人體對寄生蟲感染常出現(xiàn)不同程度的抵抗能力,表現(xiàn)為一系列的免疫反應(yīng)。所謂免疫就是機(jī)體排除異己,包括病原體和非病原體的異體物質(zhì),或改變了性質(zhì)的自身組織,以維持機(jī)體的正常生理平衡。一般將免疫分為非特異性免疫(先天性免疫)和特異性免疫(獲得性免疫)。前者作用不是針對某一抗原性異物,而且往往是先天性的;后者具有針對性,包括體液免疫和細(xì)胞免疫。這些免疫反應(yīng)必須由抗原物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體,刺激免疫系統(tǒng)后才形成。
一、先天性免疫
先天性免疫是人類在長期的進(jìn)貨過程中逐漸建立起來的天然防御能力,它受遺傳因素控制,具有相對穩(wěn)定性;對各種寄生蟲感染均具有一定程度的抵抗作用,但沒有特異性,一般也不十分強(qiáng)烈。先天性免疫包括有:
皮膚、粘膜和胎盤的屏障作用。
吞噬細(xì)胞的吞噬作用,如中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞,后者包括血液中的大單核細(xì)胞和各組織中的吞噬細(xì)胞。這些細(xì)胞的作用,一方面表現(xiàn)為對寄生蟲的吞噬、消化、殺傷作用,另一方面在處理寄生蟲抗原過程中參與特異性免疫的致敏階段。
體液因素對寄生蟲的殺傷作用,例如補(bǔ)體系統(tǒng)因某種原因被活化后,可參與機(jī)體的防御功能;人體血清中高密度脂蛋白(HDL)對蟲有毒性作用。
二、獲得性免疫
寄生蟲侵入宿主后,抗原物質(zhì)刺激宿主免疫系統(tǒng),常出現(xiàn)免疫應(yīng)答(immune response),產(chǎn)生獲得性免疫,對寄生蟲可發(fā)揮清除或殺傷效應(yīng),對同種寄生蟲的再感染也具有一定抵抗力,稱為獲得性免疫。但是,獲得性免疫中也有非特異的免疫效應(yīng),是一個(gè)相互聯(lián)系、復(fù)雜的動態(tài)過程。
。ㄒ)寄生蟲的抗原
1.寄生蟲抗原的特點(diǎn)
(1)復(fù)雜性、多源性:大多數(shù)寄生蟲是一個(gè)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的個(gè)體,并且都有一個(gè)復(fù)雜的生活史,因此寄生蟲抗原比較復(fù)雜,種類繁多。其化學(xué)成分可以是蛋白質(zhì)或多肽、糖蛋白、糖脂或多糖。就來源而言(來自蟲體、蟲體表膜、蟲體的排泄分泌物或蟲體蛻皮液、囊液等)可概括為體抗原(somatic antigen)和代謝抗原(metabolic antigen)。體抗原中包括來自表膜的表面抗原(surface antigen);代謝抗原有各腺體分泌物、消化道排泄物、幼蟲蛻皮液等。蟲體體表、蟲體排泄分泌物內(nèi)或蟲體寄生的細(xì)胞表面表達(dá)的抗原均可與宿主免疫系統(tǒng)直接接觸,屬于免疫學(xué)上重要的抗原。
。2)具有屬、種、株、期的特異:寄生蟲生活史中不同發(fā)育階段既具有共同抗原,又具有各發(fā)育階段的特異性抗原,即期特異性抗原。共同抗原還可見于不同科、屬、種或株的寄生蟲之間,這種特點(diǎn)反映在免疫診斷方面,經(jīng)常產(chǎn)生交叉反應(yīng)。一般認(rèn)為特異性抗原比較重要,它的分離、提純和鑒定有助于提高免疫診斷的特異以及在研究免疫病理、寄生蟲疫苗等方面是一項(xiàng)重要工作。近年來單克隆抗體及DNA重組技術(shù)的應(yīng)用,推動了寄生蟲抗原的研究。
