[病理學讀書會] Acute inflammation-1

看板Medicine (醫學生物)作者kaiilu (kaiilu)時間16年前 (2008/06/20 22:33)推噓2(2推 0噓 0→)

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這個章節最主要分兩大部分就是急性發炎和慢性發炎一開始提到了急性發炎的原因，通常是因為外來微生物的感染或是其產生的毒素、創傷、物理或化學因子而且常是在幾秒鐘或是幾分鐘之內發生急性發炎主要的變化分為兩部分討論---血管的變化及細胞的變化血管的變化有包含兩種 1.血管擴張--> 是急性發炎反應最早出現的，血會流進來，因此會紅，而更多血液進來，所以會熱。 2.血管管壁通透性增加--> 平時血管的通透性不允許蛋白質跑出去，但現在通透性增加，蛋白質跑出去，液體往外流，造成「腫」的現象。通透性增加的原因有以下解釋 a.血管內皮的收縮---發炎的時候會有一些mediator，刺激內皮細胞收縮，使內皮細胞之間的gap變大，所以蛋白質等物質會跑出來，這是通透性增加最重要的原因。 b.血管內皮細胞直接受到傷害，可能是一些毒素或化學物質的刺激 c.leukocyte-dependent injury d.increased transcytosis e.new blood vessel formation (因為不太算是主因所以不多說有人問的話我會再補上去) 另外上述的兩種現象是為了將與發炎反應的蛋白質及白血球送到發炎部位細胞的變化簡單說就是白血球從血管跑到血管外面也就是leukocyte extravasation 課本上有一張圖說得很清楚 1.margination：白血球往血管壁靠近 2.Rolling:血球剛黏上血管壁沒有很穩定，所以白血球會在血管壁上打滾彼此藉由receptor-ligand的關係而結合。 selectin是其中參與的重要分子分兩類一類在血管內皮細胞表現一類在白血球表現在血管內皮細胞表現的是E-selectin和P-selectin 在白血球表現的selectin是L-selectin，在白血球或淋巴球上都有。它的ligand在血管內皮細胞上，有三種，是GlyCAM-1；MadCAM-1;CD34 selectin和ligand的結合力並不強，所以只會rolling 3.stable adhesion：負責細胞之間或是細胞與matrix之間的聯繫，以及把細胞外的訊息integrate到細胞內，叫做integrin，上述的 selectin和ligand的結合不緊密，但是integrin和ligand 的結合很緊密，這時候細胞就會停在這裡了。 integrin可以分兩類：第一種是beta1-containing integrins 它的ligand是血管內皮細胞上的VCAM-1，第二種是beta2-containing integrin，它的ligand是血管內皮細胞上的ICAM-1 4.Transmigration：是一種白血球從血管管壁鑽出來的現象。這時候白血球利用自己身上的CD31和血管內皮上的CD31結合，鑽出管壁。 5.chemotaxis：白血球跑到受刺刺激處，也就是受傷的地方或是病原體所在處。病原體及其產物或因受傷所產生的chemoattractants會形成 chemical gradient吸引白血球趨近該處。而chemoattractants 可分成exogenous如細菌及其產物，或是endogenous如補體系統 cytokines或是lipoxygenase pathway的產物。 6.leukocyte activation：leukocyte有receptor在在extravation和chemotaxis 的過程中接受刺激並逐步活化，準備之後消滅細菌。這是一個龐大的過程，以下會詳細介紹。 leukocyte有各種不同的surface receptor，可接受不同刺激的調控，進而活化執行功能。 a.TCR(toll-like receptor)：可直接與microbes結合，往內傳遞訊息並活化leukocytes。 b.GPCR(G protein coupled receptor)：GPCR的特色是有7-alpha helical transmembrane structure，這類surface receptor可以辨認chemokines ，N-formylmethionyl residues等。細菌的蛋白質有接上N-formylmethi- onine，但哺乳類的蛋白質絕大部分沒有，所以neutrophil可以利用GPCR和 N-formylmethionyl residues相接辨認是否是細菌。很多chemokine recep- tor是屬於GPCR這一類，使leukocytes能夠接收到刺激往chemokines的位置移動。 c.Receptor for opsonins：opsonin是可以和細菌結合的物質，leukocyte上面有receptor可辨識opsonin，使細菌更容易被吞噬分解。上述的surface receptor辨認適當的物質後，會活化leukocytes，引起如酵素或細胞骨架等變化，準備攻擊細菌。最常見的是actin的變化，伸出偽足往刺激的方向移動。 7.phagocytosis：leukocyte穿過血管壁，往刺激部位移動，變是細菌之後就要行吞噬作用消滅細菌。以下介紹吞噬過程，課本上也有詳盡的圖。 a.recognition and attachment：吞噬細胞透過receptors辨認目標並結合。 b.engulfment：將細菌往內包的過程，類似endocytosis，形成phagosome c.fusion of phagosome and lysosome：細胞本身的lysosome會和phagosome 結合形成phagolysosome，藉著lysosome內的物質可和細菌作用並殺死細菌。 8.killing and degradation： ROI(reactive oxygen intermediate)-dependent：與氧代謝物有關的方式，利用ROI讓細菌oxidation或halogenation，氧在體內透過NADPH oxidase的作用，可以產生superoxide anion，並進一步轉變成各種能夠攻擊細菌的ROI，另外，也能透過myeloperoxidase和氯離子作用，產生像OCl‧ 等可殺死細菌的物質。而當這些機制產生問題的時候，會導致疾病的發生。 ROI-independent：與氧代謝物無關的，lysosome內可分解細菌的enzyme屬於此類。 