食品中化學(xué)物質(zhì)的毒理學(xué)

第一章 食品中化學(xué)物質(zhì)的免疫毒性 免疫毒理學(xué)(Immunotoxicology)是毒理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，主要研究外源化學(xué)物和物理因素對(duì)人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的有害作用及其機(jī)制。免疫毒理學(xué)是在免疫學(xué)和毒理學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的學(xué)科。研究食品中化學(xué)物質(zhì)的免疫毒性是免疫毒理學(xué)的重要內(nèi)容之一，該學(xué)科是隨著免疫學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，是毒理學(xué)的一個(gè)新分支。 免疫毒理學(xué)的研究?jī)?nèi)容有以下幾方面： 1. 建立和改進(jìn)免疫毒性檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法 進(jìn)一步改進(jìn)和確定免疫功能檢測(cè)與宿主抵抗力試驗(yàn)；建立檢測(cè)外源化學(xué)物免疫毒性的體外試驗(yàn)方法；建立評(píng)價(jià)外源化學(xué)物對(duì)局部免疫功能(肺、皮膚、胃腸道)影響的方法；建立從動(dòng)物免疫毒性檢測(cè)結(jié)果外推到人的數(shù)學(xué)模型等。 2. 免疫毒性機(jī)制的研究 外源化學(xué)物對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的影響，包括直接和間接影響兩方面，應(yīng)從這兩方面入手，采用行之有效的研究手段，將整體、細(xì)胞、分子、基因水平上的研究方法有機(jī)結(jié)合，綜合分析外源化學(xué)物免疫毒性機(jī)制，它包括外源化學(xué)物引起免疫抑制或免疫缺損的機(jī)制和引起超敏反應(yīng)以及自身免疫反應(yīng)或自身免疫病的機(jī)制。 3. 對(duì)有拮抗外源化學(xué)物致免疫毒性的藥品或保健晶的研究 為保護(hù)人群身體健康及職業(yè)接觸者的安全，應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究，盡量減少外源化學(xué)物對(duì)人體造成的不良影響，從天然資源獲取具有免疫調(diào)節(jié)作用的保健品尤為重要。過(guò)去在對(duì)食品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)時(shí)，常常是根據(jù)一般毒理學(xué)的檢查，例如急性毒性、蓄積毒性、亞慢性或慢性毒性檢測(cè)，包括動(dòng)物的生長(zhǎng)率或功能障礙，重要器官的重量及功能變化，血液生化指標(biāo)的改變、遺傳學(xué)指標(biāo)及行為、神經(jīng)等方面的指標(biāo)改變。但有時(shí)在長(zhǎng)期小劑量接觸某種化學(xué)物質(zhì)后，雖然不足以引起以上各方面的變化，但卻可表現(xiàn)出對(duì)免疫系統(tǒng)的作用。所以研究外源性化學(xué)物（包括食品中化學(xué)物）對(duì)免疫功能的影響，一方面可對(duì)它們的毒性做出全面的評(píng)價(jià)，另外還可以從對(duì)免疫功能的檢查中尋求外源性化學(xué)物對(duì)機(jī)體損害的早期指標(biāo)。免疫功能變化是十分靈敏的，通常產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)效應(yīng)的劑量絕大多數(shù)比出現(xiàn)毒性作用劑量低若干個(gè)數(shù)量級(jí)。免疫應(yīng)答是機(jī)體的一個(gè)重要防護(hù)和調(diào)節(jié)機(jī)制。如果免疫系統(tǒng)受損，傳染病的發(fā)病率就會(huì)大大地增加，從而間接影響到動(dòng)物的生命。外源性化學(xué)物質(zhì)本身多是小分子的物質(zhì)，并不能引起免疫應(yīng)答，但是當(dāng)器官操作以后，化學(xué)物和損傷的組織成分相結(jié)合就可能產(chǎn)生抗原性，引起免疫病理性損傷，對(duì)免疫功能的檢測(cè)有助于對(duì)外源性化學(xué)物所造成損害的臨床表現(xiàn)及病理過(guò)程有進(jìn)一步的了解。免疫毒性的研究還有助于我們了解化學(xué)物損害機(jī)體的生物學(xué)機(jī)制。由于免疫應(yīng)答具有高度的選擇性和特異性，并且由多種免疫細(xì)胞和免疫因子參與完成的?，F(xiàn)在我們可以利用體外培養(yǎng)各種免疫細(xì)胞的方法，在培養(yǎng)基內(nèi)加入各種外源性化學(xué)物，從而了解這些外源性化學(xué)物作用的部位，并提供有關(guān)外源性化學(xué)物與生物效應(yīng)之間作用性質(zhì)方面的資料。因此目前國(guó)內(nèi)對(duì)于食物中化學(xué)物質(zhì)的免疫毒性研究已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。第一節(jié) 機(jī)體的免疫系統(tǒng)及免疫功能高等動(dòng)物具有完善的免疫功能，而免疫功能又是由免疫系統(tǒng)完成的。免疫系統(tǒng)首先識(shí)別各種異物，激活免疫細(xì)胞，產(chǎn)生特異殺傷或解毒效應(yīng)。機(jī)體的免疫系統(tǒng)包括免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子。根據(jù)免疫器官的發(fā)生和作用不同，免疫器官可分成兩類(lèi)，一類(lèi)稱(chēng)中樞免疫器官（primary lymphatic organs），包括胸腺、法氏囊（鳥(niǎo)類(lèi)）或法氏囊類(lèi)似器官；另一類(lèi)是周?chē)庖咂鞴伲╯econdary lymphatic organs），包括淋巴結(jié)、脾臟、扁桃體與闌尾等。中樞淋巴器官是造血干細(xì)胞增殖、分化為T(mén)和B淋巴細(xì)胞的場(chǎng)所，周?chē)馨推鞴偈敲庖叻磻?yīng)的重要場(chǎng)所。胸腺是一個(gè)很重要的中樞淋巴器官，其結(jié)構(gòu)和大小隨年齡而有明顯的變化。新生兒胸腺約1015g，其皮質(zhì)比較發(fā)達(dá)。青春期胸腺的重量可達(dá)3035g，皮質(zhì)變薄而髓質(zhì)發(fā)達(dá)。隨著性成熟，胸腺逐漸退化，其中淋巴細(xì)胞減少，而到老年期胸腺僅有15g或更小，其中主要為脂肪組織。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，新生期作胸腺試驗(yàn)的動(dòng)物，其外周免疫器官的胸腺依賴(lài)區(qū)（thymus dependent area或稱(chēng)T細(xì)胞區(qū)）內(nèi)的淋巴細(xì)胞稀少，血中淋巴細(xì)胞顯著減少，失去對(duì)同種異體移植的免疫排斥反應(yīng)，細(xì)胞免疫功能低下，體液功能受損。