1、第十章第十章 外来化学物质外来化学物质的免疫毒性及其检测方法的免疫毒性及其检测方法免疫免疫 是机体的一种特殊生理反应，当是机体的一种特殊生理反应，当“抗原性异抗原性异物物”或或“异己成分异己成分”进入机体后，机体识别进入机体后，机体识别“自我自我”与与“非我非我”的成份，并发生特异性免疫应答反应，来排斥非的成份，并发生特异性免疫应答反应，来排斥非我的物质，或诱导机体处于异常的生理状态。我的物质，或诱导机体处于异常的生理状态。免疫功能可以对机体发挥积极的作用，也可产生不利免疫功能可以对机体发挥积极的作用，也可产生不利的影响。如对药物、花粉等的过敏反应；输血反应；器官的影响。如对药物、花粉等的过敏
2、反应；输血反应；器官移植的排斥反应等。移植的排斥反应等。免疫毒理学免疫毒理学 (Immunotoxicology)(Immunotoxicology)是在免疫学是在免疫学和毒理学基础上发展起来的一个分支学科，主要研究外源和毒理学基础上发展起来的一个分支学科，主要研究外源化学物和物理因素对人和实验动物免疫系统产生的有害作化学物和物理因素对人和实验动物免疫系统产生的有害作用及其机制。研究食品中化学物质的免疫毒性是免疫毒理用及其机制。研究食品中化学物质的免疫毒性是免疫毒理学的重要内容之一。学的重要内容之一。免疫毒理学的研究内容有以下几方面：免疫毒理学的研究内容有以下几方面：1.1.建立和改进免疫毒性
3、检测与评价方法建立和改进免疫毒性检测与评价方法 进一步改进和进一步改进和确定免疫功能检测与宿主抵抗力试验；建立检测外源化学确定免疫功能检测与宿主抵抗力试验；建立检测外源化学物免疫毒性的体外试验方法；建立评价外源化学物对局部物免疫毒性的体外试验方法；建立评价外源化学物对局部免疫功能免疫功能(肺、皮肤、胃肠道肺、皮肤、胃肠道)影响的方法；建立从动物免疫影响的方法；建立从动物免疫毒性检测结果外推到人的数学模型等。毒性检测结果外推到人的数学模型等。免疫毒理学的研究内容有以下几方面：免疫毒理学的研究内容有以下几方面：2.2.免疫毒性机制的研究免疫毒性机制的研究 外源化学物对机体免疫系统的外源化学物对机体
4、免疫系统的影响，包括直接和间接影响两方面，应从这两方面入手，影响，包括直接和间接影响两方面，应从这两方面入手，采用行之有效的研究手段，将整体、细胞、分子、基因水采用行之有效的研究手段，将整体、细胞、分子、基因水平上的研究方法有机结合，综合分析外源化学物免疫毒性平上的研究方法有机结合，综合分析外源化学物免疫毒性机制，它包括外源化学物引起免疫抑制或免疫缺损的机制机制，它包括外源化学物引起免疫抑制或免疫缺损的机制和引起超敏反应以及自身免疫反应或自身免疫病的机制。和引起超敏反应以及自身免疫反应或自身免疫病的机制。3.3.对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品或保健品的研究对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品
5、或保健品的研究为保护人群身体健康及职业接触者的安全，应加强这方面为保护人群身体健康及职业接触者的安全，应加强这方面的研究，尽量减少外源化学物对人体造成的不良影响，从的研究，尽量减少外源化学物对人体造成的不良影响，从天然资源获取具有免疫调节作用的保健品尤为重要。天然资源获取具有免疫调节作用的保健品尤为重要。免疫防御：免疫防御：抵抗感染，即抵抗病原微生物的入侵抵抗感染，即抵抗病原微生物的入侵免疫稳定：免疫稳定：清除失去正常生理功能的异常细胞，如衰亡细清除失去正常生理功能的异常细胞，如衰亡细胞、损伤细胞。胞、损伤细胞。免疫监视：免疫监视：监视、发现突变细胞（肿瘤细胞）并歼灭之。监视、发现突变细胞（肿
6、瘤细胞）并歼灭之。二、免疫功能二、免疫功能这类物质可以是这类物质可以是细菌、病毒、寄生虫、异体蛋白和药物细菌、病毒、寄生虫、异体蛋白和药物等等等等。抗体抗体 抗体抗体是是B B细胞在抗原刺激下产生的一类能与细胞在抗原刺激下产生的一类能与相应抗原特异性结合反应的球蛋白。相应抗原特异性结合反应的球蛋白。具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为白统称为免疫球蛋白（免疫球蛋白（immunoglobulinimmunoglobulin，IgIg）。）。实践中抗体和免疫球蛋白可以作为同实践中抗体和免疫球蛋白可以作为同义词互用义词互用。抗体的分类IgG是血浆中含量
