1963年起Gell與Coombs按變態(tài)反應(yīng)發(fā)生發(fā)展的近代知識(shí)，首先提出四型分型法，即I型——速發(fā)型(immediattype)，Ⅱ型——細(xì)胞毒型(cytotoxictype)，Ⅲ型——免疫復(fù)合物型(immunecomplextype)，以上3型均由抗體所介導(dǎo)；而Ⅳ型——遲發(fā)型(delayedtype)或細(xì)胞介導(dǎo)型(cellmediatedtype)，由細(xì)胞因子所介導(dǎo)。
過敏原
速發(fā)型(Ⅰ型變態(tài)反應(yīng))
過敏原進(jìn)入機(jī)體后，誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生IgE抗體。IgE與靶細(xì)胞有高度的親和力，牢固地吸附在肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞表面。當(dāng)相同的抗原再次進(jìn)入致敏的機(jī)體，與IgE抗體結(jié)合，就會(huì)引發(fā)細(xì)胞膜的一系列生物化學(xué)反應(yīng)，啟動(dòng)兩個(gè)平行發(fā)生的過程：脫顆粒與合成新的介質(zhì)。①肥大細(xì)胞與嗜堿粒細(xì)胞產(chǎn)生脫顆粒變化，從顆粒中釋放出許多活性介質(zhì)，如組胺、蛋白水解酶、肝素、趨化因子等；②同時(shí)細(xì)胞膜磷脂降解，釋放出花生四烯酸。它以兩條途徑代謝，分別合成前列腺素、血栓素A2；和白細(xì)胞三烯(LTs)、血小板活化因子(PAF)。各種介質(zhì)隨血流散布至全身，作用于皮膚、粘膜、呼吸道等效應(yīng)器官，引起小血管及毛細(xì)血管擴(kuò)張，毛細(xì)血管通透性增加，平滑肌收縮，腺體分泌增加，嗜酸粒細(xì)胞增多、浸潤(rùn)，可引起皮膚粘膜過敏癥(蕁麻疹、濕疹、血管神經(jīng)性水腫)，呼吸道過敏反應(yīng)(過敏性鼻炎、支氣管哮喘、喉頭水腫)，消化道過敏癥(食物過敏性胃腸炎)，全身過敏癥(過敏性休克)(圖17—1)。此型多見于蠕蟲感染，例如血吸蟲尾蚴引起的尾蚴性皮炎屬于局部過敏反應(yīng)；包蟲囊壁破裂，囊液吸收入血而產(chǎn)生過敏性休克屬于全身過敏性反應(yīng)。其它如熱帶肺嗜酸性粒細(xì)胞增多癥痙攣性支氣管炎、哮喘等。屬于I型變態(tài)反應(yīng)的寄生蟲病尚有幼蟲移行癥時(shí)引起的哮喘、蕁麻疹；蟲螫性過敏，寄生蟲從皮膚侵入引起的蕁麻疹，以及腸線蟲感染所致的哮喘樣反應(yīng)、蕁麻疹等等。在寄生蟲病中，過敏反應(yīng)以蕁麻疹為最常見。
細(xì)胞毒型(Ⅱ型變態(tài)反應(yīng))
抗體(多屬IgG、少數(shù)為IgM、IgA)首先同細(xì)胞本身抗原成分或吸附于膜表面成分相結(jié)合，然后通過四種不同的途徑殺傷靶細(xì)胞。
(1)抗體和補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞溶解：IgG／IgM類抗體同靶細(xì)胞上的抗原特異性結(jié)合后，經(jīng)過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)，最后形成膜攻擊單位(MAC)，引起膜損傷，從而靶細(xì)胞溶解死亡。
(2)炎癥細(xì)胞的募集和活化：補(bǔ)體活化產(chǎn)生的過敏毒素C3a、C5a對(duì)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞具有趨化作用。這兩類細(xì)胞的表面有IgGFc受體，故IgG與之結(jié)合并激活它們，活化的中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞產(chǎn)生水解酶和細(xì)胞因子等從而引起細(xì)胞或組織損傷。
