，释放介质和细胞因子，引发炎症反应。这种炎症反应导致组织损伤和功能障碍。

IL-4和IL-13等嗜碱性粒细胞释放的细胞因子，促进单核细胞和嗜酸性粒细胞的募集和活化。这些细胞进一步释放炎症介质，从而加剧LHR。

临床上阻止迟相反应

临床实践中，阻止LHR的治疗方法包括：

*避免抗原接触：避免接触已知的过敏原是预防LHR最有效的方法。

*抗组胺药：抗组胺药可阻断组胺的作用，从而减轻血管扩张和支气管收缩等症状。

*皮质类固醇：皮质类固醇可抑制炎症细胞的活化和介质释放，从而减轻LHR的严重程度。

*白三烯调节剂：白三烯调节剂可阻断白三烯的作用，从而减轻支气管收缩和黏液分泌。

*免疫疗法：免疫疗法涉及逐渐将抗原引入个体体内，以诱导耐受性并减少过敏反应。第八部分过敏反应的系统性表现关键词关键要点【皮肤表现】：

1.荨麻疹：突起的、发痒的红色皮疹，通常伴有发红和肿胀。

2.血管性水肿：皮肤肿胀，通常发生在嘴唇、眼睛或舌头周围。

3.湿疹：发红、发痒、渗液的皮肤区域。

【呼吸道表现】：

过敏反应的系统性表现

速发型变态反应（IAR）是由对环境中的无害物质（称为过敏原）产生免疫应答所致。这些反应通常在接触过敏原后几分钟至数小时内发生，并可累及多个器官系统。

IAR的系统性表现可因个体而异，但常见症状包括：

皮肤症状:

*荨麻疹：由血管扩张和液体渗出引起的红色、发痒的凸起皮疹。

*血管性水肿：皮肤和粘膜的肿胀，常影响面部、嘴唇和喉咙。

呼吸道症状:

*鼻炎：鼻塞、流鼻涕和打喷嚏。

*哮喘：支气管收缩、粘液分泌增加和呼吸困难。

*喉头水肿：喉咙肿胀，可导致呼吸困难。

胃肠道症状:

*恶心、呕吐和腹泻。

*腹痛和腹胀。

心血管症状:

*低血压：血压骤降。

*心悸：心率加快或不规则。

*心脏骤停：在极少数情况下，可导致死亡。

神经系统症状:

*头晕、意识丧失和晕厥。

*焦虑、烦躁或迷失方向。

其他症状:

*红眼和流泪。

*喉咙发紧的感觉。

*耳鸣或听力下降。

致命的IAR（也称为过敏性休克）：

在最严重的情况下，IAR可导致过敏性休克，这是一种危及生命的疾病，其特征是严重的低血压和呼吸困难。过敏性休克的症状包括：

*荨麻疹和血管性水肿

*呼吸困难和喘息

*苍白或发绀的皮肤

*脉搏微弱且快速

*意识模糊或丧失

发病机制:

IAR的系统性表现是由于过敏原与体内的免疫球蛋白E（IgE）抗体结合所致。这种结合触发肥