7、最多的一种免疫球蛋白，几乎人体任何是血浆中含量最多的一种免疫球蛋白，几乎人体任何组织都有分布，可以穿过胎盘，对新生儿的抗感染有组织都有分布，可以穿过胎盘，对新生儿的抗感染有重要作用。重要作用。IgM大小五倍于大小五倍于IgG，只存在于血浆中，不能通过胎盘，只存在于血浆中，不能通过胎盘，但它的杀菌作用、凝集异物、结合补体的效率却很高，但它的杀菌作用、凝集异物、结合补体的效率却很高，具有较强的抗感染作用。具有较强的抗感染作用。IgA主要存在于各种外分泌物（如眼泪、初乳、消化道以主要存在于各种外分泌物（如眼泪、初乳、消化道以及泌尿道的分泌物等）中。在粘膜表面的分泌型及泌尿道的分泌物等）中。在粘膜表面
8、的分泌型IgA（SIgA）是机体局部防御感染的重要因素。是机体局部防御感染的重要因素。IgD和和IgE在血浆中的含量极少。在血浆中的含量极少。IgE的主要生物学功能是的主要生物学功能是参与速发型超敏反应，当它与过敏原结合，则诱导细参与速发型超敏反应，当它与过敏原结合，则诱导细胞分泌组胺及其它活性胺。还参与抗寄生虫感染。胞分泌组胺及其它活性胺。还参与抗寄生虫感染。IgD几乎全部都作为受体结合于淋巴细胞膜中。几乎全部都作为受体结合于淋巴细胞膜中。免疫应答的概念免疫应答的概念（immune responseimmune response）广义的免疫应答包括非特异性的和特异性广义的免疫应答包括非特异性
9、的和特异性的识别，并排除异己成分以维持自身稳定的全的识别，并排除异己成分以维持自身稳定的全过程。过程。按特异性分按特异性分人工被动免疫人工被动免疫天然被动免疫天然被动免疫人工主动免疫人工主动免疫天然主动免疫天然主动免疫按抗原对象分按抗原对象分抗感染免疫抗感染免疫抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫移植免疫移植免疫变态免疫变态免疫自身免疫自身免疫按发生的部位分按发生的部位分局部免疫局部免疫全身免疫全身免疫主动免疫主动免疫被动免疫被动免疫体液免疫体液免疫B淋巴细胞承担淋巴细胞承担细胞免疫细胞免疫T细胞承担细胞承担1、先天性免疫与获得性免疫、先天性免疫与获得性免疫是机体在长期进化过程中逐步是机体在长期进化过程中逐步
10、形成的防御功能，如正常组织（皮肤、粘膜等）形成的防御功能，如正常组织（皮肤、粘膜等）的屏障作用、正常体液的杀菌作用、单核巨噬的屏障作用、正常体液的杀菌作用、单核巨噬细胞和粒细胞的吞噬作用、自然杀伤细胞的杀细胞和粒细胞的吞噬作用、自然杀伤细胞的杀伤作用等天然免疫功能。这种功能作用广泛且伤作用等天然免疫功能。这种功能作用广泛且与生俱来，又称为与生俱来，又称为。在生物进化过程中，吞噬是一种古老的细胞在生物进化过程中，吞噬是一种古老的细胞功能，也是基本的防卫机制之一。人血液中的功能，也是基本的防卫机制之一。人血液中的吞噬细胞包括吞噬细胞包括和和两类。两类。由于它们能非特异性地吞噬多种抗原，对机体由于它
11、们能非特异性地吞噬多种抗原，对机体起防御和保护作用，故称为起防御和保护作用，故称为。两类吞噬细胞的作用两类吞噬细胞的作用非特异性免疫非特异性免疫获得性免疫（特异性免疫）获得性免疫（特异性免疫）是指机体在个体发育过程中，与抗原异物是指机体在个体发育过程中，与抗原异物接触后产生的防御功能。接触后产生的防御功能。免疫细胞（主要是淋巴细胞）初次接触抗免疫细胞（主要是淋巴细胞）初次接触抗原异物时并不立即发生免疫效应，而是在高度原异物时并不立即发生免疫效应，而是在高度分辨自我和非我的信号过程中被致敏，启动免分辨自我和非我的信号过程中被致敏，启动免疫应答，经抗原刺激后被刺激的免疫细胞分化疫应答，经抗原刺激后
12、被刺激的免疫细胞分化生殖，逐渐发展为具有高度特异性功能的细胞生殖，逐渐发展为具有高度特异性功能的细胞和产生免疫效应的分子，随后再遇到同样的抗和产生免疫效应的分子，随后再遇到同样的抗原异物时才发挥免疫防御功能。原异物时才发挥免疫防御功能。，该功能具有高度选择性，只针对引起免疫应答该功能具有高度选择性，只针对引起免疫应答的同一抗原起作用，故又称特异性免疫；的同一抗原起作用，故又称特异性免疫；，不像非特异性免疫是由一种细胞对各种抗原异不像非特异性免疫是由一种细胞对各种抗原异物皆可引起相同的应答。特异性免疫是由不同类型的免疫物皆可引起相同的应答。特异性免疫是由不同类型的免疫细胞对相应的抗原异物分别产生