參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞，即免疫細(xì)胞有淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等。這些細(xì)胞的起源是造血干細(xì)胞。淋巴細(xì)胞的形態(tài)與功能十分復(fù)雜。以往根據(jù)淋巴細(xì)胞功能、壽命、分布、理化性狀、對(duì)有絲分裂的反應(yīng)和對(duì)藥物的敏感性不同，將它分成T細(xì)胞和B細(xì)胞。而后來(lái)發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞表面具有特殊的結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱(chēng)表面標(biāo)記（surface marker），一般指表面抗原、表面免疫球蛋白和表面受體。根據(jù)淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)記不同，可將淋巴細(xì)胞分成T細(xì)胞、K細(xì)胞和NK細(xì)胞，免疫分子主要包括免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）、補(bǔ)體（complement）和淋巴因子（lymphokine）。機(jī)體的免疫反應(yīng)功能主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，即防御功能、穩(wěn)定功能和監(jiān)視功能。防御功能（defense）是指病原體侵入機(jī)體后，通過(guò)各種屏障，包括呼吸道、消化道、血腦屏障及各種抗體、補(bǔ)體所起的防御作用。防御功能正常狀態(tài)就能殺滅各種病原體。但防御功能過(guò)高或過(guò)低都有可能產(chǎn)生疾病，過(guò)高可產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)，過(guò)低則易造成免疫缺損，出現(xiàn)反復(fù)感染。穩(wěn)定功能（homeostasis）是指機(jī)體在正常情況下有清除衰老和損傷細(xì)胞的功能，從而保持機(jī)體的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，這種功能發(fā)生異常，就會(huì)產(chǎn)生自身免疫。監(jiān)視功能（surveilance）是指識(shí)別和清除體內(nèi)突變細(xì)胞的功能。人體在正常情況下，具有清除突變細(xì)胞的能力，眾所周知體細(xì)胞突變是腫瘤發(fā)生的基礎(chǔ)，一旦監(jiān)視功能過(guò)低就有可能發(fā)生腫瘤。機(jī)體的免疫應(yīng)過(guò)程是很復(fù)雜的，它是由吞噬細(xì)胞系和淋巴細(xì)胞系共同完成的，這一個(gè)過(guò)程包括免疫細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別，即抗原分子與免疫細(xì)胞間的相互作用；免疫細(xì)胞的活化和分化過(guò)程，即免疫細(xì)胞間的相互作用，效應(yīng)細(xì)胞和效應(yīng)分子的效應(yīng)作用。第二節(jié) 外源化學(xué)物對(duì)免疫系統(tǒng)的影響外源化學(xué)物對(duì)免疫系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在三個(gè)方面，即免疫抑制，超敏反應(yīng)及自身免疫反應(yīng)。一、免疫抑制 1具有免疫抑制作用的外源化學(xué)物 (1) 多鹵代芳烴類(lèi)：多氯聯(lián)苯(PCB)、多溴聯(lián)苯(PBB)、六氯苯(HCB)、四氯二苯呋喃(TCDF)、四氯二苯對(duì)二惡英(TCDD)等。 (2) 多環(huán)芳烴類(lèi)：苯并()蒽(BA)、7，12二甲基苯并()蒽(DMBA)、三甲基膽蒽(3-MCA)、苯并()芘B ()P等。 (3) 農(nóng)藥類(lèi)：DDT、敵百蟲(chóng)、甲基對(duì)硫磷等。 (4) 金屬：鉛、鎘、砷、汞、鉻、鎳、鋅、銅、甲基汞、有機(jī)錫等。 (5) 大氣污染物：二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳等。 (6) 工業(yè)污染物：氯乙烯、苯、苯乙烯、聯(lián)苯胺、三硝基甲苯、石棉等。 (7) 治療用藥物：環(huán)磷酰胺、氨甲蝶呤、6-巰基嘌呤、5-氟尿嘧啶、環(huán)孢菌素A、雌二醇、白消安等。 2. 外源化學(xué)物對(duì)免疫功能的抑制作用 外源化學(xué)物對(duì)免疫功能的抑制作用包括體液免疫功能、細(xì)胞免疫功能、巨噬細(xì)胞功能、NK細(xì)胞功能及宿主抵抗力等，以多鹵代烴類(lèi)對(duì)嚙齒類(lèi)動(dòng)物免疫功能影響為例，見(jiàn)表10-1。表10-1 多鹵代烴類(lèi)對(duì)嚙齒類(lèi)動(dòng)物免疫功能及宿主抵抗力的影響檢測(cè)項(xiàng)目化學(xué)物質(zhì)PCBPBBTCDDTCDF宿主抵抗力細(xì)菌ND內(nèi)毒素ND病毒NDND寄生蟲(chóng)NDND腫瘤細(xì)胞NDND細(xì)胞免疫DTHND淋巴細(xì)胞增殖體液免疫PFCND抗體滴度ND巨噬細(xì)胞功能NDND下降 增強(qiáng) 無(wú)影響 ND未檢測(cè) 凡具有免疫抑制的化學(xué)物均能降低機(jī)體對(duì)細(xì)菌、病毒、腫瘤及寄生蟲(chóng)的抵抗力。 人群中由于用免疫抑制劑治療某些自身免疫病、結(jié)締組織病、慢性炎癥性疾患及防止移植器官的排斥等，可引起由細(xì)菌、病毒、霉菌及寄生蟲(chóng)感染導(dǎo)致的合并癥。接受器官移植病人的另一個(gè)合并癥是繼發(fā)癌癥的發(fā)生率增高，如果治療停止后，繼發(fā)癌癥可部分或完全消失。通過(guò)對(duì)大量存活10年以上腎移植病人的調(diào)查，幾乎有50的病人發(fā)生癌癥。癌癥的類(lèi)型各異，皮膚癌、唇癌的發(fā)生率比一般人群高21倍，非何杰金氏病高2849倍，卡波齊氏肉瘤高400500倍，頸部癌癥高14倍，以上資料表明免疫抑制與癌癥的發(fā)生有密切的關(guān)系。二、超敏反應(yīng) 超敏反應(yīng)(hypersensitivity reaction)又稱(chēng)變態(tài)反應(yīng)(allergy)，是指機(jī)體受同一抗原再次刺激后產(chǎn)生的一種異常或病理性免疫反應(yīng)。超敏反應(yīng)與免疫反應(yīng)本質(zhì)上都是機(jī)體對(duì)某些抗原物質(zhì)的特異性免疫應(yīng)答，但超敏反應(yīng)主要表現(xiàn)為組織損傷和或生理功能紊亂，免疫反應(yīng)則主要表現(xiàn)為生理性防御效應(yīng)。 