移植物抗宿主病(GVHD)的形成是一个复杂的免疫过程,涉及多个步骤和因素。以下是对其形成过程的详细解释:
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预处理与组织损伤
- 放化疗预处理:在进行造血干细胞移植等操作前,受者通常会接受强烈的放化疗预处理。这些治疗手段虽然能够抑制受者的免疫系统,为移植的供者细胞创造生存空间,但同时也会对身体组织造成广泛的损伤,导致大量炎症因子的释放。例如,大剂量的化疗药物会破坏肠道黏膜屏障,使肠道内的细菌、毒素等进入血液循环,引发全身性的炎症反应。
- 组织抗原暴露:组织损伤后,原本在正常生理状态下不被免疫系统识别的细胞内抗原、细胞外基质成分等会暴露出来,成为免疫系统识别的靶点。这些异常暴露的抗原是激活供者免疫细胞的重要因素之一。
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供者免疫细胞激活
- 抗原提呈:受者体内受损的组织细胞会将自身抗原提呈给供者的T淋巴细胞。这一过程主要通过抗原提呈细胞(APC),如树突状细胞、巨噬细胞等完成。APC会吞噬、处理受者的抗原,并将其展示在细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)分子上,供供者T细胞识别。
- T细胞共刺激信号:除了抗原特异性识别外,T细胞的激活还需要共刺激信号的参与。当T细胞表面的受体与APC表面的抗原肽 - MHC复合物结合后,还需要相应的共刺激分子之间的相互作用,才能使T细胞完全活化。例如,CD28/B7等共刺激通路在T细胞激活过程中起着关键作用。一旦T细胞获得足够的激活信号,就会开始增殖、分化。
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免疫细胞增殖与分化
- 克隆扩增:激活的供者T细胞在受者体内迅速增殖,形成大量的效应T细胞克隆。这些克隆具有针对受者抗原的特异性,能够对表达相应抗原的受者细胞进行攻击。部分T细胞会分化为记忆T细胞,在移植后的长期免疫监视中发挥作用。
- 细胞因子分泌:激活的T细胞会分泌多种细胞因子,如肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、干扰素 -γ(IFN-γ)等。这些细胞因子不仅可以增强T细胞自身的活性,还能招募其他免疫细胞参与免疫反应,进一步扩大免疫应答的规模。
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靶器官损伤
- 直接杀伤:效应T细胞可以通过两种主要途径直接杀伤受者靶细胞。一种是穿孔素 - 颗粒酶途径,T细胞释放含有穿孔素和颗粒酶的细胞毒性颗粒,穿孔素可以在靶细胞膜上形成孔道,使颗粒酶进入靶细胞内,激活凋亡相关酶系统,导致靶细胞凋亡;另一种是Fas/FasL途径,T细胞表面的Fas配体(FasL)与靶细胞表面的Fas受体结合,诱导靶细胞发生凋亡。
- 炎症损伤:大量激活的免疫细胞和分泌的细胞因子会在受者体内引发强烈的炎症反应,导致血管通透性增加、组织水肿、局部缺血缺氧等病理变化。这种炎症环境会对靶器官造成进一步的损伤,影响其正常功能。例如,在急性GVHD中,皮肤会出现红斑、斑丘疹等皮损表现,肝脏会出现黄疸、肝功能异常等症状,胃肠道则可能出现腹泻、腹痛、出血等病变。
移植物抗宿主病是移植后的一种严重并发症,其发病机制复杂且尚未完全阐明。随着研究的不断深入和技术的进步,相信未来会有更有效的治疗方法和预防措施来应对GVHD。