13、应答；细胞对相应的抗原异物分别产生应答；，免疫细胞被特异致敏原保存记忆的信息，再遇免疫细胞被特异致敏原保存记忆的信息，再遇到同样的抗原异物时，能增强或加速发挥其免疫力到同样的抗原异物时，能增强或加速发挥其免疫力；，特异性免疫力可通过转输免疫活细胞和抗体特异性免疫力可通过转输免疫活细胞和抗体转移给正常个体，使受体对原始抗原异物发生特异反应转移给正常个体，使受体对原始抗原异物发生特异反应。特异性免疫与非特异性免疫有着密切的关系。特异性免疫与非特异性免疫有着密切的关系。是指淋巴细胞对是指淋巴细胞对“异己异己”物质，特别是对生物质，特别是对生物致病因素及其毒性有防御、杀灭和消除能力。物致病因素及其毒性
14、有防御、杀灭和消除能力。某一抗原只能选择性地刺激识别它的特异性淋某一抗原只能选择性地刺激识别它的特异性淋巴细胞。巴细胞。换言之，淋巴细胞对抗原刺激的应答有针换言之，淋巴细胞对抗原刺激的应答有针对性，不像巨噬细胞可以吞噬、消灭多种抗原，对性，不像巨噬细胞可以吞噬、消灭多种抗原，所以将淋巴细胞的免疫功能称为所以将淋巴细胞的免疫功能称为特异性免疫功特异性免疫功能能。淋巴细胞的特异性免疫功能淋巴细胞的特异性免疫功能 特异性免疫包括：特异性免疫包括：特异性体液免疫特异性体液免疫是由是由B淋巴细胞淋巴细胞对抗原异物刺激的应答，对抗原异物刺激的应答，转变为浆细胞产生出特异性抗体，分布于体液中，可与相转变为浆
15、细胞产生出特异性抗体，分布于体液中，可与相对应的抗原特异结合，发生中和解毒、凝集沉淀、使靶细对应的抗原特异结合，发生中和解毒、凝集沉淀、使靶细胞裂解及调理吞噬等作用。胞裂解及调理吞噬等作用。特异性细胞免疫特异性细胞免疫是由是由T淋巴细胞淋巴细胞对抗原异物的应答，发展对抗原异物的应答，发展成为特异致敏的淋巴细胞并合成免疫效应因子，分布于全成为特异致敏的淋巴细胞并合成免疫效应因子，分布于全身各组织中，当该致敏的淋巴细胞再遇到同样的抗原异物身各组织中，当该致敏的淋巴细胞再遇到同样的抗原异物时，该细胞与之高度选择性结合直接损伤或释放出各种免时，该细胞与之高度选择性结合直接损伤或释放出各种免疫效应因子，
16、毁损带抗原的细胞及抗原异物，达到防护的疫效应因子，毁损带抗原的细胞及抗原异物，达到防护的目的。目的。一、一、免疫抑制免疫抑制1 1、外源化学物对免疫功能的抑制作用、外源化学物对免疫功能的抑制作用 包括体液免疫功能、细胞免疫功能、巨噬细胞功能、包括体液免疫功能、细胞免疫功能、巨噬细胞功能、NKNK细胞功能及宿主抵抗力等。细胞功能及宿主抵抗力等。凡具有免疫抑制的化学物均能降低机体对细菌、病毒、凡具有免疫抑制的化学物均能降低机体对细菌、病毒、肿瘤及寄生虫的抵抗力。肿瘤及寄生虫的抵抗力。表现在三个方面，即免疫抑制，超敏反应及自身免疫反应。表现在三个方面，即免疫抑制，超敏反应及自身免疫反应。第二节第二节
17、 外源化学物对免疫系统的影响外源化学物对免疫系统的影响 例如：例如：1 1）人群中由于用免疫抑制剂治疗某些自身免疫病、）人群中由于用免疫抑制剂治疗某些自身免疫病、结缔组织病、慢性炎症性疾患及防止移植器官的排斥等，结缔组织病、慢性炎症性疾患及防止移植器官的排斥等，可引起由细菌、病毒、霉菌及寄生虫感染导致的合并症。可引起由细菌、病毒、霉菌及寄生虫感染导致的合并症。2 2）接受器官移植病人的另一个合并症是继发癌症的）接受器官移植病人的另一个合并症是继发癌症的发生率增高，如果治疗停止后，继发癌症可部分或完全发生率增高，如果治疗停止后，继发癌症可部分或完全消失。通过对大量存活消失。通过对大量存活1010
18、年以上肾移植病人的调查，几年以上肾移植病人的调查，几乎有乎有5050的病人发生癌症，癌症的类型各异。的病人发生癌症，癌症的类型各异。2 2具有免疫抑制作用的外源化学物具有免疫抑制作用的外源化学物 (1)(1)多卤代芳烃类：多卤代芳烃类：多氯联苯多氯联苯(PCB)(PCB)、多溴联苯、多溴联苯(PBB)(PBB)、六、六氯苯氯苯(HCB)(HCB)、四氯二苯呋喃、四氯二苯呋喃(TCDF)(TCDF)、四氯二苯对二恶英、四氯二苯对二恶英(TCDD)(TCDD)等。等。(2)(2)多环芳烃类：多环芳烃类：苯并苯并()()蒽蒽(BA)(BA)、7 7，1212二甲基苯并二甲基苯并()()蒽蒽(DMBA
19、)(DMBA)、三甲基胆蒽、三甲基胆蒽(3-MCA)(3-MCA)、苯并、苯并()()芘芘B B()P()P等。等。(3)(3)农药类：农药类：DDTDDT、敌百虫、甲基对硫磷等。、敌百虫、甲基对硫磷等。(4)(4)金属：金属：铅、镉、砷、汞、铬、镍、锌、铜、甲基汞、铅、镉、砷、汞、铬、镍、锌、铜、甲基汞、有机锡等。有机锡等。(5)(5)大气污染物：大气污染物：二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳 (6)(6)工业污染物：工业污染物：氯乙烯、苯、苯乙烯、联苯胺、三硝基氯乙烯、苯、苯乙烯、联苯胺、三硝基甲苯、石棉等。甲苯、石棉等。(7)(7)治疗用药物：治疗用药物
