第十章 免疫毒性及其检测方法

第二节 外源化学物对免疫系统的影响
表现在三个方面，即免疫抑制，超敏反应及自身免疫反应。
一、免疫抑制
1、外源化学物对免疫功能的抑制作用 包括体液免疫功能、细胞免疫功能、巨噬细胞功能、 NK细胞功能及宿主抵抗力等。
凡具有免疫抑制的化学物均能降低机体对细菌、病毒、
肿瘤及寄生虫的抵抗力。
例如：
1）人群中由于用免疫抑制剂治疗某些自身免疫病、 结缔组织病、慢性炎症性疾患及防止移植器官的排斥等， 可引起由细菌、病毒、霉菌及寄生虫感染导致的合并症。 2）接受器官移植病人的另一个合并症是继发癌症的 发生率增高，如果治疗停止后，继发癌症可部分或完全 消失。通过对大量存活10年以上肾移植病人的调查，几
和引起超敏反应以及自身免疫反应或自身免疫病的机制。
3. 对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品或保健品的研究 为保护人群身体健康及职业接触者的安全，应加强这方面 的研究，尽量减少外源化学物对人体造成的不良影响，从 天然资源获取具有免疫调节作用的保健品尤为重要。
第一节 机体的免疫系统及免疫功能
一、免疫系统的组成
获得性免疫的特点
①特异性，该功能具有高度选择性，只针对引起免疫应答 的同一抗原起作用，故又称特异性免疫； ②异质性，不像非特异性免疫是由一种细胞对各种抗原异 物皆可引起相同的应答。特异性免疫是由不同类型的免疫 细胞对相应的抗原异物分别产生应答； ③记忆性，免疫细胞被特异致敏原保存记忆的信息，再遇 到同样的抗原异物时，能增强或加速发挥其免疫力； ④可转移性，特异性免疫力可通过转输免疫活细胞和抗体 转移给正常个体，使受体对原始抗原异物发生特异反应。 特异性免疫与非特异性免疫有着密切的关系。
(2) 过敏性肺病：
在过敏性肺病中，最具代表性的是哮喘。在欧洲和美 国职业哮喘人群约占0.2％~6％，日本约有15％的哮喘 病例与职业有关。
三、自身免疫
自身免疫 就是指机体免疫系统对自身成分发生免
疫应答的反应 。 在某些因素影响下，机体的组织成份或免疫系统本 身出现了某些异常，致使免疫系统误将自身成份当成外 来物来攻击。这时候免疫系统会产生针对机体自身一些 成份的抗体及活性淋巴细胞，损害破坏自身组织脏器。 自身免疫反应达到一定强度，以致破坏正常组织结 构并引起相应临床症状时，就成为自身免疫疾病。
二、超敏反应
由于职业接触而引起的超敏反应由于职业暴露可引起各 型超敏反应，例如：
(1) 接触性皮炎：
某些染料、油漆、金属、塑料、药物等物质与人体接 触，使机体致敏，机体再次接触同样的物质，发生的湿
疹样反应称接触性皮炎。这类接触性皮炎约占整个职业
性皮炎的60％，表现为红肿、硬结、严重的反应可引起 局部组织坏死、皮肤溃疡及剥脱性皮炎。
第十章 外来化学物质 的免疫毒性及其检测方法
免疫
是机体的一种特殊生理反应，当“抗原性异
物”或“异己成分”进入机体后，机体识别“自我”与 “非我”的成份，并发生特异性免疫应答反应，来排斥非 我的物质，或诱导机体处于异常的生理状态。 免疫功能可以对机体发挥积极的作用，也可产生不利 的影响。如对药物、花粉等的过敏反应；输血反应；器官 移植的排斥反应等。
淋巴细胞的特异性免疫功能
是指淋巴细胞对“异己”物质，特别是对生 物致病因素及其毒性有防御、杀灭和消除能力。 某一抗原只能选择性地刺激识别它的特异性淋 巴细胞。
