口腔临床免疫学
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第三节 佐剂、丝裂原和超抗原

一、免疫佐剂

(一)定义

与抗原同时或预先注射于机体,能增强机体免疫应答或改变免疫应答类型的辅助物质称为免疫佐剂。

(二)种类

常用的佐剂可分为以下5类。

1.生物佐剂

微生物及其产物:如分枝杆菌(结核分枝杆菌、卡介苗)、短小杆菌、百日咳杆菌、内毒素、细菌提取物(胞壁酰二肽)以及细胞因子(粒细胞 - 巨噬细胞集落刺激因子、白介素)等。

2.有机佐剂

矿物油、植物油等。

3.无机佐剂

氢氧化铝、明矾等。

4.合成佐剂

人工合成的双链多聚核苷酸(双链多聚腺苷酸、尿苷酸)、左旋咪唑、异丙肌苷,以及低甲基化CpG寡核苷酸等。

5.弗氏佐剂

弗氏佐剂(Freund’s adjuvant)是一种复合佐剂,在实验动物中最常用,又可分为弗氏不完全佐剂和完全佐剂两种。不完全佐剂是油剂与乳化剂混合而成,当其与抗原混合,即成油包水乳剂,可用于免疫注射。在不完全佐剂中加入灭活的结核分枝杆菌或卡介苗,即成为弗氏完全佐剂。完全佐剂的免疫强度大于不完全佐剂,具有很强的不良反应,皮下注射后可引起注射部位的严重炎症、破溃,故主要用于动物实验,不适合人类使用,而且动物多次注射后也常会发生佐剂病。

(三)作用机制

1.改变抗原物理性状,达到缓释的效果,增加抗原在体内停留时间。

2.刺激抗原呈递细胞,增加其对抗原的处理和呈递能力。

3.刺激淋巴细胞增殖分化,增强和扩大其免疫应答的能力。

(四)良好佐剂

作为一种良好的佐剂,必须具备下列条件。

1.增加抗原的表面积,并改变抗原的活性基团构型,提高其可及性,或者改变抗原的物理状态等,以此增强抗原的免疫原性。

2.佐剂与抗原混合后能延长抗原在局部组织的潴留时间,降低抗原的分解速度,使抗原缓慢、持续释放并与免疫系统接触,长时间刺激机体产生高滴度的抗体。

3.可以直接或间接激活免疫活性细胞并使之增殖,从而增强体液免疫、细胞免疫和非特异性免疫功能。

4.佐剂的安全性亦十分重要,良好的佐剂应具有无毒性或低不良反应的特点。

二、丝裂原

(一)定义

丝裂原(mitogen)又称有丝分裂原,其与淋巴细胞膜表面的丝裂原受体结合后,可使一群原本处于静止期淋巴细胞的所有克隆均得到激活,具有非特异性激活剂的特点。

(二)种类

1.T细胞丝裂原

植物血凝素(PHA)、刀豆蛋白A(ConA)、美洲商陆(PWM)等。

2.B细胞丝裂原

细菌脂多糖(LPS)、葡萄球菌A蛋白(SPA)、美洲商陆等。

三、超抗原

(一)定义

超抗原(superantigen,s-Ag)指一组能与某些亚型的TCR/BCR在受体外侧部位相结合并直接激活T细胞或B细胞的物质。

超抗原是迄今为止发现的能力最强的T细胞丝裂原。浓度不超过0.lpg/mL的细菌超抗原就能够引发机体发热、休克甚至死亡。与被正常呈递的抗原不同,超抗原以完整形态结合到抗原呈递细胞表面表达的MHC Ⅰ类分子的抗原结合沟槽的外侧,而后与T细胞受体的Vβ链CDR3外侧区域结合。超抗原的作用方式也决定了它对T细胞的激活没有MHC限制性,被激活的T细胞也并不针对该超抗原,而是发生非特异性的多克隆激活。

(二)超抗原的种类

1.T细胞超抗原

(1)TCRαβ型超抗原:

内源性(病毒型)超抗原,为逆转录病毒,如狂犬病毒;外源性(细菌型)超抗原,如细菌外毒素等。

(2)TCRγδ型超抗原:

热休克蛋白(HSP),可强烈刺激γδT细胞增殖并激活其杀伤肿瘤细胞的活性;分枝杆菌抗原;某些肿瘤细胞株的表面分子。

2.B细胞超抗原

葡萄球菌A蛋白(SPA);人类免疫缺陷病毒表面糖蛋白gp120;人类肠相关唾液蛋白;大消化链球菌蛋白L。

(三)超抗原的生物学意义

超抗原的作用机制与常规抗原有很大区别。能产生免疫激活、免疫抑制等重要生物学作用,且与临床上多种疾病的发生、发展、预后和转归有关。

1.免疫激活作用

刺激大量T淋巴细胞、APC增殖,产生大量细胞因子[肿瘤坏死因子(TNF)-β、TNF-α、白介素(IL)-2、IL-2R、γ干扰素(IFN-γ)]和IL-1),打破机体平衡,导致发热、体重下降、渗透压平衡失调,最终导致死亡。然而,适量超抗原引发的细胞因子释放可以维持在生理范围内,起到激发机体防御能力的作用。

2.产生免疫抑制

微生物感染时,释放大量超抗原,T细胞被大量耗竭、清除,细胞总数下降、功能活性降低,造成宿主的免疫抑制状态。

3.诱导免疫耐受

超抗原若直接接触胚胎期、新生儿期胸腺内正在发育的T细胞,会导致后者发生过度耗竭或被直接清除,造成T细胞克隆缺陷,功能和数量失调。