20、：环磷酰胺、氨甲蝶呤、环磷酰胺、氨甲蝶呤、6-6-巯基嘌呤、巯基嘌呤、5-5-氟尿嘧啶、环孢菌素氟尿嘧啶、环孢菌素A A、雌二醇、白消安等。、雌二醇、白消安等。二、超敏反应二、超敏反应 超敏反应超敏反应 又称变态反应，是指机体受同一抗原再次又称变态反应，是指机体受同一抗原再次刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。超敏反应与刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。超敏反应与免疫反应本质上都是机体对某些抗原物质的特异性免疫免疫反应本质上都是机体对某些抗原物质的特异性免疫应答，但超敏反应主要表现为组织损伤和或生理功能应答，但超敏反应主要表现为组织损伤和或生理功能紊乱，免疫反应则主要表现为生理性防御效应
21、。紊乱，免疫反应则主要表现为生理性防御效应。某些药物在不同个体或同一个体，由于使用方式不同，某些药物在不同个体或同一个体，由于使用方式不同，可出现不同类型的超敏反应。可出现不同类型的超敏反应。如青霉素所致的超敏反应通常以如青霉素所致的超敏反应通常以过敏性休克、荨麻疹、过敏性休克、荨麻疹、哮喘哮喘等等型型超敏反应为主，亦可引起局部超敏反应为主，亦可引起局部ArthusArthus反应和反应和关节炎关节炎等等型型超敏反应；当长期大剂量静脉注射时，可引超敏反应；当长期大剂量静脉注射时，可引起起溶血性贫血等溶血性贫血等型型超敏反应；若反复多次局部涂抹，则超敏反应；若反复多次局部涂抹，则造成由造成由型型
22、超敏反应引起的超敏反应引起的接触性皮炎。接触性皮炎。二、超敏反应二、超敏反应 由于职业接触而引起的超敏反应由于职业暴露可引起各由于职业接触而引起的超敏反应由于职业暴露可引起各型超敏反应，型超敏反应，例如：例如：(1)(1)接触性皮炎：接触性皮炎：某些染料、油漆、金属、塑料、药物等物质与人体接某些染料、油漆、金属、塑料、药物等物质与人体接触，使机体致敏，机体再次接触同样的物质，发生的湿触，使机体致敏，机体再次接触同样的物质，发生的湿疹样反应称接触性皮炎。这类接触性皮炎约占整个职业疹样反应称接触性皮炎。这类接触性皮炎约占整个职业性皮炎的性皮炎的6060，表现为红肿、硬结、严重的反应可引起，表现为红
23、肿、硬结、严重的反应可引起局部组织坏死、皮肤溃疡及剥脱性皮炎。局部组织坏死、皮肤溃疡及剥脱性皮炎。(2)(2)过敏性肺病：过敏性肺病：在过敏性肺病中，最具代表性的是哮喘。在欧洲和美在过敏性肺病中，最具代表性的是哮喘。在欧洲和美国职业哮喘人群约占国职业哮喘人群约占0.20.266，日本约有，日本约有1515的哮喘的哮喘病例与职业有关。病例与职业有关。三、自身免疫三、自身免疫 自身免疫自身免疫 就是指机体免疫系统对自身成分发生免就是指机体免疫系统对自身成分发生免疫应答的反应疫应答的反应 。在某些因素影响下，机体的组织成份或免疫系统本在某些因素影响下，机体的组织成份或免疫系统本身出现了某些异常，致使
24、免疫系统误将自身成份当成外身出现了某些异常，致使免疫系统误将自身成份当成外来物来攻击。这时候免疫系统会产生针对机体自身一些来物来攻击。这时候免疫系统会产生针对机体自身一些成份的抗体及活性淋巴细胞，损害破坏自身组织脏器。成份的抗体及活性淋巴细胞，损害破坏自身组织脏器。自身免疫反应达到一定强度，以致破坏正常组织结自身免疫反应达到一定强度，以致破坏正常组织结构并引起相应临床症状时，就成为构并引起相应临床症状时，就成为自身免疫疾病。自身免疫疾病。三、自身免疫三、自身免疫 外源化学物引起自身免疫反应和自身免疫病，其基本外源化学物引起自身免疫反应和自身免疫病，其基本病理特征病理特征为化学物质诱导体内自身抗
25、原，刺激机体免疫活为化学物质诱导体内自身抗原，刺激机体免疫活性细胞，特别是辅助性细胞，特别是辅助T T细胞，进而激活细胞，进而激活B B细胞，产生一种细胞，产生一种或多种自身抗体，抗原与抗体结合形成免疫复合物，随血或多种自身抗体，抗原与抗体结合形成免疫复合物，随血液循环到某些部位沉积下来，干扰相应器官的正常生理功液循环到某些部位沉积下来，干扰相应器官的正常生理功能，并通过激活补体，促使炎性细胞浸润，造成组织损伤。能，并通过激活补体，促使炎性细胞浸润，造成组织损伤。如氯化汞引起的自身免疫性肾炎，可见染毒鼠血清如氯化汞引起的自身免疫性肾炎，可见染毒鼠血清IgEIgE和和IgGIgG浓度明显升高，脾
