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保护性免疫机制和免疫后炎症

保护性免疫机制和免疫后炎症 自然感染H.Pylori后的免疫反应并不能清除细菌,反而由于持续感染导致胃黏膜免疫病理损害。但是大量实验却表明免疫接种可预防甚至治疗H.Pylori感染,这说明在有效的疫苗接种后可诱导机体产生保护性免疫反应,这种保护性免疫反应能够打破H.Pylori与机体之间已建立的一种耐受平衡。体液免疫和细胞免疫都参与了保护机制,目前对此的了解仍不清楚,彻底了解这些机制和疫机理对于免疫防治H.Pylori感染具有重大意义。 (一) 分泌性IgA介导的黏膜免疫反应作为一种黏膜感染,由分泌性IgA (sIgA)介导的黏膜免疫反应一度被认为是一种重要的保护性反应。在H.Pylori疫苗研究中发现免疫后的个体在受到细菌攻击时胃黏膜内可见较对照组明显增高的特异性IgA+B细胞浸润,并伴sIgA 增加。口服抗尿素酶IgA单克隆抗体可保护小鼠不受猫胃螺杆菌感染等研究发现免疫后胃炎的发生取决于细菌攻击时间,免疫后一周是免疫反应的最高峰,体内存在大量的活化淋巴细胞,此时细菌攻击,可刺激这些激活的淋巴细胞聚集在感染部位,造成损伤,推迟攻击时间到免疫后四周,此时免疫反应明显减弱,活化的淋巴细胞转变为记忆细胞,此时攻击免疫后胃炎明显减轻。另外我们在研究中也发现不同的攻击菌量引起的胃黏膜炎症程度不一样。大菌量可导致明显免疫/炎性细胞在胃黏膜下层的积聚,而小菌量则基本上不出现免疫/炎性细胞的积聚。另外前述免疫个体出现的TH2反应也许应理解为机体对伴随TH1反应而出现的炎症损伤的平衡机制,这一平衡机制有助于将抗H.Pylori感染免疫所导致的胃炎减小到一定程度而并不直接发挥抗感染作用。 当然到目前为止对疫苗接种后的保护性免疫机制和免疫后炎症的研究尚无一个肯定结论,多数的研究结论均来自一些短期观察,也许一种长期的和动态的观察将有助于我们更全面地理解和评价这其中的内在联系。

自然感染H.Pylori后的免疫反应并不能清除细菌,反而由于持续感染导致胃黏膜免疫病理损害。但是大量实验却表明免疫接种可预防甚至治疗H.Pylori感染,这说明在有效的疫苗接种后可诱导机体产生保护性免疫反应,这种保护性免疫反应能够打破H.Pylori与机体之间已建立的一种耐受平衡。体液免疫和细胞免疫都参与了保护机制,目前对此的了解仍不清楚,彻底了解这些机制和疫机理对于免疫防治H.Pylori感染具有重大意义。


(一) 分泌性IgA介导的黏膜免疫反应
作为一种黏膜感染,由分泌性IgA (sIgA)介导的黏膜免疫反应一度被认为是一种重要的保护性反应。在H.Pylori疫苗研究中发现免疫后的个体在受到细菌攻击时胃黏膜内可见较对照组明显增高的特异性IgA+B细胞浸润,并伴sIgA 增加。口服抗尿素酶IgA单克隆抗体可保护小鼠不受猫胃螺杆菌感染[58,59,60]。但随着基因改造动物在疫苗研制和免疫机理研究中的应用,这一观点受到了质疑。1998年Ermak等利用基因剔除小鼠作的免疫预防研究发现B细胞缺乏的小鼠予尿素酶加LT免疫后虽然胃黏膜内并无IgA+B细胞存在,但对幽门螺杆菌攻击仍具保护作用,而且免疫鼠胃黏膜内出现较多CD4+T细胞,据此认为免疫保护不需抗体介导,而是由受MHCII类抗原限制的CD4+T细胞介导的细胞免疫发生作用[20]。Sutton等用B细胞缺乏小鼠作H.Pylori感染的免疫治疗实验发现细菌的根除也并不依赖抗体的产生[61]。在人体方面Bogstedt等观察发现IgA缺失症患者的H.Pylori感染率与相同年龄的正常人相比并无明显增高,也证明分泌性IgA在抗H.Pylori感染免疫中并不是必要的[60]。Ciznn等的研究也发现可能是IgG而不是IgA产生保护作用[62]:,因此全身免疫对预防感染也有一定的作用。


