消敏颗粒抗皮肤Ⅰ型超敏反应的实验研究
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Ⅰ型超敏反应介绍与防治2010级生物技术及应用一班姓名:甘立明学号:2010092102【摘要】已免疫(致敏)机体再次接受同样变应原刺激所发生的迅速、强烈的反应。
变应原刺激机体产生IgE类抗体,IgE Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面FcεRI结合;相同变应原再次刺激机体,可与效应细胞表面IgE特异性结合,触发效应细胞脱颗粒并释放组胺等活性介质,介导血管扩张、平滑肌收缩、腺体分泌增加等病理反应。
Ⅰ型超敏反应又称过敏反应或速发型超敏反应,是临床最常见的一种超敏反应,主要由特异性IgE抗体介导,是致敏肥大细胞和嗜碱性粒细胞再次接受相同变应原刺激后,通过释放一系列生物活性介质引起。
其主要特征是:再次接触变应原后反应发生快,消退亦快。
通常使机体全身或局部出现生理功能紊乱。
但不发生严重组织细胞损伤。
具有明显个体差异或遗传背景,即多发生于易产生IgE抗体的超敏患者。
【关键词】IgE、变应原、致敏肥大细胞、嗜碱性粒细胞一、Ⅰ型超敏反应的发生过程及机制Ⅰ型超敏反应的发生过程大致可分为致敏阶段、激发阶段和效应阶段。
(一)致敏阶段变应原进入机体后可选择诱导变应原特异性B细胞产生IgE抗体应答。
IgE可在不结合抗原的情况下,以其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面相应的FcRI结合,而使机体处于对该变应原的致敏状态。
表面结合特异性IgE的肥大细胞/碱性粒细胞,称为致敏肥大细胞/碱性粒细胞,简称致敏靶细胞。
通常靶细胞致敏状态可维持数月甚至更长,如长期不接触变应原,致敏状态可逐渐消失。
(二)激发阶段激发阶段是指相同变应原再次进入机体时,通过对致敏肥大细胞/嗜碱性粒细胞表面IgE抗体特异性结合,触发致敏靶细胞脱颗粒、释放生物活性介质的阶段。
研究表明,当多价变应原与致敏靶细胞表面两个或两个以上相邻IgE抗体结合,可使膜表面FcRI交联,此称交联反应。
致敏靶细胞表面的IgE桥联反应是触发靶细胞脱颗粒,释放及合成生物活性介质的关键。
Ⅰ型超敏反应Ⅰ型超敏反应是指已致敏的机体再次接触相同抗原后在数分钟内所发生的超敏反应。
其主要特点是:①发生快,消退亦快;②主要由特异性 IgE 介导;③通常引起机体生理功能紊乱,一般不遗留组织损伤;④具有明显个体差异和遗传背景。
一、参与超敏反应的物质(一)变应原凡进入机体能诱导产生特异性 IgE 类抗体,导致超敏反应的抗原称为变应原(allergy)。
有些变应原为完全抗原,也有些为半抗原。
一般变应原均属外源性抗原。
临床上常见的变应原有:药物、异种动物血清、植物花粉、尘螨、真菌孢子、动物皮屑或羽毛、昆虫或其毒液以及鱼、虾、蛋、乳、蟹、贝等食物和某些酶类如枯草菌溶素、蜂毒中的磷脂酶 A2 等。
(二)抗体引起Ⅰ型超敏反应的抗体主要为 IgE ,因其由变应原诱导产生,又称为反应素(allergins)。
正常人血清中其含量极低,超敏患者明显升高。
IgE 主要在鼻咽、扁桃体、气管、支气管和胃肠道等处的粘膜下固有层淋巴组织中产生,这些部位也是变应原易于侵入和超敏反应常见的发生部位 .被变应原刺激后,易于产生 IgE 类抗体的机体为特应性素质个体,亦称过敏体质者。
研究表明:Ⅰ型超敏反应的发生属常染色体显性遗传,可能与 MHC Ⅱ类基因中的某些位点有关, IgE 为亲细胞抗体,能通过 Fc 段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的 IgE Fc 受体(Fc ε R)结合。
结合于细胞表面的 IgE 比较稳定不易降解。