换言之，淋巴细胞对抗原刺激的应答有针 对性，不像巨噬细胞可以吞噬、消灭多种抗原， 所以将淋巴细胞的免疫功能称为特异性免疫功 能。
2、体液免疫和细胞免疫
1、免疫器官
骨髓：产生B细胞、K细胞、NK细胞 中枢免疫器官 免疫 器官 外周免疫器官 胸腺：T细胞发育成熟
腔上囊是禽类B细胞发育分化的器官
淋巴结 脾 黏膜相关淋巴组织 皮肤相关淋巴组织
2、免疫细胞
是泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细 胞及其前身
3、免疫分子
是由免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的分子， 包括免疫球蛋白分子、补体分子、细胞因子及粘附分子 等。
1、先天性免疫与获得性免疫 先天性免疫是机体在长期进化过程中逐步 形成的防御功能，如正常组织（皮肤、粘膜等） 的屏障作用、正常体液的杀菌作用、单核巨噬 细胞和粒细胞的吞噬作用、自然杀伤细胞的杀 伤作用等天然免疫功能。这种功能作用广泛且 与生俱来，又称为非特异性免疫。
两类吞噬细胞的作用——非特异性免疫
这类物质可以是细菌、病毒、寄生虫、异体蛋白和药物
免疫反应并形成抗体或致敏淋巴细胞的特性。
反应原性（免疫反应性）：能够与抗体或致敏淋巴细胞发 生特异性免疫反应的性质。
抗原
同时具有免疫原性和反应原性两种特性的物质叫完
全抗原，也叫免疫原；如大多数蛋白质、个别大分子多
糖、微生物、细菌外毒素、异种血清。 仅具有反应原性而没有免疫原性的物质称半抗原； 如一些小分子有机物，包括绝大多数多糖、所有脂类及 青霉素类药物。
免疫功能(肺、皮肤、胃肠道)影响的方法；建立从动物免
疫毒性检测结果外推到人的数学模型等。
免疫毒理学的研究内容有以下几方面：
2. 免疫毒性机制的研究 外源化学物对机体免疫系统的
影响，包括直接和间接影响两方面，应从这两方面入手， 采用行之有效的研究手段，将整体、细胞、分子、基因水 平上的研究方法有机结合，综合分析外源化学物免疫毒性 机制，它包括外源化学物引起免疫抑制或免疫缺损的机制
三、免疫的分类
非特异性免疫（先天性免疫） 按特异性分 主动免疫 特异性免疫 （获得性免疫） 被动免疫 人工主动免疫 天然主动免疫
人工被动免疫 天然被动免疫
体液免疫——B淋巴细胞承担 细胞免疫——T细胞承担 按抗原对象分
抗感染免疫 抗肿瘤免疫 移植免疫 变态免疫 自身免疫
按发生的部位分
局部免疫 全身免疫
骨髓样干细胞 骨髓中 造血干细胞 淋巴干细胞
红细胞、粒细胞 单核细胞、巨噬细胞 B细胞 前T细胞 胸腺 T细胞
的入侵 免疫稳定：清除失去正常生理功能的异常细胞，如衰亡细 胞、损伤细胞。 免疫监视：监视、发现突变细胞（肿瘤细胞）并歼灭之。
抗原
抗原
等等。 抗原具有两种特性： 免疫原性（抗原性）：指能刺激机体免疫系统产生特异性 是指能够能在机体引起免疫应答的物质。
特异性免疫包括：
特异性体液免疫是由B淋巴细胞对抗原异物刺激的应答， 转变为浆细胞产生出特异性抗体，分布于体液中，可与相 对应的抗原特异结合，发生中和解毒、凝集沉淀、使靶细 胞裂解及调理吞噬等作用。
特异性细胞免疫是由T淋巴细胞对抗原异物的应答，发展 成为特异致敏的淋巴细胞并合成免疫效应因子，分布于全 身各组织中，当该致敏的淋巴细胞再遇到同样的抗原异物 时，该细胞与之高度选择性结合直接损伤或释放出各种免 疫效应因子，毁损带抗原的细胞及抗原异物，达到防护的 目的。