Defects in leukocyte function 假如之前的leukocyte活化步驟出了問題，將導致leukocyte的功能異常，使人體容易受到感染的威脅 1. defects in leukocyte adhesion LAD1(leukocyte adhesion deficiency 1) integrin的beta2 chain有缺陷，使leukocyte上的beta2 containing integrin 無法正常的與endothelium上的ICAM-1進行stable adhesion LAD2 由於fucosyl transferase缺陷，使leukocytes上的sialyated-Lewis X合成不正常，因此不能和endothelium上的E-selectin和P-selectin結合，造成initial rolling無法順利進行此兩種疾病皆因leukocyte adhesion出了問題，使leukocyte extravasation異常 Defects in phagolysosome function Chediak-Higashi ssyndrome：此疾病尚未清楚了解，推測是因為與membrane fusion 有關的protein有缺失，使leukocytes無法順利執行phagolysosome的功能。也和 melanocyte發育有關，會導致白化症。 Defects in microbicidal activity 細菌被吞入後，可能以oxygen-dependent或oxygen-independent兩種方式處理，oxygen dependent的方式需要合成reactive oxygen intermediates(ROI) chronic granulomatous disease：因NADPH oxidase有問題，無法有效合成ROI，此時細胞雖然能吞噬細菌，但卻無法分解細菌，形成granuloma。chronic granulomatous disease分為X-linked和autosomal recessive兩種 myeloperoxidase(MPO)deficiency：當MPO不正常時，H2O2-MPO-halide system 產生HOCl的機制及無法運作，此時也不能有效殺死細菌。以上的疾病都是遺傳性的。 Acquired defects of leukocyte function 例如糖尿病病患chemotaxis、adhesion、phagocytosis和殺菌等各方面的功能都會出現問題。 Chemical mediators 來源 plasma-derived mediators：原本就存在血漿中的mediators cell-derived mediators：由細胞產生的mediators 以下依照chemical mediators的類型分別介紹： vasoactive amines 常是發炎反應最先是放出來的mediators，主要造成血管的變化 Histamine：是造成arterioles擴張和血管通透性增加最主要的mediator 最主要的來源是Mast cell (basophil和platelet也會產生，但非必要) Mast cell 受到physical injury刺激後會產生histamine，有些人皮膚過於敏感，甚至手指畫過也會早成蕁麻疹，另外像是complement、 cytokines等也會刺激mast cell釋放histamine。histamine會使arteriole 擴張，且會造成endothelial constraction，使血管通透性增加 (特別是venule)。另外，histamine的通透性增加屬於immediate-transient phase，出現的很早，幾乎是立即性反應，但消失的也快。 Serotonin：與histamine大同小異，但serotonin在人類並非由Mast cell產生 Plasma proteins：原本就存在血漿中的蛋白質，包括三大類complementary system、kinin system clotting system Complement system：C1-C9原本為血漿中未活化的蛋白質，經過適當的機制可以被活化。 Proteolytic fragments of complement： Complement在活化過程中會被水解，其中C3a、C5a會刺激mast cell產生histamine，進而使血管擴張和增加通透性。C5a本身是很強的chemotactic factor，可吸引neutrophil、 monocytes等細菌。C3b本身可以當opsonin，附著在細菌上使細菌容易被 phagocyte吞噬。 Regulation：因為complement促進免疫反應的能力很強，所以體內必須有一套完整的調控機制加以調控。分為以下兩種： a.抑制C3和C5的convertase，如DAF(decay-accelerating factor)、 factor I 可抑制convertase，藉此調控complement的活化。 b.Binding of active complement component：可以直接與complement 結合，達到調控的效果，如C1 INH會和C1結合抑制C1的活性；CD59 (membrane inhibitor of reactive lysis)則是抑制MAC(membrane attack complex)formation。 Disorders of complement proteins： a.Deficiency of complement protein：complement proteis缺乏的問題，因為complement proteins與發炎有關，故complemet缺少時病人容易感染，發炎的情形會降低，如C3減少即是如此。但較特別的是C2 和C4缺乏反而會造成自體免疫疾病，但相關原因不清楚。 b.Deficiency of regulatory proteins調控complement system的蛋白質缺陷： 1.paroxymal nocturnal hemoglobinuria，此病機制尚未完全了解，目前所知可能與DAF和CD59功能不良有關，因為DAF和CD59不能正常調控，造成complement過度活化而溶解RBC使尿液中含有 hemoglobin。 2.Hereditary angioneurotic edema：此病是因缺乏C1 INH而無法正常調控complementary system，C2、C4被過度分解活化。其中 C2 fragment(C2 kinin)有很強的能力可以引發edema，所以此病患者的咽喉、腸等都會edema，甚至會引發窒息而有生命危險。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.169.144.96