(3)免疫調(diào)理作用：與靶細(xì)胞表面抗原結(jié)合的IgG抗體Fc片段同巨噬細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合，以及C3b促進(jìn)巨噬細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的吞噬作用。
巨噬細(xì)胞
(4)抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibodydependentcell-mediatedcytotoxit-y，ADCC)：靶細(xì)胞表面所結(jié)合的抗體的Fc段與NK細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核—巨噬細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合，使它們活化，發(fā)揮細(xì)胞外非吞噬殺傷作用，使靶細(xì)胞破壞(圖17—2)。與Ⅱ型變態(tài)反應(yīng)有關(guān)的寄生蟲疾病常見于：黑熱病、瘧疾患者，寄生蟲抗原吸附于紅細(xì)胞表面，特異性抗體(IgG／IgM)與之結(jié)合，激活補(bǔ)體，導(dǎo)致紅細(xì)胞溶解，出現(xiàn)貧血。這是黑熱病或瘧疾貧血的原因之一。而且在黑熱病人的紅細(xì)胞上，已證明有補(bǔ)體存在。在發(fā)熱期血清中補(bǔ)體C3b和C4滴度上升，錐蟲病、血吸蟲病等貧血機(jī)制也都與此型變態(tài)反應(yīng)有關(guān)。部分免疫機(jī)體對(duì)從皮膚侵入的日本血吸蟲童蟲的殺傷作用是通過ADCC的作用。
免疫復(fù)合物型(Ⅲ型變態(tài)反應(yīng))
在免疫應(yīng)答過程中，抗原抗體復(fù)合物的形成是一種常見現(xiàn)象，但大多數(shù)可被機(jī)體的免疫系統(tǒng)清除。如果因?yàn)槟承┮蛩卦斐纱罅繌?fù)合物沉積在組織中，則引起組織損傷和出現(xiàn)相關(guān)的免疫復(fù)合物病。
免疫復(fù)合物沉積的影響因素有如下幾個(gè)：
(1)循環(huán)免疫復(fù)合物的大小：這是一個(gè)主要因素，一般來講分子量為約1000kD沉降系數(shù)為8．5—19S的中等大小的可溶性免疫復(fù)合物易沉積在組織中。
(2)機(jī)體清除免疫復(fù)合物的能力：它同免疫復(fù)合物在組織中的沉積程度呈反比。
(3)抗原和抗體的理化性質(zhì)：復(fù)合物中的抗原如帶正電荷，那么這種復(fù)合物就很容易與腎小球基底膜上帶負(fù)電荷的成分相結(jié)合，因而沉積在基底膜上。
(4)解剖和血流動(dòng)力學(xué)因素：對(duì)于決定復(fù)合物的沉積位置是重要的。腎小球和滑膜中的毛細(xì)血管是在高流體靜壓下通過毛細(xì)血管壁而超過濾的，因此它們成為復(fù)合物最常沉積的部位之一。
(5)炎癥介質(zhì)的作用：活性介質(zhì)使血管通透性增加，增加了復(fù)合物在血管壁的沉積。
(6)抗原抗體的相對(duì)比例：抗體過剩或輕度抗原過剩的復(fù)合物迅速沉積在抗原進(jìn)入的局部。
常見的Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)疾病有：Arthus反應(yīng)、一次血清病、鏈球菌感染后腎小球腎炎等，在寄生蟲方面：主要是患瘧疾時(shí)侵犯腎臟，抗原抗體復(fù)合物沉積在腎小球基底膜和腎小球血管系膜區(qū)，引起血紅蛋白尿、腎功能失常。在瘧疾患者腎基底膜損傷的情況下已查到IgM，急性瘧疾出現(xiàn)的蛋白尿在抗瘧治療后便可消失。慢性瘧疾可出現(xiàn)嚴(yán)重的腎小球腎炎和腎病綜合征，腎病綜合征多見于三日瘧。血吸蟲患者也常出現(xiàn)腎小球腎炎，是由于免疫復(fù)合物在腎小球內(nèi)沉積所致。又如非洲錐蟲感染小鼠的肌肉及瘧原蟲感染小鼠的脈絡(luò)膜均查見有結(jié)合于組織的免疫球蛋白。