1. 超敏反應(yīng)的分類(lèi) 1963年Cell和Coombs根據(jù)超敏反應(yīng)發(fā)生的機(jī)制和臨床特點(diǎn)，將其分為四型，見(jiàn)表10-2。表10-2 Cell和Goombs對(duì)超敏反應(yīng)的分類(lèi)類(lèi) 別靶部位臨床表現(xiàn)參與分子和細(xì)胞I型速發(fā)型胃腸道胃、腸變態(tài)反應(yīng)IgE，可能有IgG皮 膚蕁麻疹，特應(yīng)性皮炎 肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞呼吸道鼻炎、哮喘血 管過(guò)敏性休克型細(xì)胞毒型紅細(xì)胞溶血性貧血、輸血反應(yīng)IgC或IgM、補(bǔ)體、巨噬細(xì)胞白細(xì)胞粒細(xì)胞減少 K細(xì)胞血小板血小板減少性紫癜、肺-腎綜合征型免疫復(fù)合物型血管、細(xì)胞核脈管炎、紅斑狼瘡IgC、IgA或IgA腎慢性腎小球腎炎 補(bǔ)體、中性粒細(xì)胞關(guān) 節(jié)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎嗜堿性粒細(xì)胞型 遲發(fā)型皮 膚接觸性皮炎T淋巴細(xì)胞肺結(jié) 核中樞神經(jīng)系統(tǒng)變態(tài)反應(yīng)性腦炎甲狀腺甲狀腺炎其他器官移植排斥 I、型超敏反應(yīng)是由抗體介導(dǎo)的，發(fā)生較快，數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)即可產(chǎn)生反應(yīng)。型超敏反應(yīng)是由致敏T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的，一般在二次抗原注入后2448h反應(yīng)達(dá)高峰，稱(chēng)遲發(fā)型超敏反應(yīng)。 2. 由于職業(yè)接觸而引起的超敏反應(yīng) 由于職業(yè)暴露可引起各型超敏反應(yīng)，現(xiàn)僅介紹最常見(jiàn)的兩種。 (1) 接觸性皮炎：某些染料、油漆、金屬、塑料、藥物等物質(zhì)與人體接觸，使機(jī)體致敏，機(jī)體再次接觸同樣的物質(zhì)，能發(fā)生濕疹樣反應(yīng)稱(chēng)接觸性皮炎。這類(lèi)接觸性皮炎約占整個(gè)職業(yè)性皮炎的60，由致敏T淋巴細(xì)胞引起的型超敏反應(yīng)，表現(xiàn)為紅腫、硬結(jié)、嚴(yán)重的反應(yīng)可引起局部組織壞死、皮膚潰瘍及剝脫性皮炎。其組織學(xué)表現(xiàn)為血管周?chē)袉魏思?xì)胞浸潤(rùn)，在表皮與真皮間發(fā)生水腫。 (2) 過(guò)敏性肺?。涸谶^(guò)敏性肺病中，最具代表性的是哮喘。在歐洲和美國(guó)職業(yè)哮喘人群約占0.26，日本約有15的哮喘病例與職業(yè)有關(guān)。甲苯二異氰酸酯(TDI)是異氰酸酯類(lèi)化合物，廣泛應(yīng)用于制造泡沫塑料、粘合劑、橡膠、合成纖維、特種油漆等。TDI對(duì)人粘膜有刺激作用和致敏作用。1951年Fucks報(bào)道第1例TDI-哮喘病例，6070年代已報(bào)道TDI引起哮喘病例數(shù)百例。人長(zhǎng)期接觸低濃度TDI，甚至低到0.39mgm3時(shí)，仍可發(fā)生呼吸道刺激癥狀和哮喘。TDI作業(yè)工人中，哮喘患病率約為510，其發(fā)病過(guò)程符合變應(yīng)性機(jī)制。TDI哮喘患者變應(yīng)原支氣管激發(fā)實(shí)驗(yàn)呈陽(yáng)性反應(yīng)，乙酰膽堿吸入實(shí)驗(yàn)也呈現(xiàn)氣道高反應(yīng)性，即使脫離接觸后，這種高反應(yīng)性可持續(xù)3年。TDI哮喘患者血中抗原特異性IgE抗體呈陽(yáng)性，陽(yáng)性率為100。近年來(lái)已證實(shí)患者血中特異性IgG4水平也有增高。 3. 常用藥物所致的超敏反應(yīng) 某些藥物在不同個(gè)體或同一個(gè)體，由于使用方式不同，可出現(xiàn)不同類(lèi)型的超敏反應(yīng)。如青霉素所致的超敏反應(yīng)通常以過(guò)敏性休克、蕁麻疹、哮喘等型超敏反應(yīng)為主，亦可引起局部Arthus反應(yīng)和關(guān)節(jié)炎等型超敏反應(yīng)；當(dāng)長(zhǎng)期大劑量靜脈注射時(shí)，可引起型超敏反應(yīng)，表現(xiàn)為溶血性貧血；若反復(fù)多次局部涂抹，則造成由型超敏反應(yīng)引起的接觸性皮炎。其他藥物如磺胺、巴比妥也可引起各種類(lèi)型的超敏反應(yīng)(表10-3)表10-3 常用藥物所致的超敏反應(yīng)超敏反應(yīng)型別 超敏反應(yīng)性疾病青霉素磺 胺巴比妥I型過(guò)敏性休克 +蕁麻疹+哮 喘+型溶血性貧血+粒細(xì)胞減少癥+血小板減少癥+型局部Arthus反應(yīng)+關(guān)節(jié)炎+發(fā) 熱+型接觸性皮炎+剝脫性皮炎+三、自身免疫 自身免疫(autoimmunity)是機(jī)體對(duì)自身組織成分或細(xì)胞抗原性失去免疫耐受性，導(dǎo)致自身免疫效應(yīng)細(xì)胞和自身抗體產(chǎn)生，稱(chēng)為自身免疫。自身免疫反應(yīng)達(dá)到一定強(qiáng)度，以致破壞正常組織結(jié)構(gòu)并引起相應(yīng)臨床癥狀時(shí)，就成為自身免疫病。 1 . 引起自身免疫的外源化學(xué)物 目前已發(fā)現(xiàn)許多外源化學(xué)物可引起自身免疫病，其中研究最多的是藥物，表10-4列舉部分引起人類(lèi)自身免疫病的外源化學(xué)物。表10-4 引起人群自身免疫性疾病的外源化學(xué)物 外源化學(xué)物 自身免疫性疾病 重金屬 金 免疫復(fù)合物性腎小球腎炎 鎘 免疫復(fù)合物性腎小球腎炎 汞 免疫復(fù)合物性腎小球腎炎 藥 物 鋰 自身免疫性甲狀腺病 青霉素 自身免疫性溶血性貧血 甲基多巴 自身免疫性溶血性貧血、自身免疫性肝炎 吡啶硫胺素 天皰瘡 氟烷 自身免疫性肝炎 有機(jī)溶劑、工業(yè)化學(xué)物 聯(lián)苯胺 系統(tǒng)性紅斑狼瘡 多溴聯(lián)苯 自身免疫性甲狀腺疾患 多氯聯(lián)苯 自身免疫性甲狀腺疾患 氯乙烯 全身性硬皮病 食品中的化學(xué)物、食品添加劑 酒石酸 系統(tǒng)性紅斑狼瘡 摻假的菜籽油 全身性硬皮病 2. 外源化學(xué)物引起自身免疫的病理特征及特點(diǎn) 外源化學(xué)物引起自身免疫反應(yīng)和自身免疫病，其基本病理特征為化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)體內(nèi)自身抗原，刺激機(jī)體免疫活性細(xì)胞，特別是輔助T細(xì)胞，進(jìn)而激活B細(xì)胞，產(chǎn)生一種或多種自身抗體，抗原與抗體結(jié)合形成免疫復(fù)合物，隨血液循環(huán)到某些部位沉積下來(lái)，干擾相應(yīng)器官的正常生理功能，并通過(guò)激活補(bǔ)體，促使炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，造成組織損傷。