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速发型过敏反应(Itamediate Hypersensitivity)或过敏性休克(Anaphylactic shock)是当今国际医学界共同瞩目的研究热点。很多过敏性疾病如哮喘等,在过去10年中年死亡率翻了一倍。对于过敏性疾病,由于其病理生理学机制不是很清楚,大多数的过敏性疾病未得到改善。
速发型过敏反应又称Ⅰ型变态反应,它是已免疫机体在再次接受同样变应原刺激时发生的反应。具有发生、消退快,反应强烈的特点,并具明显的个体差异。其范围可以从局部到全身,严重者可导致休克甚至死亡。对速发型过敏反应的发生机制,目前的认识为:当相同的变应原再次侵入机体时,与体内已形成的IgE抗体特异性结合,激活肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放出一系列生物活性介质,其中组胺,白三烯,前列腺素等被认为作用明显,引起毛细血管扩张,血管壁通透性增加,平滑肌收缩和腺体分泌增多。发生速发型过敏反应。
IgE是Ⅰ型超敏反应中一种很重要的介质,又称反应素或亲细胞抗体。大量学者的研究表明:速发型过敏反应的机制和IgE抗体生成的调节有密切的关系。IgE的生成量关系到致敏个体是否发生速发型过敏反应。IgE的生成受以下三个因素的调控:遗传因素、抗原的性质、辅助T细胞和细胞因子,其中辅助性T细胞与细胞因子的作用得到了很多研究者的关注。1995年以来,相继发现一系列抑制细胞因子信号传导途径的蛋白分子,SOCS(Suppressor of cytokine sigaling,细胞因子信号传导的抑制因子)家族蛋白,就是其中一类可被多种细胞因子诱导产生,反过来又可对信号传导途径进行抑制调节的蛋白分子。作为调控炎症反应的关键环节,细胞信号传导系统以其数量少但作用广泛的特点吸引了人们的注意,细胞因子信号抑制因子(SOCS)就是其中的一员。SOCS家族由SOCS1~SOCS7和CIS八种成员组成,其结构相似,SOCS家族成员的蛋白质结构含多变的N区、位于中间的SH2区和保守的SOCS盒(SOCS box)三个部分。SH2区含有SH2结构域,它能与其他信号蛋白的磷酸化酪氨酸残基结合,通过该区域,不同的SOCS蛋白识别不同的目标,进而调节多种细胞因子信号传导途径。正常情况下细胞内SOCS表达水平极低,但多种细胞因子、生长因子和激素可诱导SOCS迅速合成,产生的SOCS反过来又主要通过对JAK-STAT信号通路的调节抑制细胞因子及激素的信号转导,形成一个负反馈调节通路,影响炎性介质,甚至影响凋亡的发生。为了探讨SOCS的生理作用,有许多相关研究被开展,包括细胞培养模式,基因工程小鼠、各种损伤动物模型。这些体内及体外实验证明SOCS-1和SOCS-3是这个家族中仅有的对免疫系统有作用的成员,我们认为它与过敏性休克的发生发展也可能有密切关系。目前在过敏性休克的研究中,SOCS在过敏性休克的作用报道甚少。我们通过对过敏性休克死亡病人的脏器作为研究模型,采用分子生物学等技术,通过观察SOCS1和SOCS3在过敏性休克死亡病人各个重要脏器中的变化,明确SOCS1和SOCS3与过敏性休克的关系及意义。弄清SOCS在体内的可能的作用机制,从而为过敏性休克的治疗提供新的策略。
目的:通过过敏性休克死亡病人的脏器,观察过敏性休克病人在过敏原引起的疾病发展过程中SOCS1和SOCS3在心脏,肺脏,肾脏,肝脏和脾脏中的基因水平和蛋白水平的表达的变化,并明确其表达的部位,探讨SOCS在体内的可能的作用机制从而为过敏性休克的治疗提供新的策略。
方法:收集2006年02月至2006年10月经中山大学法医鉴定中心鉴定,尸体解剖及组织学检验为符合过敏性休克的病例12例(其中男7例,女5例。年龄3~65岁)。取其肝脏、肾脏、心脏、肺脏和脾脏组织。立即液氮下保存。收集同期15例无病外伤所致的意外死亡者(其中男8例,女7例。年龄12~55岁)同类脏器组织作为正常对照。取各脏器组织行病理检查和提取RNA,采用RT—PCR测各组织中SOCS1和SOCS3的mRNA的相对含量,用SPSS统计软件测定它们之间的变化关系。用免疫组化法观察SOCS1、SOCS3和IFN-γ、IgE在组织中蛋白的表达。运用图像分析系统进行分析,统计学方法比较两组的积分光密度和阳性细胞数值。
SOCS-1和SOCS-3在过敏性休克中调空机制的研究结果:病理切片HE示:过敏性休克组中可见各脏器的广泛淤血,间质血管充血,肺脏可见嗜酸性粒细胞。肾脏肾小球部分玻璃样变性或纤维化。肾小管上皮轻度自溶。肝脏部分肝细胞脂肪变性。SOCS1和SOCS3的蛋白和mRNA在各脏器中表达均较正常组增高。各脏器中SOCS1表达水平高于SOCS3(P均<0.05),差异具有统计学上的意义。以肾脏表达最高,且SOCS1和SOCS3表达呈正相关(r=0.1762,P<0.01)。各脏器中IFN-γ表达水平均较正常组增高,差异具有统计学上的意义。免疫组化未检测到IgE的表达。
结论: SoCS1和SOCS3可能参与调节过敏性休克的发病过程。IFN-γ也可能参与了这个过程。探讨过敏性休克的病理生理机制,拮抗SOCS可否减轻过敏性休克的临床过程有待进一步研究。