2.寄生蟲的循環(huán)抗原 寄生蟲循環(huán)抗原(circulating antigen CAg)系指生活蟲體排放到宿主體液內(nèi)的大分子微粒,主要是排泄分泌物或脫落物中具有抗原特性,并且能被血清免疫學(xué)試驗(yàn)所證明(檢出)的物質(zhì)。早在50年代末期,有人證實(shí)血吸蟲病和錐蟲病CAg的存在,直到70年代才引起人們注意注意。由于循環(huán)抗體在患者治療后仍能長期存在,故不能區(qū)別現(xiàn)癥感染和既往感染,不宜作療效考核之用。一般認(rèn)為檢測CAg能提示有活早存在,可用于判斷現(xiàn)癥患者及評價(jià)療效等,因此CAg成為一種診斷靶抗原。隨著對寄生蟲CAg研究的不斷深入,認(rèn)識到它在寄生蟲病發(fā)生發(fā)展和病理生理中的作用和地位,對CAg的研究內(nèi)容已擴(kuò)展到消長、轉(zhuǎn)歸等規(guī)律性探索,從而對其在免疫病理和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制中的作用有所認(rèn)識。根據(jù)目前的研究工作表明,對CAg的研究正在逐步擴(kuò)大病種,深入基礎(chǔ)研究,不斷發(fā)展檢測技術(shù)。
(二)免疫應(yīng)答
寄生蟲抗原致敏免疫系統(tǒng),誘發(fā)免疫應(yīng)答,這是一個(gè)由多種免疫活性細(xì)胞和免疫分子(補(bǔ)體、細(xì)胞因子、免疫球蛋白等)參與作用的復(fù)雜過程。免疫應(yīng)答的發(fā)生過程包括抗原的處理與呈遞、T細(xì)胞的激活和淋巴因子的產(chǎn)生以及免疫效應(yīng)。
1.抗原的處理和呈遞致敏宿主免疫系統(tǒng)之前,寄生蟲抗原需先經(jīng)過抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)和處理。APC分布很廣,包括巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞等。巨噬細(xì)胞對抗原攝取、加工處理,然后有效地呈遞抗原給淋巴細(xì)胞,引起免疫應(yīng)答的最大效應(yīng)。經(jīng)巨噬細(xì)胞處理的抗原其免疫原性較強(qiáng),巨噬細(xì)胞尚有調(diào)節(jié)及貯存抗原的作用,以便較長期地將抗原信息傳遞給淋巴細(xì)胞。所以抗原呈遞是誘發(fā)獲得性免疫的重要環(huán)節(jié)。
2.T細(xì)胞的激活和淋巴因子產(chǎn)生 根據(jù)T細(xì)胞表面CD抗原的不同,將T細(xì)胞分為兩個(gè)主要亞群:CD4+和CD8+T細(xì)胞。輔助性T細(xì)胞(TH)和遲發(fā)性超敏感性T細(xì)胞(Td )屬于CD4+ T細(xì)胞;細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)和抑制性T細(xì)胞(TS)屬于CD8+T細(xì)胞;诎蜃臃置陬愋偷牟煌謱D4+T細(xì)胞分為兩個(gè)亞型:CD4+-TH1和CD4+-TH2細(xì)胞,前者分泌γ干擾素(IFN-γ)和白細(xì)胞介素2(IL-2);后者分泌IL-4和IL-5等。CD4+T細(xì)胞對抗體生成提供協(xié)助,介導(dǎo)遲發(fā)性超敏感性應(yīng)答和識別主要組織相容性復(fù)合物(MHC)Ⅱ類分子抗原;CD8+T細(xì)胞伴有細(xì)胞毒性和抑制性功能,并識別MHC的Ⅰ類分子抗原。
巨噬細(xì)胞表面的寄生蟲抗原和MHCⅡ分子抗原被T細(xì)胞表面的受體分別識別,同時(shí)巨噬細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素1(IL-1),兩種細(xì)胞相互接觸,在IL-1作用下,使靜止的T細(xì)胞被激活。激活的輔助性T細(xì)胞(TH1及TH2)產(chǎn)生多種淋巴因子(lymphokine,LK),促進(jìn)淋巴細(xì)胞和造血細(xì)胞的增殖、分化和成熟。同時(shí)可誘導(dǎo)B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞,分泌不同類型免疫球蛋白,共同參與免疫應(yīng)答。