如氯化汞引起的自身免疫性腎炎，可見(jiàn)染毒鼠血清IgE和IgC濃度明顯升高，月國(guó) 窩淋巴結(jié)(PLN)明顯增重，脾臟IgG分泌細(xì)胞增多，血清中抗核抗體、抗DNA抗體和抗腎小球基底膜抗體陽(yáng)性，病理切片可見(jiàn)腎小球基底膜和外周血管有線(xiàn)狀或顆粒狀免疫復(fù)合物沉積。 外源化學(xué)物引起自身免疫的一個(gè)重要特點(diǎn)是有明顯的個(gè)體差異，即在同物種間可表現(xiàn)為遺傳易感性和遺傳抗性，如某些品系的小鼠(新西蘭黑小鼠New Zealand Black mice，NZB小鼠)自身免疫病的發(fā)病率特別高。在遺傳因素與自身免疫病發(fā)病的關(guān)系中，主要組織相容性復(fù)合體特別受到重視。在人類(lèi)則與HIA抗原(人類(lèi)MHC編碼抗原)有關(guān)，如肼苯噠嗪易在MEg-DR4特異性抗原人群中誘發(fā)系統(tǒng)性紅斑狼瘡，硫代金鹽誘發(fā)的免疫腎病卻易發(fā)生在HLA-DR3和HLA-B8特異性抗原的人群中。四、外源化學(xué)物對(duì)免疫系統(tǒng)作用特點(diǎn) 1. 反應(yīng)的靈敏性 很多外源化學(xué)物對(duì)免疫系統(tǒng)造成不良反應(yīng)的劑量往往低于它們的一般毒性作用劑量。如小鼠長(zhǎng)期接觸低劑量的甲基汞、四乙基鉛和砷酸鈉在表現(xiàn)出明顯毒性反應(yīng)之前，就出現(xiàn)免疫功能改變。又如前蘇聯(lián)學(xué)者研究大氣和水體中化學(xué)污染物的毒性時(shí)，發(fā)現(xiàn)許多污染物引起超敏反應(yīng)的濃度比出現(xiàn)一般毒性作用的濃度低若干數(shù)量級(jí)，因此前蘇聯(lián)于1981年明確規(guī)定，凡用于生產(chǎn)的新化學(xué)物質(zhì)必須進(jìn)行對(duì)免疫系統(tǒng)不良影響的鑒定。 2. 反應(yīng)的復(fù)雜性 外源化學(xué)物對(duì)免疫系統(tǒng)影響的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在免疫反應(yīng)的雙重性和作用的選擇性。一種外源化學(xué)物對(duì)機(jī)體可產(chǎn)生免疫增強(qiáng)或免疫抑制兩種效應(yīng)，它取決于化學(xué)物質(zhì)劑量大小、進(jìn)入機(jī)體途徑以及檢測(cè)時(shí)間。如給抗原前給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腹腔注射鎘，可觀(guān)察到動(dòng)物抗體生成細(xì)胞(PFC)增加，但在給抗原后2天給鎘，則PFC明顯減少。氨基硫羰基咪唑啉酮在一定劑量下具有免疫抑制作用，但當(dāng)劑量加大時(shí)免疫抑制作用反而不明顯。很多外源化學(xué)物可選擇性地?fù)p傷免疫反應(yīng)的一個(gè)方面或是某種免疫細(xì)胞的亞類(lèi)。例如皮質(zhì)類(lèi)固醇損傷輔助T細(xì)胞(TH)，而環(huán)孢菌素對(duì)各類(lèi)T細(xì)胞均有損傷作用，環(huán)磷酰胺主要對(duì)活化增殖的細(xì)胞有毒性，而且對(duì)B細(xì)胞的毒性比T細(xì)胞大。五、外源化學(xué)物免疫抑制機(jī)制 近年來(lái)國(guó)外許多學(xué)者對(duì)外源化學(xué)物免疫抑制機(jī)制進(jìn)行了大量的研究，歸納起來(lái)可分為直接作用機(jī)制和間接作用機(jī)理。 （一）直接作用 許多外源化學(xué)物的免疫抑制作用是通過(guò)其原形或其代謝產(chǎn)物直接作用于機(jī)體的免疫器官和免疫細(xì)胞而引起的。 1. 細(xì)胞毒作用 外源化學(xué)物直接作用于免疫細(xì)胞和免疫器官，引起細(xì)胞死亡，免疫細(xì)胞數(shù)目減少，免疫器官萎縮，免疫功能抑制。根據(jù)細(xì)胞死亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)改變，細(xì)胞死亡分為壞死(necrosis)和凋亡(apoptosis)。凋亡細(xì)胞染色質(zhì)凝聚、細(xì)胞質(zhì)濃縮，膜包繞的核質(zhì)以及胞質(zhì)成分稱(chēng)凋亡小體。細(xì)胞凋亡是機(jī)體自我調(diào)節(jié)的一種生理現(xiàn)象，既可是一種生理過(guò)程，也可是一種病理過(guò)程。有機(jī)錫化學(xué)物是一類(lèi)廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、農(nóng)業(yè)和防腐涂料中的化學(xué)物。三-n-丁基錫(Tri-n-butyltin，TBT)是防腐涂料中最常用的有機(jī)錫，其毒作用的靶部位主要是免疫系統(tǒng)。較低濃度的有機(jī)錫就可引起胸腺萎縮，皮質(zhì)區(qū)胸腺數(shù)目減少，抑制巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞活性。TBT引起胸腺細(xì)胞死亡的主要機(jī)理可能是由于胞內(nèi)游離鈣濃度升高而引起細(xì)胞凋亡。Aw等人的研究表明，50molL的TBT在體外與大鼠胸腺細(xì)胞作用6h，有40的細(xì)胞死亡，在細(xì)胞死亡前1h，胞內(nèi)游離鈣濃度明顯升高并伴有DNA片段出現(xiàn)。將胸腺細(xì)胞在無(wú)鈣緩沖液中與TBT共育或用細(xì)胞內(nèi)鈣離子螯合劑Quin-2或BAPTA來(lái)抑制TBT引起的胞內(nèi)游離鈣升高，這兩種方法均能有效地阻止DNA片段的形成和細(xì)胞死亡的發(fā)生，說(shuō)明鈣離子濃度的升高是TBT誘發(fā)細(xì)胞凋亡的因素。低濃度鎘(410molL)也可引起人類(lèi)T細(xì)胞系GEM-C12細(xì)胞凋亡。 2. 對(duì)淋巴細(xì)胞成熟過(guò)程的影響 淋巴細(xì)胞是由骨髓多能干細(xì)胞發(fā)育而來(lái)。干細(xì)胞是一群未分化的母細(xì)胞，其中一部分進(jìn)入胸腺，在胸腺素的作用下，發(fā)育成熟為T(mén)淋巴細(xì)胞。T淋巴細(xì)胞的正常發(fā)育需要胎肝或骨髓不斷向胸腺提供淋巴干細(xì)胞，因此，某些外源化學(xué)物對(duì)骨髓干細(xì)胞的毒性作用可能是引起免疫抑制的機(jī)制之一。 3. 對(duì)淋巴細(xì)胞增殖、分化的影響 淋巴細(xì)胞在受到抗原或有絲分裂原的刺激，產(chǎn)生免疫應(yīng)答的最初階段，是使靜止的淋巴細(xì)胞活化增殖成為有活性的細(xì)胞。其活化過(guò)程是，抗原或有絲分裂原與淋巴細(xì)胞膜上受體結(jié)合后，激活膜上的GTP結(jié)合蛋白，GTP結(jié)合蛋白進(jìn)一步激活膜上的磷脂酶C(PLC)，PLC水解磷酯酰肌醇二磷酸(PIP2)，使其分解成肌醇三磷酸(IP3)和甘油二酯(DAG)。