第八节 皮肤的免疫作用
皮肤是机体与外界环境之间的屏障,许多外来抗原通过皮肤进入机体,所以许多免疫反应首先产生于皮肤。表皮内能递呈抗原的朗格汉斯细胞、可产生细胞因子的角质形成细胞、亲表皮的T细胞以及局部淋巴结,构成了具有免疫作用的独特功能单位,称为SALT。1986年荷兰学者Bos又称其为皮肤免疫系统(skin immune system)。
一、皮肤免疫系统的细胞成分
1.角质形成细胞
是表皮的主要结构组成性细胞,同时又可以产生许多细胞因子,包括IL-l、IL-6、IL-7、IL-8、GMCSF、TNF-α、TGF-β和细胞间黏附分子-1(ICAM-1)等。在受到T细胞产生的细胞因子如IFN-γ刺激后,角质形成细胞可分泌有趋化作用的细胞因子,能趋化和激活白细胞。角质形成细胞表面还可表达多种Toll样受体(TLR),TLR是重要的模式识别受体,参与机体对多种微生物的宿主防御。TLR的激活能导致细胞因子、趋化因子等产生,并上调共刺激分子和黏附分子的表达,从而参与先天免疫和获得性免疫反应。
2.朗格汉斯细胞(Langerhans cell,LC)(图2-6)
表面有IgG受体、补体C3b受体以及IgE高亲和力受体。朗格汉斯细胞可以迁移至淋巴器官,形成交错性树枝状细胞,其主要功能是将抗原呈递给CD4+的T细胞。同时还具有吞噬作用,分泌多种细胞因子,如IL-1等。上皮钙黏素(E-cadherin)介导LC和角质形成细胞间反应,将LC滞留在表皮内,使之数量保持稳定。但当炎症发生时,LC在趋化因子等作用下迁移至炎症部位提呈抗原信息。最近的研究显示,朗格汉斯细胞在皮肤中还发挥着免疫调节作用,起到外周免疫耐受的作用。

图2-6 正常人表皮朗格汉斯细胞(铺片ATP酶染色)
示树突状胞质突起(中国医科大学 陈洪铎 王亚坤惠赠)。
3.表皮内淋巴细胞
占整个皮肤相关淋巴细胞的2%(其余98%位于真皮),并且大多数是CD8+的T细胞。表皮内T细胞主要位于基底层,专门识别表皮所遇到的抗原。
4.真皮淋巴细胞和巨噬细胞
真皮的结缔组织中含有淋巴细胞(CD4+或CD8+),主要位于血管周围,还有散在的巨噬细胞。皮肤中的T细胞通常是已激活的记忆细胞。整个皮肤中的T淋巴细胞数约为2×1010,是循环血中T淋巴细胞的2倍。
5.内皮细胞
免疫反应过程中,血管内的血细胞、大分子成分等进出血管均需内皮细胞的积极参与,血管内皮细胞还参与合成分泌细胞因子、炎症、修复和抗原呈递等过程。
6.肥大细胞
真皮内的肥大细胞主要存在于小血管、神经、皮肤附属器周围和乳头下真皮处,肥大细胞表面有与IgE结合的Fc受体,参与Ⅰ型变态反应,通过Fc受体、补体或TLR等介导活化的肥大细胞能释放多种生物活性物质,参与机体的生理和病理过程。肥大细胞也具有抗原递呈作用,激活T细胞浸润到皮肤慢性皮损中,参与迟发型变态反应。CD117(KIT)是肥大细胞表达的重要免疫组分,它的编码基因KIT的突变可导致色素性荨麻疹(urticaria pigmentosa)。肥大细胞表面具有多种受体,其中还包括神经肽类和神经内分泌激素的受体,这可能与在应激状态下皮肤疾病程度的改变有关。
7.真皮成纤维细胞
在初级细胞因子的刺激下产生大量的次级细胞因子,它还是产生角质形成细胞生长因子的主要细胞,UVB照射后皮肤中的TNF-α大部分也由真皮成纤维细胞产生。成纤维细胞是产生早期趋化因子的关键细胞,组织损伤、微生物感染衍生物或局部微环境改变可以诱导其活化,产生多种趋化因子,启动炎症反应。
二、皮肤的免疫反应
当抗原进入皮肤后,有3种细胞可以起到抗原呈递作用。朗格汉斯细胞是向T细胞呈递抗原的主要细胞。在静止状态下,朗格汉斯细胞、交错性树突状细胞及其他树突状细胞是体内最强的抗原呈递细胞,这主要是因为树突状细胞表达大量的Ⅱ类MHC分子及辅助刺激因子。皮肤内的巨噬细胞和血管内皮细胞也可以向T细胞呈递抗原,对于真皮巨噬细胞和内皮细胞所呈递的抗原的反应,主要是针对已接触抗原的再次反应。
皮肤内的朗格汉斯细胞和T细胞可以启动免疫应答,而角质形成细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞和内皮细胞等通过分泌产物而影响免疫细胞的功能。这些细胞还作为效应细胞直接参加免疫应答,皮肤免疫应答的基本过程是:朗格汉斯细胞携带抗原迁移至淋巴结,将抗原呈递给T细饱;致敏的特异性T细胞返回皮肤,再次受到Ⅱ类MHC分子阳性辅助细胞表面特异性抗原的刺激而进行克隆增殖;增殖的T细胞和巨噬细胞等效应细胞以及产生的效应分子或细胞因子等共同作用,清除皮肤内的外来抗原。
三、皮肤的免疫分子
1.细胞因子
表皮内的角质形成细胞、朗格汉斯细胞、T淋巴细胞、内皮细胞等均可产生细胞因子,它们通过自分泌和旁分泌而发挥生物学作用。皮肤内的细胞因子主要有以下几类:生长因子与转化生长因子、白细胞介素类、干扰素类、肿瘤坏死因子、趋化性因子、克隆刺激因子等。
2.神经肽
神经肽主要有P物质、神经激酶A、降钙素基因相关肽、血管活性肠肽和神经生长因子等。它们在维护机体内环境的稳定和创伤愈合方面起重要作用。
3.补体
皮肤和皮肤的分泌物中均含有补体成分,可通过溶解细胞、免疫吸附、杀菌、促进介质释放等发挥免疫作用。部分补体组分还参与变态反应发生过程。
4.免疫球蛋白
IgA抗体存在于汗液等皮肤的分泌物中,可防止皮肤的化脓性感染,IgA缺乏的病人容易发生皮肤化脓性感染。皮肤还是IgE介导的速发型变态反应的重要部位;皮肤速发型变态反应主要是由于肥大细胞受刺激后释放化学介质引起的。