26、脏浓度明显升高，脾脏IgGIgG分泌细胞增多，血清分泌细胞增多，血清中抗核抗体、抗中抗核抗体、抗DNADNA抗体和抗肾小球基底膜抗体阳性，抗体和抗肾小球基底膜抗体阳性，病理切片可见肾小球基底膜和外周血管有线状或颗粒状免病理切片可见肾小球基底膜和外周血管有线状或颗粒状免疫复合物沉积。疫复合物沉积。三、自身免疫三、自身免疫 四、外源化学物对免疫系统作用特点四、外源化学物对免疫系统作用特点 1.1.1.1.反应的灵敏性反应的灵敏性 很多外源化学物对免疫系统造成很多外源化学物对免疫系统造成不良反应的剂量往往低于它们的一般毒性作用剂量。如小不良反应的剂量往往低于它们的一般毒性作用剂量。如小鼠长期接触低剂
27、量的甲基汞、四乙基铅和砷酸钠在表现出鼠长期接触低剂量的甲基汞、四乙基铅和砷酸钠在表现出明显毒性反应之前，就出现免疫功能改变。又如许多大气明显毒性反应之前，就出现免疫功能改变。又如许多大气和水体中化学污染物，引起超敏反应的浓度比出现一般毒和水体中化学污染物，引起超敏反应的浓度比出现一般毒性作用的浓度低若干数量级。性作用的浓度低若干数量级。1.1.2.2.反应的复杂性反应的复杂性 外源化学物对免疫系统影响的复外源化学物对免疫系统影响的复杂性主要表现在免疫反应的双重性和作用的选择性。杂性主要表现在免疫反应的双重性和作用的选择性。一种外源化学物对机体可产生免疫增强或免疫抑制两一种外源化学物对机体可产生
28、免疫增强或免疫抑制两种效应，它取决于化学物质剂量大小、进入机体途径以及种效应，它取决于化学物质剂量大小、进入机体途径以及检测时间。检测时间。五、外源化学物免疫抑制机制五、外源化学物免疫抑制机制 1.1.近年来许多学者对外源化学物免疫抑制机制进行了大量近年来许多学者对外源化学物免疫抑制机制进行了大量的研究，归纳起来可分为的研究，归纳起来可分为直接作用直接作用机制和机制和间接作用间接作用机理机理。1.1.（一）直接作用一）直接作用 许多外源化学物的免疫抑制作用是通过其原形或其代谢产许多外源化学物的免疫抑制作用是通过其原形或其代谢产物直接作用于机体的免疫器官和免疫细胞而引起的物直接作用于机体的免疫器
29、官和免疫细胞而引起的。1.1.1.1.细胞毒细胞毒性作用性作用外源化学物直接作用于免疫细胞和免疫器官，引起细胞死外源化学物直接作用于免疫细胞和免疫器官，引起细胞死亡，免疫细胞数目减少，免疫器官萎缩，免疫功能抑制亡，免疫细胞数目减少，免疫器官萎缩，免疫功能抑制。1.1.2.2.对淋巴细胞成熟过程的影响对淋巴细胞成熟过程的影响 淋巴细胞是由骨髓干淋巴细胞是由骨髓干细胞发育而来细胞发育而来，干细胞是一群未分化的母细胞，其中一部干细胞是一群未分化的母细胞，其中一部分进入胸腺，发育成熟为分进入胸腺，发育成熟为T T淋巴细胞。淋巴细胞。T T淋巴细胞的正常淋巴细胞的正常发育需要骨髓不断向胸腺提供淋巴干细胞
30、，因此，某些外发育需要骨髓不断向胸腺提供淋巴干细胞，因此，某些外源化学物对骨髓干细胞的毒性作用可能是引起免疫抑制的源化学物对骨髓干细胞的毒性作用可能是引起免疫抑制的机制之一。机制之一。五、外源化学物免疫抑制机制五、外源化学物免疫抑制机制 1.1.3.3.对淋巴细胞增殖、分化的影响对淋巴细胞增殖、分化的影响 淋巴细胞在受到抗原或有丝分裂原的刺激，产生免疫淋巴细胞在受到抗原或有丝分裂原的刺激，产生免疫应答的最初阶段，是使静止的淋巴细胞活化增殖成为有活应答的最初阶段，是使静止的淋巴细胞活化增殖成为有活性的细胞性的细胞。对活化过程中任一环节的影响都会改变淋巴细胞的增对活化过程中任一环节的影响都会改变淋
31、巴细胞的增殖与分化，进而影响免疫功能殖与分化，进而影响免疫功能。其其活化过程活化过程是，抗原或有丝分裂原与淋巴细胞膜上受是，抗原或有丝分裂原与淋巴细胞膜上受体结合后，激活膜上的体结合后，激活膜上的GTPGTP结合蛋白，结合蛋白，GTPGTP结合蛋白进结合蛋白进一步激活膜上的磷脂酶一步激活膜上的磷脂酶C(PLC)C(PLC)，PLCPLC水解磷酯酰肌醇二水解磷酯酰肌醇二磷酸磷酸(PIP2)(PIP2)，使其分解成肌醇三磷酸，使其分解成肌醇三磷酸(IP3)(IP3)和甘油二酯和甘油二酯(DAG)(DAG)。胞内游离。胞内游离Ca2+Ca2+浓度升高，导致淋巴因子的产生，浓度升高，导致淋巴因子的产生