胞內(nèi)游離Ca2+濃度升高，導(dǎo)致淋巴因子的產(chǎn)生，如白介素-2(IL-2)的產(chǎn)生和IL-2受體的表達(dá)，淋巴細(xì)胞活化。對(duì)活化過(guò)程中任一環(huán)節(jié)的影響都會(huì)改變淋巴細(xì)胞的增殖與分化，進(jìn)而影響免疫功能。 Palardy等人發(fā)現(xiàn)二甲基苯蒽(DMBA)在體外可明顯抑制PHA或單克隆抗體OKT3刺激的人外周血單核細(xì)胞的增殖反應(yīng)，但DMBA必須在加刺激原以前與單核細(xì)胞作用，才能產(chǎn)生這種抑制作用，說(shuō)明DMBA干擾單核細(xì)胞增殖的早期過(guò)程。 （二）間接作用 1. 對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)的影響 外源化學(xué)物對(duì)下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA)的激活，可分泌許多內(nèi)分泌素及一些生物活性物質(zhì)，如糖皮質(zhì)激素、兒茶酚胺、乙酰膽堿、性激素、內(nèi)啡肽、甲狀腺素、生長(zhǎng)激素等。這些內(nèi)分泌素對(duì)免疫系統(tǒng)均有調(diào)節(jié)作用，其中研究最多的是糖皮質(zhì)激素，它幾乎對(duì)所有的免疫細(xì)胞都有抑制作用，包括淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞等。 2. 對(duì)營(yíng)養(yǎng)和代謝的影響 營(yíng)養(yǎng)狀況能影響機(jī)體免疫功能。營(yíng)養(yǎng)不良可使免疫系統(tǒng)一級(jí)和二級(jí)淋巴器官的大小、重量、結(jié)構(gòu)和細(xì)胞組成都有明顯改變，其嚴(yán)重程度依次為胸腺、脾臟、腸系膜淋巴結(jié)、頸部與胭窩淋巴結(jié)及闌尾。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)，體液免疫、細(xì)胞免疫均降低，增加對(duì)感染的易感性。單一營(yíng)養(yǎng)素的缺乏也會(huì)對(duì)免疫功能有明顯的影響，如維生素A缺乏可引起脾臟、胸腺退化，外周血淋巴細(xì)胞數(shù)減少，NK細(xì)胞數(shù)明顯下降，抗體產(chǎn)生減少。六、食品中化學(xué)物對(duì)免疫功能影響及其作用機(jī)制食品中的某些化學(xué)物，如食品添加劑、食品中污染物、農(nóng)藥殘留等都可以影響的免疫功能，具體表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面。（一）使免疫功能受到抑制或產(chǎn)生免疫缺損很多化學(xué)物質(zhì)可以對(duì)免疫功能包括體液免疫功能和細(xì)胞免疫功能產(chǎn)生抑制作用，但必須指出的是并不是所有的化學(xué)物質(zhì)都可以引起免疫抑制。例如許多金屬對(duì)免疫功能有抑制作用，但是硒卻可以增強(qiáng)免疫反應(yīng)，在給抗原前或與抗原同時(shí)給硒，反應(yīng)增強(qiáng)最明顯。另外鋅在體外試驗(yàn)也是增加抗體反應(yīng)的能力，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在接觸某些化學(xué)物后，其免疫功能抑制的程度取決于所接觸化學(xué)物的劑量。（二）改變宿主的防御功能，降低機(jī)體抵抗力機(jī)體在接觸外源性化學(xué)物后，可以改變其對(duì)細(xì)胞、病毒、寄生蟲(chóng)及可移植腫瘤和自發(fā)腫瘤的抵抗力，一般來(lái)說(shuō)由于細(xì)胞介導(dǎo)免疫（cell mediated immunity，CMI）或體液免疫(humoral mediated immunity,HMI)嚴(yán)重抑制而造成宿主對(duì)一些感染因子敏感性增加，抵抗力下降。當(dāng)動(dòng)物接觸化學(xué)物后用腫瘤細(xì)胞去激發(fā)，可以發(fā)現(xiàn)腫瘤發(fā)生率在接觸化學(xué)物的動(dòng)物組中明顯高于對(duì)照組。（三）產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)變態(tài)反應(yīng)是病理性免疫反應(yīng)，當(dāng)機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生異常的體液或細(xì)胞免疫反應(yīng)，導(dǎo)致生理功能紊亂或組織損傷。引起變態(tài)反應(yīng)性病變的變應(yīng)原可以是完全抗原，如異種血清蛋白質(zhì)、微生物、霉菌、植物、花粉等，也可以是半抗原，許多分子量較小的化學(xué)物或某些金屬元素，它們本身沒(méi)有抗原性，但當(dāng)它們與某些大分子物質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物，則能引起動(dòng)物產(chǎn)生抗體，此抗體又能與原來(lái)的小分子物質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合?；瘜W(xué)物質(zhì)引起的變態(tài)反應(yīng)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：反應(yīng)表現(xiàn)不同于該物質(zhì)的一般毒性反應(yīng)，組織病變也不同于該物質(zhì)的中毒變化，而是變態(tài)反應(yīng)性炎癥；通常接觸某種化學(xué)物后，經(jīng)12周再次接觸該物質(zhì)，反應(yīng)即可出現(xiàn)；變態(tài)反應(yīng)不存在劑量反應(yīng)關(guān)系，很小的劑量進(jìn)入體內(nèi)就可以致敏，再接觸小劑量即可出現(xiàn)癥狀。根據(jù)變態(tài)反應(yīng)出現(xiàn)的快慢及抗體是否存在，把變態(tài)反應(yīng)分成如下四型：1. 第型速發(fā)型或反應(yīng)素型（anaphylactic sensitivity） 該型變態(tài)反應(yīng)是由IgE介導(dǎo)的，當(dāng)過(guò)敏體質(zhì)的機(jī)體初次接觸變應(yīng)原時(shí)，可產(chǎn)生IgE抗體，抗體結(jié)合于肥大細(xì)胞或嗜堿性粒細(xì)胞表面，使機(jī)體處于致敏狀態(tài)，可維持半年至數(shù)年。當(dāng)致敏的機(jī)體再次接觸相同的變應(yīng)原時(shí)，變應(yīng)原即和細(xì)胞表面的IgE結(jié)合，使細(xì)胞脫顆粒并釋放多種化學(xué)介質(zhì)，引起毛細(xì)血管擴(kuò)張，通透性增加，腺體分泌增多及平滑肌收縮為特點(diǎn)的病理變化并引起一系列的臨床癥狀。