Ⅳ型超敏反应是受抗原刺激产生的效应T细胞介导的以单个核细胞浸润为主要特征的炎症性免疫应答。Ⅳ型超敏反应发生较慢，亦称迟发型超敏反应(DTH)，通常在再次接触抗原后24~72小时出现。效应T细胞主要包括Th1、Th17 和CTL亚群。巨噬细胞在应答中除作为APC外，也是重要的效应细胞。
一、诱导Ⅳ型超敏反应的靶抗原
引起Ⅳ型超敏反应的抗原主要有胞内寄生菌、病毒、寄生虫和化学物质。这些抗原物质经APC摄取、加工成抗原肽，形成抗原肽-MHCI/Ⅱ类分子复合物，表达于APC表面，提呈给特异性T细胞识别，并使之活化和分化成为效应T细胞。
二、发生机制
Th细胞介导的炎症反应和组织损伤：抗原激活的效应Th1细胞释放多种细胞因子如IFN-γ、TNF-α、LT-α(TNF-β)和趋化因子MCP-1等。TNF-α和LT-α使局部血管内皮细胞黏附分子的表达增加，MCP-1趋化单个核细胞，促进巨噬细胞和淋巴细胞至抗原部位聚集，引起组织损伤；IFN-γ和TNF-α可使巨噬细胞活化，进一步释放促炎细胞因子IL-1和IL-6等加重炎症反应。Th1细胞还可借助FasL杀伤表达Fas的靶细胞。抗原激活的Th17细胞产生的IL-17可募集单核细胞和中性粒细胞到达抗原部位参与组织损伤。
CTL介导的细胞毒作用：效应CTL与靶细胞相互作用后活化，释放穿孔素和颗粒酶等，诱导靶细胞凋亡；或通过其表面的FasL, 与靶细胞表面的Fas结合，导致靶细胞凋亡。
三、临床常见疾病
结核病：结核病是典型的感染性迟发型超敏反应性疾病。胞内感染有结核分枝杆菌的巨噬细胞在Th1释放的IFN-γ作用下被活化后清除结核杆菌。如结核杆菌抵抗活化巨噬细胞的杀菌效应则可发展为慢性感染，形成肉芽肿。肉芽肿的中央是由巨噬细胞融合所形成的巨细胞，外围包绕大量T细胞和成纤维细胞，在缺氧和巨细胞及T细胞的细胞毒作用下，导致干酪样坏死。结核菌素试验为典型的实验性迟发型超敏反应。
接触性皮炎：接触性皮炎为典型的接触性迟发型超敏反应。由于接触小分子半抗原物质如油漆、染料、农药、化妆品和某些药物(磺胺和青霉素)等引起皮肤局部红肿、皮疹和水疱，严重者可发生皮肤剥脱。其机制为：小分子半抗原与体内蛋白质结合成完全抗原，经朗格汉斯细胞摄取并提呈给T细胞，使其活化、分化为效应性和记忆性Th1、Th17。机体再次接触相应抗原后刺激记忆性T细胞活化，产生 IFN-γ和IL-17等细胞因子，使皮肤角化细胞释放促炎细胞因子和趋化因子，诱导单核细胞趋化并分化为巨噬细胞，介导组织炎症损伤。
其他：临床其他主要由T细胞介导的炎症性疾病也与Ⅳ型超敏反应相关，如Th1和Th17介导的类风湿性关节炎、多发性硬化、炎症性肠病和银屑病以及 CTL介导的1型糖尿病等。
四、Ⅳ型超敏反应的皮试检测
通过皮试法检测机体细胞免疫对某抗原的应答强度可明确Ⅳ型超敏反应。给受试者上臂皮内注射一定量抗原，48~72小时观察注射部位的炎症反应。注射部位出现红肿、硬结为皮试阳性，说明该机体存在针对受试抗原的特异性致敏Th1细胞。例如常见的结核菌素皮试实验：通过皮内注射结核分枝杆菌细胞壁的纯蛋白衍生物(PPD)，72小时后观察局部皮肤硬结的程度，用以判定某个体是否患有结核病以及卡介苗(BCG)接种的免疫效果。
