活化诱导的细胞死亡对效应细胞的调节
(一)活化诱导的细胞死亡的调节作用和机制
活化诱导的细胞死亡(AICD)指免疫细胞活化并发挥免疫效应后,诱导的一种自发性细胞凋亡。这是一种高度特异性的生理性反馈调节,仅针对被抗原活化并发生克隆扩增的免疫细胞,其目的是限制抗原特异淋巴细胞克隆的容量。AICD的机制是免疫细胞活化后表达Fas增加,活化的T细胞和NK细胞大量表达和分泌FasL,FasL与免疫细胞表面的Fas结合,诱导细胞凋亡。
(二)AICD的失效引发临床疾病
Fas或FasL基因发生突变后,可因其产物无法相互结合而不能启动死亡信号转导,反馈调节难以奏效。例如对于不断受到自身抗原刺激的淋巴细胞克隆,反馈调节无效意味着细胞增殖失控,形成一群病理性自身反应性淋巴细胞,产生大量自身抗体,呈现全身性自身免疫反应。Fas和FasL的突变,分别见于lpr及gld基因突变型系统性红斑狼疮自发小鼠。人类相应的疾病称为自身免疫性淋巴细胞增生综合征(ALPS)。ALPS患儿出现淋巴细胞大量扩增、淋巴结和脾脏肿大,并有溶血性贫血和中性粒细胞减少等症状,检查患儿的Fas和FasL基因是否有突变,可用于疾病诊断。
神经-内分泌-免疫系统的相互作用和调节
免疫系统行使功能时,往往与其他系统,特别是神经和内分泌系统发生相互作用。例如紧张和精神压力可加速免疫相关疾病的进程,内分泌失调也影响免疫性疾病的发生和发展。神经内分泌系统和免疫系统调节网络是通过神经递质、神经、内分泌激素、细胞因子及其各自的受体相互作用实现的。
淋巴组织和淋巴器官也受到相应的神经支配。神经细胞及内分泌细胞能够分泌多种细胞因子(如IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α等)直接作用于免疫细胞。同时,几乎所有的免疫细胞均能表达神经递质受体和内分泌激素受体,如皮质类固醇、雄激素、雌激素、生长激素、甲状腺素、胰岛素等受体。神经细胞及内分泌细胞能够通过分泌神经递质或内分泌激素作用于免疫细胞发挥免疫调节功能。另外,免疫细胞也可以通过分泌IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子作用于神经元或内分泌细胞;同时免疫细胞也可以通过分泌激素或神经肽如促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素、生长激素、脑啡肽等调控神经-内分泌系统。
手术、烧伤、失血等应激情况下,机体会启动针对创伤的防御性免疫应答。在有些情形下,过度的免疫应答有可能导致器官、组织的损伤,甚至影响到全身各脏器的功能,常见的包括急性呼吸窘迫综合征、急性肾功能不全、脓毒血症等。这时,过多的炎症因子会刺激下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴系及交感神经-肾上腺髓质系统的兴奋,生成更多的糖皮质激素。后者扩散进入淋巴细胞内,并与受体结合,进入细胞核,促进抗炎细胞因子基因转录而抑制促炎因子的基因转录,产生抗炎作用,抑制过度的炎症损伤。然而,糖皮质激素引起的免疫抑制一方面可以保护机体免受更严重的损伤,而另一方面却降低了机体对病原体的抵抗力和免疫力,容易引起感染或肿瘤的发生。
免疫应答的遗传控制
针对某一特定抗原的刺激,不同个体是否发生免疫应答以及发生的强弱存在明显的差异,这表明免疫应答受遗传背景的严格控制。MHC基因多态性是控制免疫应答水平的主要遗传因素。由于细胞识别的抗原是与MHCI类分子或MHCⅡ类分子结合的抗原肽,因此,MHC分子的多态性制约着T细胞的活化。而不同个体所携带的MHC等位基因类型有所差异,所表达的MHC分子结合特定抗原肽的能力也不同,不同个体之间产生免疫应答的强度与有无也有较大差异。
自然选择也会在群体水平上参与免疫调节。群体中的一些个体更适应所处的环境,他们的参与调节机体免疫应答水平及影响免疫应答过程的所谓优势基因,会在长期的自然选择压力下得到保留使得这些基因在人群中的频率上升,从而整体提高人群对环境的适应能力。