变应性:对付不存在的敌人

有一天,一位青年男子在明尼阿波利斯的一家优雅的法国饭店落座。他点了一道菜,菜名叫“新法国”,这是加了一种浅棕色佐料的牛排。这道菜上了桌子,他津津有味地品尝这盘美味可口的佳肴。正如马克·P·小弗里德兰德和特里·M·菲利斯在他们撰写的一本题为《赢得人体内部的战争》的专著中所写的那样,小伙子的好景不长:“仅在短短的数分钟之后, 他喘不过气来。他喘了两次,嘴开始麻木,并大口呼吸空气。他挣扎着张口呼吸,两只手紧紧抓住桌边。”与他一起进餐的一位朋友在一旁拍打他的后背。就餐的另一位朋友对他施用了海姆利克氏手法(在哽噎者的上腹部迅速向上施压,以将异物压出气管的手法——译注),这位朋友认为, 他被一块牛排噎住了。然而无济于事,这时他喘着气,开始陷入无意识状态。

好在一位护理人员及时赶到现场,他看到这位不幸的食客的额头和面颊上出现红斑;他意识到:这位食客身上出现了急性变应性反应。原来是这位食客对带壳的水生动物过敏。这位食客哪里知道,“新法国”这道菜的佐料是由虾酱和其他成分配制而成的。给这位食客打了一针肾上腺素, 他的呼吸道又畅通了,很快又恢复了知觉。

这种变应性应答叫过敏症,会全身发作,还有可能致命。干果,尤其是花生等食品也会在对这类食品过敏的人的身上引起严重反应,然而造成人们过敏反应的物质未必都是食品的某种成分。有一块石碑记载:埃及国王美尼斯(埃及统一后第一代国王——译注)于公元前 2641 年被一种昆虫蜇伤后死去。这一记载很可能是首次记述过敏症致死。然而,还有很多人也死于过敏症。据估计,美国每年有数千人死于过敏症。这些人往往在休克或窒息后死去。

好在数百万其他人(占美国人口的 20%~25%)的变应性症状轻得多

——鼻子流黏液、眼睛发痒、打喷嚏、荨麻疹,也许还有胃肠疼痛。然而, 这些症状令人很难受,而且缓解这些症状每年要耗费数十亿美元。难怪医学界投入大量时间与精力来揭开变应性的秘密。

人体的免疫系统一出毛病就会出现变应性。侵袭人体的有害微生物一般都激发免疫应答。免疫应答保护人体不受感染。然而,由于某种原因, 一些名叫变应原(能引起变态反应或过敏的物质——译注)的无害物质会激发过敏病人的免疫系统。

在户外,吸入的花粉往往会促使变应性发作。在室内,尘埃或具体地说令人讨厌的名叫尘螨的有八只脚的微生物会让人变应性发作。尘螨在多尘环境中大量生长,以脱落皮肤(毛发皮屑)的很小斑点为食,且在上面到处乱爬。蜘蛛的这些很小的亲缘微生物的粪便被人吸入体内就会患变应性鼻炎,出现打喷嚏、流鼻涕的症状。

有意思的是,猫的变应性的起因不是猫毛或猫毛的皮屑,而是猫用嘴舔皮毛时在猫毛上沉积的猫的唾液中的蛋白。连续 3 个~8 个月,每个月给猫洗一次澡,猫身上就不再有唾液蛋白。仅作这样简单的处理,猫就不会出现变应性。

无论在什么变应原的作用下,都会引发一系列事件,结果会发作变态反应,有时发作来势之快令人吃惊。

致敏作用

在将变应原吃下、吸入或注入之后仅仅数分钟,就会出现变应性症状。原因在于过敏者以前接触过变应原(即受到致敏作用)。在发生致敏作用阶段,没有任何变应性症状,然而细胞的活性持续作用则可打开随后遇到一系列变应原的制约物。致敏作用可持续数周、数月,乃至数年,接着在第二次遇到变应原时会触发变应性应答。

假定已经吸入变应原,则在呼吸道的衬里开始出现致敏作用。在人体组织中四处觅食的一种名叫巨噬细胞的白血球会吞食并消化尘螨的排泄物或任何其他变应原。就是说,免疫应答已经开始。这时在巨噬细胞的表面出现源自己消化的粪便的少量蛋白;某些 T 协助细胞的白血球从中识别它们。