(三)肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞1 .肥大细胞、嗜碱性粒细胞肥大细胞和嗜碱性粒细胞是参与Ⅰ型超敏反应的主要细胞,胞浆含有嗜碱性颗粒,能释放或介导合成大致相同的活性介质,如组织胺、白三烯、血小板活化因子、缓激肽等。
此二类细胞来源于髓样干细胞前体。
其细胞表面均具有高亲和力的 IgE Fc 受体,能与 IgE Fc 段牢固结合。
肥大细胞主要分布于皮肤、淋巴组织、子宫、膀胱、以及消化道粘膜下层结缔组织中微血管周围和内脏器官的包膜中,嗜碱性粒细胞主要存在于血液中。
I型超敏反应I型超敏反应是指机体受到某些抗原刺激时,引起的由特异性IgE抗体介导产生的一种发生快消退亦快的免疫应答,表现为局部或全身的生理功能紊乱。
具有明显个体差异和遗传倾向。
基本介绍.Ⅰ型超敏反应,亦称过敏反应(anaphylaxis)或变态反应(allergy)。
主要由特异性IgE抗体介导产生,可发生于局部,也可发生于全身。
主要特征是:1.超敏反应发生快,消退也快;2.常引起生理功能紊乱,几乎不发生严重组织细胞损伤;3.具有明显个体差异和遗传倾向。
4.肥大细胞和嗜碱粒细胞参与5.IgE抗体参与根据发生的速度,可分为两个时相:Ⅰ 速发相:在机体再次接触相同的抗原后数秒至数十分钟内发作,主要由活性介质引起功能异常,一般在数小时后消退,但严重时发生过敏性休克则可导致死亡。
Ⅰ 迟发相:一般在机体再次接触相同的抗原数小时后发作,持续24小时后逐渐消退,以局部炎症反应为特征,也伴有某些功能异常。
主变应原1.某些药物及化学物质:如青霉素、磺胺类、普鲁卡因、有机碘。
2.吸入性物质:粉尘颗粒、尘螨、真菌菌丝、真菌孢子、昆虫毒液、动物皮毛等。
3.某些酶类:细菌酶类物质、尘螨中的半胱氨酸蛋白等。
4.食物蛋白:奶、蛋、鱼虾、蟹贝类等。
抗体受体1.针对某种变应原的特异性IgE抗体是引起Ⅰ型超敏反应的主要因素。
2.IgE主要由鼻咽、扁桃体、气管和胃肠道粘膜下固有层淋巴细胞中的B细胞产生,这些部位也是变应原易于侵入引发超敏反应的部位。
3.IgE受体:有高亲和性受体和低亲和性受体两种。
其他细胞肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞在引起Ⅰ型超敏反应中起者极为重要的作用。
发病机制1.机体致敏;2.IgE交叉连接引发细胞活化;3.释放生物活性物质Ⅰ预先形成储备的介质;包括①组胺(histamine),引起速发相症状的主要介质,可使小血管扩张、毛细血管通透性增强、平滑肌收缩、黏膜腺体分泌增强,其作用短暂,很快被组胺酶灭活,②激肽原酶(kininogenase),可将血浆中激肽原转变为缓激肽等,后者是参与迟发相反应的重要介质,可引起平滑肌缓慢收缩、强烈扩张血管、增加局部毛细血管通透性、吸引嗜酸粒细胞和中性粒细胞③嗜酸粒细胞趋化因子(eosinophil chemotactic factor of anaphylaxis,ECF-A),能趋化嗜酸粒细胞。
消敏颗粒抗皮肤Ⅰ型超敏反应的实验研
究
(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)
【摘要】:目的研究消敏颗粒抗皮肤Ⅰ型超敏反应的作用机制。
方法建立Ⅰ型超敏反应的实验动物模型。
将实验小鼠随机分5组,即空白对照组、扑尔敏组及消敏颗粒小、中、大剂量组,分别给予相应药物进行动物实验。
结果消敏颗粒可抑制组胺及5-羟色胺致小鼠毛细血管通透性增加(P0.01),且其对组胺致小鼠毛细血管通透性的抑制率与用药时间及剂量成正相关,大剂量组与扑尔敏组的作用无显著差异(P0.05);对组胺所致小鼠足跖肿胀具有抑制作用;减少小鼠过敏性休克,降低死亡率。
结论消敏颗粒可能是通过抗过敏炎性介质的途径起到抗皮肤Ⅰ型超敏反应的作用。
【关键词】消敏颗粒Ⅰ型超敏反应小鼠