(二)辅助性T淋巴细胞反应
T细胞根据其表面分化抗原(CD)的表达可分为CD4+和CD8+T细胞。已有的报道表明在H.Pylori感染的保护性免疫中起关键作用的是CD4+T辅助细胞[20,63]。许多研究均指出,无论在动物还是在人体内,自然H.Pylori感染均导致TH1型免疫应答,表现为胃黏膜组织内特异性CD4+T细胞增加,T细胞产生IL-2、IFN-γ、IL-12等细胞因子增加 [64,65] 。TH1细胞通过其分泌的细胞因子,尤其是IFN-γ导致胃黏膜炎症损伤甚至溃疡。实验证明对感染H.Pylori的小鼠用IL-12治疗或输入TH1细胞,可加重胃部炎症,反之予抗IFN-γ单抗治疗则可使炎症减轻。缺乏IFN-γ基因的小鼠感染H.Pylori后不产生炎症反应[18,19,66]。Mohammedi等体外用螺杆菌反复刺激感染了H. felis的小鼠脾细胞,发现有TH1型细胞因子产生,而无TH2型细胞因子因子;将H.Pylori特异性TH1和TH2细胞分别被动免疫小鼠后再以H. felis攻击,结果发现接受TH2细胞免疫的小鼠胃细菌定植密度较接受TH1细胞免疫者明显降低[19]。这些支持免疫保护作用主要为TH2型反应介导。然而Kathryn等用联合免疫缺陷 (SCID)小鼠所做的另一个被动免疫实验却证明将感染或未感染H.Pylori的C57BL/6小鼠脾淋巴细胞输入H.Pylori感染的SCID小鼠后,在其胃黏膜导致了较供体鼠更严重的胃炎和迟发性超敏反应(DTH),同时伴有胃H.Pylori的减少[67],这说明保护性免疫来自于TH1反应,而且如前所述这种TH1反应在抗感染的同时也造成炎症性组织损伤。近期发表的利用细胞因子基因剔除小鼠作的研究发现IFN-γ 缺乏小鼠对H.Pylori感染无抵抗力而IL-4缺乏小鼠则仍对H.Pylori感染有部分抵抗力[68]。 Jiang等对H. felis感染小鼠接种腺病毒, 结果证明病毒本身即可对H. felis感染有部份根除作用,而对缺乏IFN-γ和IL-12基因剔除鼠则无效,提示保护作用来自于依赖IFN-γ和IL-12的TH1反应[69]。Nedrud等用H.Pylori抗原免疫小鼠,用佛氏佐剂诱发TH1反应,用明矾佐剂诱发TH2反应,均对小鼠有保护性免疫[70]。最近我们在对减毒鼠伤寒沙门氏菌载体疫苗的保护作用进行研究的动物实验中也发现减毒鼠伤寒沙门氏菌载体本身对H.Pylori感染也有部分保护作用,这种保护作用一方面来自于鼠伤寒沙门氏菌和H.Pylori之间可能存在的交叉免疫反应[39],另一方面更重要的是我们发现减毒鼠伤寒沙门氏菌载体可在免疫鼠的胃黏膜部位诱发出比单纯H.Pylori感染时更强的TH1反应,而这种反应在免疫鼠胃黏膜H.Pylori量减少后即有减弱趋势。综上所述我们推测疫苗的免疫保护作用仍然主要来自TH1反应,自然感染和免疫接种诱导的TH1反应在本质上并无区别,有区别的可能只是这种反应在自然感染和免疫接种两种不同的情况下其强度和持续时间不一样,因而所产生的后果也不一样。在H.Pylori疫苗研制中一个值得注意的现象是迄今为止所有证明有效的疫苗都存在佐剂依赖性或载体依赖性,而佐剂或载体的重要意义也许就来自于这种“定向”TH免疫调节作用。TH1和TH2型反应都能刺激保护性免疫,混合型TH反应要达到最佳平衡即保护了胃黏膜免受感染又避免了过激的免疫损伤,这样才能取得满意的免疫效果。


(三)免疫后炎症
在利用H.Pylori疫苗所做的预防性免疫实验中不少作者报道了免疫后炎症这一现象,即免疫动物受到H.Pylori攻击后出现较单纯感染对照更为严重的胃炎[18,19,60,71],这也引起人们对幽门螺杆菌疫苗是否能用于人体的担忧。但迄今为止在治疗性免疫接种实验中却鲜有这类报道,包括前述人体临床试验[52,53,54,56,57,]。对免疫后炎症的一种解释是由于免疫反应未能彻底清除攻击细菌,残存的细菌导致了炎症的发生,一旦用药物根除掉残存细菌,炎症也随之消失[59]。然而残存细菌是否能完全解释这种比单纯感染对照更为严重的胃炎?因为残存细菌的量毕竟比感染对照少。通过对前面T辅助细胞在保护性免疫中的作用的讨论,我们认为免疫后炎症是TH1反应时的一种表现,当免疫个体受到大量H.Pylori攻击时,TH1反应产生的细胞因子可激活大量的免疫/炎性细胞聚集到胃黏膜, 过强的免疫反应使细菌得以清除的同时也会造成炎性组织损伤,而后随着细菌的清除,TH1反应减弱,炎症将逐渐消失[76]。因为目前大多数免疫预防实验所采用的攻击菌量均大大超过自然感染菌量,而且免疫后细菌攻击时间过早,故而免疫后炎症在预防性免疫实验中报道较多。Lee[72]等研究发现免疫后胃炎的发生取决于细菌攻击时间,免疫后一周是免疫反应的最高峰,体内存在大量的活化淋巴细胞,此时细菌攻击,可刺激这些激活的淋巴细胞聚集在感染部位,造成损伤,推迟攻击时间到免疫后四周,此时免疫反应明显减弱,活化的淋巴细胞转变为记忆细胞,此时攻击免疫后胃炎明显减轻。另外我们在研究中也发现不同的攻击菌量引起的胃黏膜炎症程度不一样。大菌量可导致明显免疫/炎性细胞在胃黏膜下层的积聚,而小菌量则基本上不出现免疫/炎性细胞的积聚。另外前述免疫个体出现的TH2反应也许应理解为机体对伴随TH1反应而出现的炎症损伤的平衡机制,这一平衡机制有助于将抗H.Pylori感染免疫所导致的胃炎减小到一定程度而并不直接发挥抗感染作用。


当然到目前为止对疫苗接种后的保护性免疫机制和免疫后炎症的研究尚无一个肯定结论,多数的研究结论均来自一些短期观察,也许一种长期的和动态的观察将有助于我们更全面地理解和评价这其中的内在联系。

on 星期二 03月 27 by Soloman