32、，淋巴细胞活化。淋巴细胞活化。五、外源化学物免疫抑制机制五、外源化学物免疫抑制机制 （二）间接二）间接作用作用 1.1.对神经内分泌网络的影响对神经内分泌网络的影响 外源化学物对下丘脑外源化学物对下丘脑-垂垂体体-肾上腺轴肾上腺轴(HPA)(HPA)的激活，可分泌许多内分泌素及一些的激活，可分泌许多内分泌素及一些生物活性物质，如糖皮质激素、儿茶酚胺、乙酰胆碱、性生物活性物质，如糖皮质激素、儿茶酚胺、乙酰胆碱、性激素、内啡肽、甲状腺素、生长激素等。激素、内啡肽、甲状腺素、生长激素等。这些内分泌素对这些内分泌素对免疫系统均有调节作用。免疫系统均有调节作用。2.2.对营养和代谢的影响对营养和代谢的影
33、响 营养状况能影响机体免疫功能。营养状况能影响机体免疫功能。营养不良可使免疫系统一级和二级淋巴器官的大小、重量、营养不良可使免疫系统一级和二级淋巴器官的大小、重量、结构和细胞组成都有明显改变，其严重程度依次为胸腺、脾结构和细胞组成都有明显改变，其严重程度依次为胸腺、脾脏、肠系膜淋巴结、颈部与脏、肠系膜淋巴结、颈部与腋窝腋窝淋巴结及阑尾。营养不良时，淋巴结及阑尾。营养不良时，体液免疫、细胞免疫均降低。体液免疫、细胞免疫均降低。六、食品中化学物对免疫功能影响六、食品中化学物对免疫功能影响1.1.（一）使免疫功能受到抑制或产生免疫缺损一）使免疫功能受到抑制或产生免疫缺损 很多化学物质可以对免疫功能包
34、括体液免疫功能和细很多化学物质可以对免疫功能包括体液免疫功能和细胞免疫功能产生抑制作用，但必须指出的是并不是所有的胞免疫功能产生抑制作用，但必须指出的是并不是所有的化学物质都可以引起免疫抑制化学物质都可以引起免疫抑制。例如许多金属对免疫功能有抑制作用，但是硒却可以例如许多金属对免疫功能有抑制作用，但是硒却可以增强免疫反应，在给抗原前或与抗原同时给硒，反应增强增强免疫反应，在给抗原前或与抗原同时给硒，反应增强最明显。另外锌在体外试验也是增加抗体反应的能力，实最明显。另外锌在体外试验也是增加抗体反应的能力，实验动物在接触某些化学物后，其免疫功能抑制的程度取决验动物在接触某些化学物后，其免疫功能抑制
35、的程度取决于所接触化学物的剂量于所接触化学物的剂量。1.1.（二）改变宿主的防御功能，降低机体抵抗力二）改变宿主的防御功能，降低机体抵抗力 机体在接触外源性化学物后，可以改变其对细胞、病机体在接触外源性化学物后，可以改变其对细胞、病毒、寄生虫及可移植肿瘤和自发肿瘤的抵抗力毒、寄生虫及可移植肿瘤和自发肿瘤的抵抗力六、食品中化学物对免疫功能影响六、食品中化学物对免疫功能影响1.1.（三）产生变态反应三）产生变态反应 变态反应是病理性免疫反应，当机体受抗原刺激后产变态反应是病理性免疫反应，当机体受抗原刺激后产生异常的体液或细胞免疫反应，导致生理功能紊乱或组织生异常的体液或细胞免疫反应，导致生理功能紊
36、乱或组织损伤。引起变态反应性病变的变应原可以是完全抗原，也损伤。引起变态反应性病变的变应原可以是完全抗原，也可以是半抗原可以是半抗原.1.1.化学物质引起的变态反应主要有以下几个特点化学物质引起的变态反应主要有以下几个特点：反应表现不同于该物质的一般毒性反应，组织病变也不反应表现不同于该物质的一般毒性反应，组织病变也不同于该物质的中毒变化，而是变态反应性炎症同于该物质的中毒变化，而是变态反应性炎症；通常接触某种化学物后，经通常接触某种化学物后，经1212周再次接触该物质，反周再次接触该物质，反应即可出现；应即可出现；变态反应不存在剂量变态反应不存在剂量反应关系，很小的剂量进入体内反应关系，很小
37、的剂量进入体内就可以致敏，再接触小剂量即可出现症状就可以致敏，再接触小剂量即可出现症状。一、免疫毒性检测方案一、免疫毒性检测方案 1 1、推荐适合于我国的小鼠免疫毒性检测方案、推荐适合于我国的小鼠免疫毒性检测方案 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 一、免疫毒性检测方案一、免疫毒性检测方案 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 2 2.人群免疫毒性检测方案人群免疫毒性检测方案 8080年代由美国国家研究委员会年代由美国国家研究委员会(National(National Research CouncilResearch Council，NRC)NRC)提出的人群免疫
38、毒性检测提出的人群免疫毒性检测方案分为方案分为三个阶段三个阶段，所有接触免疫毒物的人均需进行第，所有接触免疫毒物的人均需进行第一阶段检测，在第一阶段检测中发现有异常的人及选择一阶段检测，在第一阶段检测中发现有异常的人及选择部分接触人群进行第二阶段检测，第三阶段检测是在第部分接触人群进行第二阶段检测，第三阶段检测是在第二阶段中发现有异常的人中进行。二阶段中发现有异常的人中进行。世界卫生组织世界卫生组织(WHO)(WHO)也对人群免疫毒性检测提出建议，也对人群免疫毒性检测提出建议，在在WHOWHO推荐的方案中包括推荐的方案中包括七个方面七个方面：血液学检查、体液：血液学检查、体液免疫、细胞免疫、非