Abstract:Objective To investigate the effects and mechanism of Xiaomin granules on type Ⅰ hypersensitivity. Methods The experimental animal model was made for type Ⅰhypersensitivity. The mice were divided into five groups named vacant control group, Xiaomin granules (low-, middle- and
high-dose) group, chlorpheniramine group randomly and were given homologous medication respectively. Results Xiaomin granules can inhibit capillary penetrance caused by histamine and 5-HT in mice (P0.01). And the inhabition rate of capillary penetrance caused by histamine was related with the time and dosage of medication. There was no remarkable difference between high-dose group and chlorpheniramine group (P0.05). Xiaomin granules could inhibit the mice hind paw edema degree caused by histamine. The further study found that Xiaomin granules could decrease anaphylactic shock of the mice and decrease the death rate. Conclusions Xiaomin granules could restrain type Ⅰ hypersensitivity by inhibiting inflammatory mediators.
Key words:Xiaomin granules;type Ⅰ hypersensitivity;mice
荨麻疹、湿疹、特应性皮炎等是Ⅰ型超敏反应性疾病最常见的皮肤黏膜过敏性疾患,我们应用中药消敏颗粒治疗Ⅰ型超敏反应性疾病取得了满意的疗效。
为了研究其作用机制,笔者进行了消敏颗粒抗皮肤Ⅰ型超敏反应的动物实验研究。
1 实验材料
1.1 动物
昆明种小白鼠共210只,体重18~22 g,雄雌各半,购自辽宁中医
药大学实验动物中心,分笼饲养于辽宁中医药大学实验动物中心实验室。
1.2 药物
消敏颗粒,辽宁中医药大学附属医院提供。
组方为:黄芪20 g,防风15 g,当归15 g,金银花15 g,荆芥穗15 g,蒺藜15 g,甘草15 g。
扑尔敏,北京太洋药业有限公司生产,批号060205。
1.3 试剂
磷酸组织胺溶液(国药集团化学试剂公司,批号F20060215)、依文思蓝溶液(国药集团化学试剂公司,批号F20050913)、丙酮(国药集团化学试剂公司产品,批号T20050728)、Compound48/80(Sigma公司)、生理盐水(哈尔滨三联药业有限公司产品,批号050624B2)、5-羟色胺肌酐硫酸盐(Sigma公司,H7752-1G)。
1.4 仪器
721型分光光度计、C4-12型离心机等。
2 方法与结果
2.1 分组与给药
将大鼠随机分为5组,即正常对照组、扑尔敏组及消敏颗粒小、中、大剂量组。
正常对照组:生理盐水液0.2 mL/10 g;扑尔敏组:扑尔敏4 mg/kg;消敏颗粒小、中、大剂量组:取6剂,分别将药物混合后浸泡30 min,煮沸后继续煎30 min,共煎2次,合并2次煎液,并分别浓缩至糖浆状,再与糊精混合均匀,粉碎干燥,在阴凉干燥
处保存。