二、超敏反应
超敏反应 又称变态反应，是指机体受同一抗原再次 刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。超敏反应与 免疫反应本质上都是机体对某些抗原物质的特异性免疫 应答，但超敏反应主要表现为组织损伤和／或生理功能 紊乱，免疫反应则主要表现为生理性防御效应。 某些药物在不同个体或同一个体，由于使用方式不同， 可出现不同类型的超敏反应。 如青霉素所致的超敏反应通常以过敏性休克、荨麻疹、 哮喘等Ⅰ型超敏反应为主，亦可引起局部Arthus反应和 关节炎等Ⅲ型超敏反应；当长期大剂量静脉注射时，可引 起溶血性贫血等Ⅱ型超敏反应；若反复多次局部涂抹，则 造成由Ⅳ型超敏反应引起的接触性皮炎。
免疫毒理学 (Immunotoxicology) 是在免疫学
和毒理学基础上发展起来的一个分支学科，主要研究外源 化学物和物理因素对人和实验动物免疫系统产生的有害作 用及其机制。研究食品中化学物质的免疫毒性是免疫毒理 学的重要内容之一。
免疫毒理学的研究内容有以下几方面：
1. 建立和改进免疫毒性检测与评价方法 进一步改进和 确定免疫功能检测与宿主抵抗力试验；建立检测外源化学 物免疫毒性的体外试验方法；建立评价外源化学物对局部
三、自身免疫
四、外源化学物对免疫系统作用特点
1.反应的灵敏性 很多外源化学物对免疫系统造成不 良反应的剂量往往低于它们的一般毒性作用剂量。如小鼠 长期接触低剂量的甲基汞、四乙基铅和砷酸钠在表现出明 显毒性反应之前，就出现免疫功能改变。又如许多大气和
在生物进化过程中，吞噬是一种古老的细胞 功能，也是基本的防卫机制之一。人血液中的 吞噬细胞包括中性粒细胞和单核-巨噬细胞两类。 由于它们能非特异性地吞噬多种抗原，对机体 起防御和保护作用，故称为非特异性免疫。
获得性免疫（特异性免疫） 是指机体在个体发育过程中，与抗原异物 接触后产生的防御功能。 免疫细胞（主要是淋巴细胞）初次接触抗 原异物时并不立即发生免疫效应，而是在高度 分辨自我和非我的信号过程中被致敏，启动免 疫应答，经抗原刺激后被刺激的免疫细胞分化 生殖，逐渐发展为具有高度特异性功能的细胞 和产生免疫效应的分子，随后再遇到同样的抗 原异物时才发挥免疫防御功能。
小分子有机物与载体蛋白结合形成载体复合物后才
具有免疫原性。
抗原
在特异性免疫反应中，抗体并不是与整个抗原分子
发生反应，而只能与抗原分子当中的特殊化学基团结合，
这种能够与抗体特异性结合的化学基团称为抗原决定簇。 一个抗原可以有一种或多种不同的抗原决定簇；一 种抗体只能与其相应的抗原决定簇结合，而不能与其他 抗原决定簇结合。
三、自身免疫
外源化学物引起自身免疫反应和自身免疫病，其基本 病理特征为化学物质诱导体内自身抗原，刺激机体免疫活 性细胞，特别是辅助T细胞，进而激活B细胞，产生一种 或多种自身抗体，抗原与抗体结合形成免疫复合物，随血 液循环到某些部位沉积下来，干扰相应器官的正常生理功 能，并通过激活补体，促使炎性细胞浸润，造成组织损伤。 如氯化汞引起的自身免疫性肾炎，可见染毒鼠血清 IgE和IgG浓度明显升高，脾脏IgG分泌细胞增多，血清 中抗核抗体、抗DNA抗体和抗肾小球基底膜抗体阳性， 病理切片可见肾小球基底膜和外周血管有线状或颗粒状免 疫复合物沉积。