39、特异性免疫、淋巴细胞的表面标记、免疫、细胞免疫、非特异性免疫、淋巴细胞的表面标记、自身抗体、临床化学检查等。自身抗体、临床化学检查等。二、免疫抑制的检测方法二、免疫抑制的检测方法 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 1.1.免疫病理学检查。包括：免疫病理学检查。包括：(1)(1)淋巴器官重量：淋巴器官重量：通过称重了解淋巴器官重量的变化，通过称重了解淋巴器官重量的变化，最常用来检测淋巴器官重量的是胸腺、脾脏、淋巴结。根最常用来检测淋巴器官重量的是胸腺、脾脏、淋巴结。根据接触外源化学物的途径，应对不同部位的淋巴结进行称据接触外源化学物的途径，应对不同部位的淋巴结进行称重，如经口接
40、触则对肠系膜淋巴结称重，经呼吸道接触对重，如经口接触则对肠系膜淋巴结称重，经呼吸道接触对支气管淋巴结称重。支气管淋巴结称重。(2)(2)病理检查：病理检查：除对胸腺、脾脏及淋巴结进行病理检查外，除对胸腺、脾脏及淋巴结进行病理检查外，根据暴露途径的不同，对粘膜免疫系统和皮肤免疫系统的根据暴露途径的不同，对粘膜免疫系统和皮肤免疫系统的组织病理也应进行检查。组织病理也应进行检查。(3)(3)用用FACSFACS分析外源化学物对细胞表面标记的影响：分析外源化学物对细胞表面标记的影响：荧光激活的细胞分类仪荧光激活的细胞分类仪(fluorescence activated cell(fluorescenc
41、e activated cell sortorsortor，FACS)FACS)是利用免疫荧光与细胞生物学、流体力学、是利用免疫荧光与细胞生物学、流体力学、光学和电子计算机等多种技术，进行细胞和分子水平研究。光学和电子计算机等多种技术，进行细胞和分子水平研究。是鉴定化学物免疫毒性十分敏感的指标。是鉴定化学物免疫毒性十分敏感的指标。二、免疫抑制的检测方法二、免疫抑制的检测方法 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 2.2.淋巴细胞增殖反应淋巴细胞增殖反应 淋巴细胞增殖试验是测定淋巴细胞增殖试验是测定B B淋巴细胞和淋巴细胞和T T淋巴细胞功能淋巴细胞功能的简便方法，重复性也较好。的
42、简便方法，重复性也较好。在进行该试验时需用有丝分裂原刺激淋巴细胞转化，经在进行该试验时需用有丝分裂原刺激淋巴细胞转化，经刺激后增殖的淋巴细胞用形态学方法、同位素掺入法和比刺激后增殖的淋巴细胞用形态学方法、同位素掺入法和比色分析法进行检测。色分析法进行检测。淋巴细胞增殖反应在检测外源化学物对免疫系统毒性上淋巴细胞增殖反应在检测外源化学物对免疫系统毒性上不是一个灵敏的方法，这是因为细胞在体外培养条件下，不是一个灵敏的方法，这是因为细胞在体外培养条件下，需经几天时间才能达到反应的高峰，这段时间有些受到损需经几天时间才能达到反应的高峰，这段时间有些受到损伤的细胞得到恢复，这是体外试验或半体外试验中一个
43、共伤的细胞得到恢复，这是体外试验或半体外试验中一个共同的问题。同的问题。二、免疫抑制的检测方法二、免疫抑制的检测方法 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 3.3.体液免疫功能体液免疫功能检测检测 有许多方法可用来检测体液免疫功能，包括抗体形成细有许多方法可用来检测体液免疫功能，包括抗体形成细胞胞(PFC)(PFC)、抗体产生的量及、抗体产生的量及B B细胞受体等。细胞受体等。其中其中，最常用，最常用的方法是的方法是PFCPFC测定。测定。在在PFCPFC测定时需用抗原免疫动物，常用的抗原有绵羊红测定时需用抗原免疫动物，常用的抗原有绵羊红细胞细胞(SRBC)(SRBC)、牛血清白
44、蛋白、牛血清白蛋白(BSA)(BSA)、钥孔嘁血蓝蛋白、钥孔嘁血蓝蛋白(KLH)(KLH)及脂多糖及脂多糖(LPS)(LPS)等。动物经等。动物经SRBCSRBC免疫后免疫后4545天，天，血清中出现特异性抗体，脾脏中有大量抗体形成细胞。再血清中出现特异性抗体，脾脏中有大量抗体形成细胞。再分别对抗体和抗体形成细胞进行测定，方法简单、特异，分别对抗体和抗体形成细胞进行测定，方法简单、特异，不需要特殊的仪器，在很多实验室里均可进行。不需要特殊的仪器，在很多实验室里均可进行。二、免疫抑制的检测方法二、免疫抑制的检测方法 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 4.4.细胞免疫功能检测细胞