实验时将消敏颗粒浓度调配成为每毫升含原药材1、1.5、2 g。
2.2 消敏颗粒对组胺致小鼠毛细血管通透性增加的影响
分别灌服生理盐水液或同体积药液0.2 mL/10 g体重,每日1次,每组7只连续用药9 d,其余5只从第4天开始连续用药6日。
于第8日小鼠腹部脱毛。
第9日末次药后1 h,每只小鼠尾静脉注射0.5%伊文思蓝生理盐水溶液0.05 mL/10 g体重。
注射伊文思蓝生理盐水溶液后,立即于小鼠腹部正中事先已脱毛处皮内注射0.1%磷酸组胺0.1 mL/只,形成一小皮丘。
30 min后将小鼠颈椎脱位处死,剖开腹部,拨下腹部蓝染皮肤,用手术剪剪碎,置试管内,加入4 mL丙酮-生理盐水(7∶3)混合液,振摇。
浸泡24 h后,2 000 r/min离心10 min,取上清液于721型分光光度计610 nm处比色,记录OD值。
结果见表1。
表1 消敏颗粒对组胺致小鼠毛细血管通透性增加的影响(略)注:与空白对照组比较,*P0.05,**P0.01;与扑尔敏组比较,△P0.05,△△P0.01(下同)
2.3 消敏颗粒对5-羟色胺致小鼠毛细血管通透性增加的影响
方法基本同上,每组10只小鼠,均连续用药7 d,第7日末进行试验,并将0.1%磷酸组胺改为0.2% 5-羟色胺肌酐硫酸盐。
结果见表2。
表2 消敏颗粒对5-羟色胺致小鼠毛细血管通透性增加的影响(略)
2.4 消敏颗粒对Compound 48/80致小鼠休克的影响
小鼠分别灌服生理盐水液或同体积药液0.2 mL/10 g体重,每日1次,连续7 d。
末次药后l h将Compound 48/80按10 mg/kg用生理盐水溶解,注射于小鼠腹腔内,0.5 mL/只。
观察1 h内各组小鼠的死亡休克情况,计算死亡率。
结果见表3。
表 3 消敏颗粒对Compound 48/80致小鼠休克的影响(略)
2.5 消敏颗粒对组胺所致小鼠足跖肿胀的影响
分别灌服生理盐水液或同体积药液0.2 mL/10 g体重,每日1次,连续用药4 d。
第4日末次药后1 h,每只小鼠右后足跖肌肉注射0.05%磷酸组胺生理盐水溶液10 μL。
分别于注射前及后15、30、60、120 min测定小鼠右后足跖厚度。
以注射前后的厚度差值表示肿胀度。
结果见表4。
表4 消敏颗粒对组胺所致小鼠足跖肿胀的影响(略)
3 讨论
荨麻疹、湿疹等Ⅰ型超敏反应疾病主要是由IgE介导,肥大细胞、嗜碱粒细胞和嗜酸粒细胞等效应细胞以释放生物活性介质的方式参与发生[1]。
组胺和5-羟色胺作为细胞颗粒内预先储备的介质被释放出来后具有多种生物活性,如使小静脉和毛细血管扩张,通透性增高;促进黏膜、腺体分泌等。
因此,当其作用于体表,可使皮肤黏膜水肿、充血、血浆外渗,出现风团、红斑、丘疹,重者作用于全身。
结果表明,消敏颗粒可抑制组胺及5-羟色胺致小鼠毛细血管通透
性增加,且其对组胺致小鼠毛细血管通透性增加的抑制率与用药时间及剂量成正相关,大剂量组与扑尔敏组的作用相当;对组胺所致小鼠足跖肿胀具有抑制作用;可减少小鼠过敏性休克,降低死亡率。
提示消敏颗粒可通过抗过敏炎性介质的途径起到抗皮肤Ⅰ型超敏反应的作用,大剂量效果更显著。
Ⅰ型超敏反应的发生一般有致敏阶段、激发阶段及效应阶段3个阶段[2]。
现代医学对Ⅰ型超敏反应的药物治疗主要针对后两个阶段,其一般分为3类,即抑制生物活性介质合成和释放的药物、生物活性介质拮抗药、改善效应器官反应性的药物,对于致敏阶段没有较好的防治方法。
而对于致敏阶段的预防是防止Ⅰ型超敏反应发生及复发的关键。
消敏颗粒临床效果肯定,目前动物实验已证实其可在激发阶段抑制Ⅰ型超敏反应发生。
下一步我们将继续对消敏颗粒防治Ⅰ型超敏反应的其它发病机制,如抗黏膜Ⅰ型超敏反应的作用,尤其是避免致敏阶段的发生等进行深入研究,为临床应用提供理论依据。
【参考文献】
[1] 龚非力.医学免疫学[M].北京:科学出版社,2004.293-296.
[2] 陈慰峰.医学免疫学[M].北京:人民卫生出版社,2004.192-195.。