人们对这一情况似乎还挺熟悉的吧?在发生典型的细菌侵袭过程中, 恰恰就出现这一情景。我们在上一篇文章《人体的免疫系统》中已作过这方面的介绍。然而,在发生变应性致敏作用的这一时刻,活动方式略有差异。T 协助细胞所释放的化学物质激发 B 白血球产生抗体,这个过程与微生物感染中的一样。然而在感染过程中所产生的抗体,其类型则与变应性应答过程中所释放的抗体类型有区别。

依据抗体的一般结构和作用方式可将抗体分为 5 种:免疫球蛋白 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE。

IgG 与 IgM 是在通常的病毒感染和细菌感染过程中产生的最常见的抗体;但是,IgE 抗体很罕见。可是,在 B 细胞大量释放 IgE 分子时而发生变应性致敏作用的过程中,情况可不是这样。这些 Y 形抗体分子于是以尾在前的方式与肥大细胞和嗜碱性细胞结合。肥大细胞源自骨髓,并在全身移动,在皮肤内和黏膜内固定下来,接着在遍布肺与内脏的组织中固定下来。嗜碱性细胞也源自骨髓,但它是一类白血球细胞。嗜碱性细胞在血流中循环。IgE 抗体对肥大细胞和嗜碱性细胞均有特殊的亲和力,而且在发生致敏作用之后布满这些细胞的表面(参阅图 1 关于致敏作用的详细示意图)。

在首次接触变应原之后生成 IgE 抗体需要数周时间。在这段时间里, 变应原也许早已死去,然而已造成破坏。肥大细胞已发生致病作用,肥大细胞有胞衣的抗体的伸展支路耐心地等待着以捕捉适当的变应原,准备在第二次遇到变应原时就投入工作。随着第二次遇到变应原,即可出现变应性应答的第二阶段,即肥大细胞的活化。

肥大细胞的活化

在向人体重新引入特定的变应原后数秒钟内,这些变应原将与已在肥大细胞上的 IgE 分子结合。在变应原分子与相邻的两个 IgE 分子相连且交叉连接时,从肥大细胞中突发性释放出名叫变应性介体的化学物质。这些介体引起变应性症状,再者,如果超敏反应性很严重,患者会在数分钟内死亡(见图 2:肥大细胞活化详细示意图)。

在所有介体中,人们在研究中最下功夫的是组胺;当然,也数这种介

体最令人生厌。从 1911 年以来,人们早就知道组胺在变应性症状发作中起着很坏的作用。使组胺不起作用的抗组胺药以变应性间介作用为主。然而, 可能还有其他介体,最主要的是前列腺素与白细胞三烯。不久的将来,实践很可能证明:将那些能将白细胞三烯作用中和的变应性间介用作抗组胺药物来缓解变应性症状很有价值。

变应性介体这组介体有种种作用,但这些作用都对人体很不利。这些介体在伤害人体的开始阶段,让小血管膨胀并渗漏。如果能继续将变应原抑制住,而且使其只与附近的肥大细胞结合,那么患者身上就会出现局部红肿与肿胀。蚊子或蜜蜂将人蜇伤后,往往会出现这一现象。变应原(毒液)还刺激人体皮肤的神经末梢,被刺激部位出现疼痛与/或充血。

在对人进行皮肤试验时,变态反应学家是在利用人体对某变应原的炎性应答。典型的皮试,就是在皮下接种致病剂。如果机体对某种特定的接种物存在超敏反应性,则在接种部位会发红、肿胀,出现疹块与皮肤红肿块反应。

然而,对于某些状态未必都像在诊所中那样能加以控制。有时,对变应原抑制不了,于是变应原进入循环的血液中。出现这种情况就很糟糕。将变应原送到遍布全身的致敏肥大细胞,从而广泛地释放介体。如果液体从血管渗漏入声带,声带就可膨胀,致使气管阻塞。上述在法国饭店就餐的男子就遇到这种情况。血管流失液体也可造成血压致命性下降。这就是变应性休克,是变应性反应过度致死的主要原因。

介体活性还造成平滑肌缩窄。这类平滑肌见于人体内部器官。肠的平滑肌缩窄时,可产生痛性痉挛和腹泻。在肺部的支气管中,平滑肌缩窄造成喘息和呼吸困难。在肺的气道中,黏液分泌增加,这是另一种变应性症状,只会使这个问题愈发严重。

变应性与哮喘(人们对哮喘并不完全了解)之间存在奇特的联系。哮喘发作时,支气管缩窄,呼吸艰难。吸入的变应原造成外源性哮喘病发作, 而变应性介体则是这类哮喘病发作的根本原因。可是,哮喘往往在体内发作。在这种发作的一开始,并非是变应原造成的。激烈运动、情绪紧张和吸入冷空气等都会造成内源性哮喘发作,而且人们尚未真正了解其原因所在。