某些食品或食品中污染物（如霉菌、農(nóng)藥、金屬型等）均可引起型變態(tài)反應(yīng)，檢測(cè)可獲皮膚試驗(yàn)陽(yáng)性，血清可測(cè)得特異及非特異性IgE抗體。2. 第型細(xì)胞毒型或溶細(xì)胞型(antibody dependent cytotoxic hypersensitivity)該型變態(tài)反應(yīng)是抗體（IgG或IgM）引起抗原的組織細(xì)胞損傷或功能障礙。IgG或IgM與機(jī)體靶細(xì)胞表面的抗原結(jié)合，引起活化補(bǔ)體、巨噬細(xì)胞吞噬或K細(xì)胞的抗體依賴(lài)細(xì)胞毒作用，最后引起細(xì)胞的破壞死亡。某些化學(xué)物具有半抗原性，在體內(nèi)與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成化學(xué)物紅細(xì)胞復(fù)合物而具有抗原性，刺激機(jī)體產(chǎn)生IgG抗體。當(dāng)化學(xué)物再次進(jìn)入，抗體與結(jié)合在膜上的化學(xué)物結(jié)合，激活血清中的補(bǔ)體，產(chǎn)生溶血反應(yīng)。另外當(dāng)化學(xué)物進(jìn)入機(jī)體，在血液中形成游離的化學(xué)物抗體復(fù)合物，這種復(fù)合物可吸附于紅細(xì)胞、白細(xì)胞或血小板上。在吸附過(guò)程中補(bǔ)體被固定并激活，使細(xì)胞溶解，引起溶血、白細(xì)胞減少或血小板減少。3. 第型免疫復(fù)合型（complex-mediated hypersensitivity） 該型變態(tài)反應(yīng)是由于抗原抗體復(fù)合物在組織中沉著而引起的炎癥反應(yīng)。炎癥反應(yīng)涉及補(bǔ)體的活化和中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)，釋放出許多水解酶并造成組織損傷。4. 第型遲發(fā)型或細(xì)胞免疫型（cellmediated hypersenstivity） 該型變態(tài)反應(yīng)是由免疫的TD或TK細(xì)胞與特異抗原的反應(yīng)而引起組織損傷。表面具有特異性受體的致敏T淋巴細(xì)胞再次與抗原相遇，引起細(xì)胞增殖，其中TD細(xì)胞可釋放淋巴因子，吸引和激活非特異性的巨噬細(xì)胞。由于細(xì)胞的增殖和浸潤(rùn)，可誘發(fā)遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。在該反應(yīng)中受抗原刺激而增殖和分化的細(xì)胞是T細(xì)胞，在缺乏T細(xì)胞的情況下不產(chǎn)生遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。外源性化學(xué)物對(duì)免疫功能作用可通過(guò)直接作用機(jī)制和間接作用機(jī)制。直接作用表現(xiàn)在食品中存在的某些化學(xué)物的細(xì)胞毒性作用，它們可以直接作用于免疫器官以及免疫細(xì)胞，如食品污染物TCDD可以對(duì)體液免疫、細(xì)胞免疫及宿主抵抗力都產(chǎn)生抑制作用，TCDD直接作用于胸腺，使其發(fā)生嚴(yán)重萎縮，在皮層的胸腺明顯減少。某些化學(xué)物還可直接作用于淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞以及一些輔助細(xì)胞；關(guān)于化學(xué)物作用于淋巴細(xì)胞的具體機(jī)制并不十分清楚，有可能是改變免疫細(xì)胞表面特異的膜受體，有些化學(xué)物如有機(jī)氯使膜的穩(wěn)定性產(chǎn)生變化而影響細(xì)胞的功能，膜上的ATP酶的活性改變能使細(xì)胞功能發(fā)生變化。間接作用主要是內(nèi)分泌的作用，營(yíng)養(yǎng)缺乏是其中一個(gè)重要原因。營(yíng)養(yǎng)不良常常會(huì)增加對(duì)感染的易感性及降低免疫力。兒童缺乏蛋白質(zhì)及大鼠營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)血清中腎上腺皮質(zhì)激素可升高，皮質(zhì)激素的升高可抑制體液免疫功能。B族維生素和礦物質(zhì)缺乏可造成細(xì)胞免疫功能降低以及對(duì)傳染病的抵抗力下降。第三節(jié) 化學(xué)致癌物引起的腫瘤免疫腫瘤的病因是十分復(fù)雜的，但大量流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明人類(lèi)腫瘤的8085是環(huán)境因素引起的，其中包括食品中的化學(xué)因素，因此化學(xué)致癌是人們關(guān)注的問(wèn)題，化學(xué)致癌物引起的腫瘤免疫更是當(dāng)前人們研究的特點(diǎn)。（一）腫瘤細(xì)胞的抗原及其特點(diǎn)正常細(xì)胞在突變、轉(zhuǎn)化成細(xì)胞的過(guò)程中基因發(fā)生變化導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及成分的改變，也就是抗原性發(fā)生變化，癌細(xì)胞抗原的主要特點(diǎn)是器官特異抗原的丟失；胚胎性抗原的重現(xiàn)及新生腫瘤特異抗原的出現(xiàn)。腫瘤特異抗原（tumor specific antigen,TSA）只存在于腫瘤細(xì)胞而不存在于正常細(xì)胞。在動(dòng)物中這類(lèi)腫瘤抗原是由移植排斥實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)的，所以也稱(chēng)為腫瘤特異移植抗原（tumor-specific transplantation antigen，TSTA）。腫瘤相關(guān)抗原（tumor associated antigen,TAA）是另外一類(lèi)存在于腫瘤細(xì)胞表面的大分子，這類(lèi)物質(zhì)并非腫瘤細(xì)胞所特有，但在細(xì)胞癌變時(shí)其含量明顯增加，只有量的變化而缺乏嚴(yán)格的腫瘤特異性。帶瘤宿主的免疫系統(tǒng)不能識(shí)別這類(lèi)抗原，因它們不具有抗原性。但這類(lèi)抗原的出現(xiàn)與腫瘤有關(guān)，因此稱(chēng)它們?yōu)槟[瘤相關(guān)抗原。胚胎性抗原即是這一類(lèi)抗原的代表，如癌胚抗原與消化道腫瘤有關(guān)，甲胎蛋白與肝癌有關(guān)。（二）化學(xué)致癌物誘發(fā)腫瘤的特點(diǎn)化學(xué)致癌物致癌性不同，所致腫瘤抗原性強(qiáng)弱不同，如由三甲基膽蒽（3-MC）誘導(dǎo)小鼠肉瘤，其抗原性較二苯丙蒽（DBA）誘變者為強(qiáng)，而由二苯酰吡喃誘發(fā)的小鼠肉瘤抗原性則弱。腫瘤發(fā)病潛伏期短，抗原性較強(qiáng)，潛伏期長(zhǎng)，抗原性弱。在純系動(dòng)物中用化學(xué)致癌物誘發(fā)出的腫瘤最明顯的特點(diǎn)是腫瘤抗原具有個(gè)體特異性，如用3-MC誘發(fā)的大鼠肉瘤抗原，只能對(duì)自身的大鼠抗血清起特異免疫反應(yīng)，而其他的同系大鼠同樣是由3-MC誘發(fā)的肉瘤彼此無(wú)交叉反應(yīng)。