遲發(fā)型(Ⅳ型變態(tài)反應(yīng))
淋巴細(xì)胞
與上述由特異性抗體介導(dǎo)的三型變態(tài)反應(yīng)不同，Ⅳ型是由特異性致敏效應(yīng)T細(xì)胞介導(dǎo)的。此型反應(yīng)局部炎癥變化出現(xiàn)緩慢，接觸抗原24—48h后才出現(xiàn)高峰反應(yīng)，故稱遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。機(jī)體初次接觸抗原后，T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為致敏淋巴細(xì)胞，使機(jī)體處于過敏狀態(tài)。當(dāng)相同抗原再次進(jìn)入時(shí)，致敏T細(xì)胞識(shí)別抗原，出現(xiàn)分化、增殖，并釋放出許多淋巴因子，吸引、聚集并形成以單核細(xì)胞浸潤(rùn)為主的炎癥反應(yīng)，甚至引起組織壞死。常見Ⅳ型變態(tài)反應(yīng)有：接觸性皮炎、移植排斥反應(yīng)、多種細(xì)菌、病毒(如結(jié)核桿菌、麻疹病毒)感染過程中出現(xiàn)的4型變態(tài)反應(yīng)等。在寄生蟲方面，利什曼原蟲引起的皮膚結(jié)節(jié)，有明顯的細(xì)胞反應(yīng)和肉芽腫形成。血吸蟲排出的蟲卵隨血液流入肝臟，毛蚴成熟分泌可溶性抗原，經(jīng)卵殼微孔釋出，使淋巴細(xì)胞致敏，當(dāng)再接觸抗原時(shí)，致敏的T淋巴細(xì)胞放出淋巴毒素(LT)，巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIF)，嗜酸粒細(xì)胞趨化因子(ECF-A)，因此在蟲卵周圍出現(xiàn)以淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主的肉芽腫。
在寄生蟲感染中，有的寄生蟲病可同時(shí)存在多型變態(tài)反應(yīng)，病理后果是多種免疫病理機(jī)制的復(fù)合效應(yīng)，甚為復(fù)雜多變。如前已述及，血吸蟲感染時(shí)引起的尾蚴性皮炎(屬I型和IV型變態(tài)反應(yīng))、對(duì)童蟲殺傷的ADCC作用(屬Ⅱ型變態(tài)反應(yīng))、血吸蟲性腎小球腎炎(屬Ⅲ型變態(tài)反應(yīng))以及血吸蟲蟲卵性肉芽腫(屬IV型變態(tài)反應(yīng))。又如由昆蟲引起的變態(tài)反應(yīng)，主要是速發(fā)型和遲發(fā)型，部分是免疫復(fù)合物型。當(dāng)昆蟲叮咬時(shí)它的分泌物、排泄物以及毒毛等(過敏原)侵入人體而誘發(fā)局部的和全身的變態(tài)反應(yīng)現(xiàn)象。
寄生蟲感染所致的變態(tài)反應(yīng)疾病歸納如下。
分型免疫成分損傷機(jī)制寄生蟲感染舉例
IIgE肥大細(xì)胞，嗜堿性粒細(xì)胞及其介質(zhì)血吸蟲尾蚴蚴性皮炎，熱帶肺嗜酸性粒細(xì)胞增多癥，包蟲囊破裂所致的休克
ⅡIgM,IgG補(bǔ)體活化，白細(xì)胞趨化、活化，NK細(xì)胞作用瘧疾(三日瘧)的貧血，恰加斯病心肌炎
ⅢCAg補(bǔ)體活化，白細(xì)胞趨化、活化瘧疾(三日瘧)腎病綜合征，急性血吸蟲病
IVCD8+T細(xì)胞CD4+T細(xì)胞直接致靶細(xì)胞溶解，活化吞噬細(xì)胞、細(xì)胞因子釋放導(dǎo)致炎癥皮膚利什曼病，血吸蟲尾蚴性皮炎、肝硬化，絲蟲性象皮腫