晚期反应

由肥大细胞活化起居间作用所造成的变应性应答进入急性发作阶段, 这个阶段可持续 1 小时,而且有可能危及生命。然而变应性应答往往并不在这一阶段结束。在急性发作阶段平静下来之后,所谓的晚期反应症状会反复发作。

在约翰·霍普金斯大学和其他研究机构的实验室的研究工作业已说明,晚期应答的出现与持续则主要归因于致敏嗜碱性细胞(白血球细胞被IgE 抗体分子与肥大细胞包住)。先将致敏嗜碱性细胞吸引到肥大细胞活性活跃部位,再促使其分泌自身的变应性介体。尽管晚期反应是在急性发作逐渐消失之后数小时才起作用,但这种反应持续的时间更长,而且最终

会出现变应性的慢性症状。毫无疑问,有些花粉病患者有慢性症状则归因于继续存在、并很容易转为晚期的炎症。

从多方面看,可将变应性应答比作友军炮火所致,即己方人员被友军炮火误伤。在变应性发作的病人中,身体自身的免疫系统及其大量细胞与分泌物的作用失调,对身体的有害作用超过有益作用。

变应性发作主要归因于 IgE 抗体的生成量不当。如果医生能设法让 B 细胞不产生这类抗体,就可以不再出现变应性应答。这就是给变应性患者注射,设法使其变应性脱敏的主要原因。在脱敏过程中,给患者注射的时间长达数个月乃至数年,结果带来麻烦的变应原越来越多。这种治疗方法与民间治疗宿醉(酗酒或吸毒后出现头痛、恶心等不适反应——译注)的老办法相像:用将受害者咬伤的狗的一小段狗毛来治疗患者。希望在于: 少量变应原会诱发生成 IgG 抗体。这些 IgG 抗体在其尚未来得及触发 IgE 应答之前将变应原中和。

变应性发作的原因

这里,笔者想从 IgE 抗体的角度谈一谈。IgE 抗体确实是变应性发作的主要原因,然而人体的进化不会这样令人失望,以至于用大量时间与精力去生成对身体有害或完全无用的蛋白。尽管 IgE 抗体不能有效地消灭细菌与病毒,但它们是可用来对付诸如原生动物和极小的软体动物的较大的寄生虫。

线状丝虫的例子能很好地说明那种能促使 IgE 作出强有力应答的寄生虫类型。因蚊子叮咬流传开来的变应性在位于热带的很多第三世界国家流行。寄生虫开始在人体宿主(指寄生另一机体的动物或植物——译注)存在后,便迅速繁殖。一滴血可含数千条膜状的蠕动寄生虫。最后,这些寄生虫将淋巴管阻塞,造成身体患部严重肿胀。腿往往肿胀得像象腿似的, 因此给这种病起名象皮病。

在对付诸如丝虫等入侵者的过程中,很多专家发觉 IgE 的应答有所进化。这种寄生虫一进入人体,免疫系统即杀死大量的 IgE 分子;在变应性应答中,被杀死的 IgE 分子的数量是 IgE 分子生成量的 10 倍。在寄生虫最初入侵人体的 14 天内,各肥大细胞包上数 10 万这类抗体。这时,与某种寄生虫有任何接触可将已接触抗原的肥大细胞打开,使人体充满他们的变应性介体。这些介体造成患部肿胀并发炎来捕获这种寄生虫,避免其蔓延。

然而,为什么 IgE 抗体能行动起来对付草莓、巧克力、青霉素和香水呢?是否仅仅是因为它们的蛋白与有害的寄生虫的蛋白碰巧相似呢?在免疫系统看上去异常地执行机能中,是否还有我们尚不了解的更好的特意设计呢?再者,如果寄生虫会导致释放 IgE 抗体,那么为什么人们不厌恶自己的孩子呢?

任何人都没有真正了解变应性在进化论方面的意义,当然,如果确实有任何这种意义的话。变应性的随机性让研究人员感到很棘手。由于变应性的根本不可预测性,变应性的确趋于世代相传。约翰·霍普金斯大学的遗传变态反应学家戴维·马什相信,他已找到一种隐性基因(指只有在父母双方都有遗传,即只有在个体是纯分子情况下才表现出来的基因——译注);这种基因至少可以部分地说明变应性敏感的成因。人们还搞不清楚

它的活动方式。进一步的研究是否能发现与变应性有关的基因呢?可能性很大。我们已经学到关于细胞与分子一级变应性应答的很多知识。然而, 还有很多秘密有待人们去发现。

(楠静译)