也有人發(fā)現(xiàn)用同一種化學(xué)物質(zhì)在同一宿主的不同部位誘發(fā)的兩個(gè)腫瘤，其抗原性也不盡相同。（三）機(jī)體的抗腫瘤免疫機(jī)制目前已知至少有5種細(xì)胞在腫瘤免疫中起作用，這5種細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、裸細(xì)胞或K細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞。盡管各種細(xì)胞殺瘤的作用和途徑不同，但最終均是細(xì)胞膜溶解成孔，細(xì)胞內(nèi)容物外溢，細(xì)胞破裂而死亡。1. T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用 T細(xì)胞的溶瘤作用在腫瘤免疫中起重要作用，它不僅可特異性地直接破壞瘤細(xì)胞，而且還可釋放淋巴因子活化巨噬細(xì)胞以殺傷瘤細(xì)胞。T淋巴細(xì)胞對(duì)瘤細(xì)胞殺傷作用的特點(diǎn)是具有免疫特異性；一般需幾小時(shí)至24小時(shí)發(fā)生反應(yīng)；不需補(bǔ)體參與；瘤細(xì)胞必須與致敏淋巴細(xì)胞密切接觸。2. 抗體依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用 T細(xì)胞是一種能發(fā)揮細(xì)胞毒性作用的淋巴細(xì)胞，由于它的殺傷作用依賴(lài)于抗體的存在，所以稱(chēng)為抗體依賴(lài)細(xì)胞。K細(xì)胞是直接來(lái)自于骨髓的淋巴樣細(xì)胞，它不依賴(lài)于胸腺，例如裸鼠缺乏胸腺，但仍有K細(xì)胞功能。K細(xì)胞的功能是由于它的細(xì)胞膜上Fc受體可與已結(jié)合于瘤細(xì)胞上的IgG型抗體的Fc段結(jié)合，從而激發(fā)K細(xì)胞的活性，將靶細(xì)胞殺傷和破壞，這個(gè)殺傷作用是非特異性、無(wú)選擇性的。3. NK細(xì)胞的殺傷作用 NK細(xì)胞是一類(lèi)無(wú)需預(yù)先致敏即有迅速溶腫瘤細(xì)胞作用的淋巴細(xì)胞。它們不同于致敏的T細(xì)胞、K細(xì)胞、巨噬細(xì)胞，故稱(chēng)為天然殺傷細(xì)胞，它們有自發(fā)性淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。NK細(xì)胞主要存在于外周血及脾臟中，其活性隨年齡而有變化。NK細(xì)胞在免疫監(jiān)視上起重要作用，對(duì)各種類(lèi)型的腫瘤細(xì)胞均有溶解作用，因此有人提出NK細(xì)胞是宿主抗癌的天然屏障或第一道防線(xiàn)。（四）免疫毒性與致癌作用很多化學(xué)物可以引起免疫功能下降，特別是細(xì)胞免疫功能受到抑制，NK細(xì)胞活性降低，為癌癥的發(fā)生提供了有利條件。機(jī)體正常細(xì)胞可在環(huán)境因素作用下發(fā)生突變、并惡性轉(zhuǎn)化形成腫瘤細(xì)胞，這時(shí)在腫瘤細(xì)胞表面出現(xiàn)新的抗原，此時(shí)機(jī)體可通過(guò)免疫監(jiān)視作用識(shí)別腫瘤抗原是“外來(lái)”或“非已”細(xì)胞，從而調(diào)動(dòng)免疫系統(tǒng)進(jìn)行防御直到最后消滅腫瘤細(xì)胞。近年來(lái)NK細(xì)胞在免疫監(jiān)視中的作用越來(lái)越受到重視，已證明化學(xué)致癌物的致癌作用是與NK細(xì)胞活性有關(guān)的，有人曾用10種多環(huán)芳烴物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證實(shí)，凡是具有免疫抑制作用的多環(huán)芳烴物質(zhì)都具有致癌作用，免疫抑制作用的大小與致癌作用的強(qiáng)弱是相一致的。第四節(jié) 免疫毒理學(xué)試驗(yàn)方法一、免疫毒性檢測(cè)方案 1. 美國(guó)國(guó)家毒理學(xué)計(jì)劃(NTP)推薦的小鼠免疫毒性檢測(cè)方案(表10-5)表10-5 NTP推薦的小鼠免疫毒性檢測(cè)方案(Luster，1988)檢測(cè)項(xiàng)目 檢 測(cè) 內(nèi) 容篩選(一級(jí))免疫病理 血液學(xué)白細(xì)胞總數(shù)及分類(lèi) 臟器重量體重、脾臟、胸腺、腎、肝 細(xì)胞學(xué)脾臟 組織學(xué)脾臟、胸腺、淋巴結(jié) 體液免疫 對(duì)T淋巴細(xì)胞依賴(lài)性抗原(SRBC)產(chǎn)生IgM空斑細(xì)胞數(shù) 對(duì)有絲分裂原LPS反應(yīng) 細(xì)胞免疫 對(duì)有絲分裂原ConA反應(yīng)及混合淋巴細(xì)胞反應(yīng) 非特異性免疫 自然殺傷(NK)細(xì)胞活性 廣泛研究(二級(jí)) 免疫病理 脾臟中T、B淋巴細(xì)胞數(shù) 體液免疫 對(duì)SRBC的IgC抗體形成細(xì)胞數(shù) 細(xì)胞免疫 細(xì)胞毒T細(xì)胞(CTL)的溶細(xì)胞效應(yīng)及遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH) 非特異性免疫 巨噬細(xì)胞腹腔巨噬細(xì)胞數(shù)及吞噬能力(靜止及活化) 宿主抵抗力的攻擊 模型 同基因型腫瘤細(xì)胞 (觀(guān)察終點(diǎn)) PYB6肉瘤(腫瘤發(fā)生率) B16F10黑色素瘤(肺部腫瘤的結(jié)節(jié)數(shù)) 細(xì)菌模型 李斯特菌(死亡率) 鏈球菌(死亡率) 病毒模型 流感病毒(死亡率) 寄生蟲(chóng)模型 瘧原蟲(chóng)(寄生物血癥) 2. 荷蘭NIPHEH推薦的大鼠免疫毒性檢測(cè)方案(表10-6)表10-6 荷蘭NIPHEH推薦的大鼠免疫毒性檢測(cè)方案(VosandHenkvailLoveren，1989) 項(xiàng)目 檢 測(cè) 內(nèi) 容一級(jí) 免疫病理學(xué) 常規(guī)血液學(xué)(白細(xì)胞分類(lèi)、計(jì)數(shù)) 血清IgM、IgA、IgC含量 骨髓細(xì)胞構(gòu)成 器官重量(胸腺、脾臟、淋巴結(jié)) 組織病理學(xué)(胸腺、脾臟、淋巴結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)、支氣管相關(guān)淋巴組織) 選擇指標(biāo)：淋巴組織免疫細(xì)胞化學(xué)和流式細(xì)胞計(jì)數(shù)二級(jí) 細(xì)胞介導(dǎo)免疫 對(duì)T淋巴細(xì)胞依賴(lài)性抗原(如卵蛋白、結(jié)核菌素、李斯特菌)的敏感性及皮膚激發(fā)試驗(yàn) 對(duì)特異性抗原(李斯特菌)的淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)；有絲分裂原(ConA、PHA)對(duì)T淋巴細(xì)胞的刺激作用 體液免疫 對(duì)T淋巴細(xì)胞依賴(lài)抗原(卵清蛋白、破傷風(fēng)類(lèi)毒素、旋毛蟲(chóng))反應(yīng)的血清IgM、 IgG、IgA、IgE的濃度 對(duì)非T淋巴細(xì)胞依賴(lài)性抗原LPS反應(yīng)的血清IgM濃度 對(duì)B淋巴細(xì)胞有絲分裂原LPS的淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng) 巨噬細(xì)胞功能 脾粘附細(xì)胞和腹腔巨噬細(xì)胞在體外對(duì)李斯特菌的吞噬和殺傷作用 脾粘附細(xì)胞和腹腔巨噬細(xì)胞對(duì)YAC1淋巴瘤細(xì)胞的溶解作用自然殺傷細(xì)胞功能 脾非粘附細(xì)胞對(duì)YAC1淋巴瘤細(xì)胞的溶解作用宿主抵抗力 對(duì)旋毛蟲(chóng)的激發(fā)效應(yīng)(肌肉幼蟲(chóng)計(jì)數(shù)及幼蟲(chóng)驅(qū)出)，對(duì)李斯特菌的激發(fā)反應(yīng)(脾臟和肺臟的清除) 3. 