45、免疫功能检测 有体内法和体外法。有体内法和体外法。体内法包括迟发型变态反应、皮肤移植排斥反应、移体内法包括迟发型变态反应、皮肤移植排斥反应、移植物抗宿主反应。植物抗宿主反应。体外法有淋巴细胞增殖、体外法有淋巴细胞增殖、T T细胞毒性及淋巴因子的产生细胞毒性及淋巴因子的产生等。等。体外法虽然经常采用，但是体内法测定迟发型变态反体外法虽然经常采用，但是体内法测定迟发型变态反应应用更广。通常迟发型变态反应可以反映机体细胞免疫应应用更广。通常迟发型变态反应可以反映机体细胞免疫状况。状况。迟发型变态反应是在整体动物身上进行的试验，它是迟发型变态反应是在整体动物身上进行的试验，它是将抗原定量注入皮内，将抗
46、原定量注入皮内，2448h2448h后观察结果，若注射部位后观察结果，若注射部位出现红肿、硬结为阳性结果。出现红肿、硬结为阳性结果。二、免疫抑制的检测方法二、免疫抑制的检测方法 第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 5.NK5.NK细胞活性检测细胞活性检测 NKNK细胞在机体抗肿瘤、抗感染及免疫调节中起着重要作细胞在机体抗肿瘤、抗感染及免疫调节中起着重要作用，外源化学物对用，外源化学物对NKNK细胞活性的影响已越来越受到重视细胞活性的影响已越来越受到重视 6.6.宿主抵抗力检测宿主抵抗力检测 外源化学物诱发免疫毒性可表现为机体对感染因子或肿外源化学物诱发免疫毒性可表现为机体对感染
47、因子或肿瘤细胞的抵抗力发生改变。宿主抵抗力的检测大部分是在瘤细胞的抵抗力发生改变。宿主抵抗力的检测大部分是在小鼠身上进行的，包括对细菌、病毒、寄生虫及可移植肿小鼠身上进行的，包括对细菌、病毒、寄生虫及可移植肿瘤细胞的抵抗力，只有个别是在大鼠身上进行的。瘤细胞的抵抗力，只有个别是在大鼠身上进行的。在进行宿主抵抗力检测时，所用感染因子的剂量及动物在进行宿主抵抗力检测时，所用感染因子的剂量及动物数是十分重要的，剂量太高太低都得不到满意的结果。尽数是十分重要的，剂量太高太低都得不到满意的结果。尽管很多宿主抵抗力试验在操作上很简单，但需要较多的动管很多宿主抵抗力试验在操作上很简单，但需要较多的动物，与免
48、疫功能检测相比其敏感性较差。因此在免疫毒性物，与免疫功能检测相比其敏感性较差。因此在免疫毒性筛选上，一般不做宿主抵抗力检测。筛选上，一般不做宿主抵抗力检测。三、超敏反应的检测方法三、超敏反应的检测方法第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 1 1.皮肤超敏反应的检测皮肤超敏反应的检测 最常用的有两种，即局部封闭涂皮法及皮内和涂皮相结最常用的有两种，即局部封闭涂皮法及皮内和涂皮相结合的方法合的方法.局部涂皮法局部涂皮法用于强致敏物的筛选，操作简便，但接触剂用于强致敏物的筛选，操作简便，但接触剂量不易控制。量不易控制。皮内和涂皮相结合的方法皮内和涂皮相结合的方法，致敏性强，检出率高，尤
49、适，致敏性强，检出率高，尤适于弱致敏物的检测，该两种方法均以豚鼠为实验模型，豚鼠于弱致敏物的检测，该两种方法均以豚鼠为实验模型，豚鼠实验方法繁杂，费用较贵。实验方法繁杂，费用较贵。近年来发展两种检测方法，近年来发展两种检测方法，小鼠耳肿实验小鼠耳肿实验及及局部淋巴结局部淋巴结实验。实验。由于方法简单，小鼠价格低廉，实验用材少，而且能由于方法简单，小鼠价格低廉，实验用材少，而且能较好的预测人群接触外源化学物的致敏性，得到广泛应用。较好的预测人群接触外源化学物的致敏性，得到广泛应用。三、超敏反应的检测方法三、超敏反应的检测方法第四节第四节 免疫毒理学试验方法免疫毒理学试验方法 2.2.呼吸道超敏反
50、应的检测呼吸道超敏反应的检测 可采用激发试验、血清中可采用激发试验、血清中IgEIgE的检测及辅助的检测及辅助T T细胞细胞(Th2)(Th2)分泌的因子等。分泌的因子等。激发试验是模拟自然发病条件，以少量抗原引起一次较激发试验是模拟自然发病条件，以少量抗原引起一次较轻的超敏反应发作，用以确定过敏原的试验，主要用于轻的超敏反应发作，用以确定过敏原的试验，主要用于I I型型超敏反应。超敏反应。常用的激发试验有支气管激发试验，常用的激发试验有支气管激发试验，鼻粘膜激发试验等鼻粘膜激发试验等。血清中血清中IgEIgE检测对检测对I I型超敏反应的诊断和超敏原的确定有价值，型超敏反应的诊断和超敏原的确