初步實(shí)驗(yàn)證明,宿主在受到寄生蟲侵襲時(shí),可能CD4+細(xì)胞首先被激活而釋放細(xì)胞因子如IL-2等,這些細(xì)胞因子再刺激CD8+細(xì)胞,CD8+細(xì)胞活化后,通過直接細(xì)胞毒作用或分泌細(xì)胞因子而發(fā)揮效應(yīng),使CD4+細(xì)胞的作用得以放大。T細(xì)胞亞群和細(xì)胞因子在寄生蟲感染的免疫中起著重要的作用,它們的作用不是孤立的,而是相互聯(lián)系,相互作用又相互制約。
3.免疫效應(yīng)大致可分為抗體依賴性和非抗體依賴性兩類。前者又稱體液免疫,是抗體直接作用或介導(dǎo)其它免疫分子作用于寄生蟲;后者又稱細(xì)胞免疫,由效應(yīng)細(xì)胞或其產(chǎn)物介導(dǎo)下殺傷寄生蟲。
(1)體液免疫:是抗體介導(dǎo)的免疫效應(yīng)。抗體屬免疫球蛋白,包括IgA、IgD、IgE、IgG和IgM。寄生蟲感染早期,血中IgM水平上升,隨著時(shí)間的延長IgG上升。在蠕蟲感染,一般IgE水平升高,而腸道寄生蟲感染則分泌IgA上升。
抗體可單獨(dú)作用于寄生蟲,使其喪失侵入細(xì)胞的能力。例如伯氏瘧原蟲子孢子單克隆抗體的Fab部分與瘧原蟲子孢子表面抗原的決定簇結(jié)合,使子孢子失去附著和侵入肝細(xì)胞的能力;有的抗體結(jié)合寄生蟲相應(yīng)抗原,在補(bǔ)體參與下,通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng),使寄生蟲溶解。例如非洲錐蟲病人血清中的IgM、IgG在補(bǔ)體參與下,可溶解血內(nèi)的錐蟲;抗體還可結(jié)合寄生蟲表面抗原,其Fc部分與效應(yīng)細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等)上的Fc受體結(jié)合,使效應(yīng)細(xì)胞能吞噬寄生蟲。如血中瘧原蟲和裂殖子或感染瘧原蟲的紅細(xì)胞與抗體結(jié)合以后,可被巨噬細(xì)胞或單核細(xì)胞吞噬。
。2)細(xì)胞免疫:是淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞或其他炎癥細(xì)胞介導(dǎo)的免疫效應(yīng)。當(dāng)致敏T細(xì)胞再次接觸相應(yīng)抗原后,釋放多種淋巴因子,例如巨噬細(xì)胞趨化因子(MCF),可使巨噬細(xì)胞移動到局部,聚集于病原體周圍;巨噬細(xì)胞活化因子(MAF),可激活巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)吞噬能力和殺傷作用。例如:激活的巨噬細(xì)胞可殺傷在其胞內(nèi)寄生的利什曼原蟲。
。3)體液和細(xì)胞協(xié)同作用:在寄生蟲感染中,常見的有抗體依賴、細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)產(chǎn)生的免疫效應(yīng)。ADCC對寄生蟲的作用需要特異性抗體如IgG或IgE,結(jié)合于蟲體,然后效應(yīng)細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞或中性粒細(xì)胞)通過Fc受體附著于抗體,通過協(xié)同作用發(fā)揮對蟲體的殺傷作用。在組織、血管或淋巴系統(tǒng)寄生的蠕蟲中,ADCC可能是宿主殺傷蠕蟲(如血吸蟲童蟲、微絲蚴)的重要效應(yīng)機(jī)制。