推薦適合于我國(guó)的小鼠免疫毒性檢測(cè)方案 參考國(guó)外學(xué)者推薦的免疫毒性檢測(cè)方案，考慮到目前我國(guó)免疫毒理學(xué)工作開(kāi)展的現(xiàn)況，我國(guó)學(xué)者推薦了國(guó)內(nèi)進(jìn)行免疫毒性檢測(cè)的方案(表10-7)。表10-7 國(guó)內(nèi)推薦的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物免疫毒性檢測(cè)方案(北京醫(yī)科大學(xué)毒理室，1991) 項(xiàng) 目 檢 測(cè) 內(nèi) 容 病理毒性 臟器重量：體重、脾臟重、胸腺重 一般血液學(xué)檢查：白細(xì)胞總數(shù)及分類(lèi) 體液免疫 對(duì)胸腺依賴(lài)抗原羊紅細(xì)胞的抗體空斑反應(yīng)(PFC) 血清抗體滴度(血凝法、ELISA法) 用有絲分裂原(LPS)刺激淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化 細(xì)胞免疫 T細(xì)胞數(shù)ANAE染色法 用有絲分裂原(ConA、PHA)刺激淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化 遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH) 巨噬細(xì)胞功能 腹腔巨噬細(xì)胞對(duì)雞紅細(xì)胞的吞噬作用 單核巨噬細(xì)胞對(duì)碳粒的廓清能力 宿主抵抗力 對(duì)腫瘤細(xì)胞的敏感性(TD10-20) 內(nèi)毒素的過(guò)敏反應(yīng)(LDl0-20) 4. 人群免疫毒性檢測(cè)方案 80年代由美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(National Research Council，NRC)提出的人群免疫毒性檢測(cè)方案分為三個(gè)階段，所有接觸免疫毒物的人均需進(jìn)行第一階段檢測(cè)，在第一階段檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)有異常的人及選擇部分接觸人群進(jìn)行第二階段檢測(cè)，第三階段檢測(cè)是在第二階段中發(fā)現(xiàn)有異常的人中進(jìn)行。世界衛(wèi)生組織(WHO)也對(duì)人群免疫毒性檢測(cè)提出建議，在WHO推薦的方案中包括七個(gè)方面：血液學(xué)檢查、體液免疫、細(xì)胞免疫、非特異性免疫、淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)記、自身抗體、臨床化學(xué)檢查等。表10-8為WHO提出的人群免疫毒性檢測(cè)方案。表10-8 WHO推薦的人群免疫毒性檢測(cè)方案(WHO，1992) 1 全血細(xì)胞計(jì)數(shù)及分類(lèi) 2 抗體介導(dǎo)免疫(檢測(cè)一項(xiàng)或多項(xiàng)) 對(duì)蛋白抗原的初次抗體反應(yīng) 血清中免疫球蛋白水平(IgM，IgG，IgA，IgE) 對(duì)蛋白抗原的二次抗體反應(yīng)(白喉、破傷風(fēng)或脊髓灰質(zhì)炎) 對(duì)回憶抗原的增殖反應(yīng) 3 用流式細(xì)胞儀分析淋巴細(xì)胞的表型 分析淋巴細(xì)胞表面標(biāo)記Cly3，CD4，CD8，CD20 4 細(xì)胞免疫 用試劑盒檢測(cè)皮膚遲發(fā)型過(guò)敏反應(yīng) 對(duì)蛋白抗原(KLH)的初次DTH反應(yīng) 對(duì)血型抗原的天然免疫(如抗A，抗B) 5 自身抗體和炎癥 C反應(yīng)蛋白 自身抗體滴度 對(duì)過(guò)敏原產(chǎn)生的IgE水平 6 非特異性免疫的檢測(cè) NK細(xì)胞數(shù)(CD56或CD60)或?qū)562細(xì)胞的溶解性 吞噬作用(NBT或化學(xué)發(fā)光) 7 臨床化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)二、免疫抑制的檢測(cè)方法 1. 免疫病理學(xué)檢查 包括淋巴器官重量、病理檢查及流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞表面標(biāo)記。 (1) 淋巴器官重量：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸外源化學(xué)物后，對(duì)免疫系統(tǒng)的毒性作用可表現(xiàn)為淋巴器官重量的改變。通過(guò)稱(chēng)重了解淋巴器官重量的變化，最常用來(lái)檢測(cè)淋巴器官重量的是胸腺、脾臟、淋巴結(jié)。根據(jù)接觸外源化學(xué)物的途徑，對(duì)不同部位的淋巴結(jié)進(jìn)行稱(chēng)重，如經(jīng)口接觸則對(duì)腸系膜淋巴結(jié)稱(chēng)重，經(jīng)呼吸道接觸對(duì)支氣管淋巴結(jié)稱(chēng)重。進(jìn)行腸系膜淋巴結(jié)稱(chēng)重時(shí)應(yīng)注意將周?chē)闹窘M織去除干凈，以保證稱(chēng)重的準(zhǔn)確。 (2) 病理檢查：除對(duì)胸腺、脾臟及淋巴結(jié)進(jìn)行病理檢查外，根據(jù)暴露途徑的不同，對(duì)粘膜免疫系統(tǒng)和皮膚免疫系統(tǒng)的組織病理也應(yīng)進(jìn)行檢查。開(kāi)始用常規(guī)的蘇木素伊紅染色，進(jìn)一步針對(duì)特殊的細(xì)胞類(lèi)型可采用免疫酶染色法。有許多單克隆抗體可用來(lái)對(duì)小鼠、大鼠及人的免疫細(xì)胞的分化抗原、細(xì)胞粘附分子及活化的標(biāo)記進(jìn)行測(cè)定。組織病理學(xué)的檢查只能對(duì)所產(chǎn)生的影響做半定量的估計(jì)。 (3) FACS檢測(cè)細(xì)胞表面標(biāo)記：熒光激活的細(xì)胞分類(lèi)儀(fluorescenceac