食品中化学物的免疫毒性及评价

第九章食品中化学物质的免疫毒性及评价,1,一、免疫毒性概述,2,人类的大部分疾病都是环境和机体交互作用的结果,机体防御,环境因素,防御,损伤,基因损伤蛋白质损伤细胞功能紊乱特定功能紊乱,代谢解毒修复核查控制免疫,交互作用,3,免疫：机体识别“自己”，排除“非己”过程中所产生的生物学效应。,免疫作用：,4,1、人体免疫系统,5,6,2、抗原与抗体,抗原：指能刺激人或动物机体产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质。,抗原：病毒、微生物、寄生虫、蛋白质、多糖、类脂、核酸、大分子、花粉等,免疫原性,反应原性,能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力,能与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应,7,抗体(antibody)： 机体在抗原物质刺激下，由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白（Ig）。,特异反应,抗原记忆,抗原识别,8,9,抗原记忆,10,特异反应,11,抗体类型,IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE,血清含量（mg/mL）中和作用调整作用补体作用致敏肥大作用穿越胎盘血管外弥散诱导ADCC,1.5 0.04 9 3 1 0.5 2.1 3x10,-5,* 限于IgA单体分子,12,3、免疫毒性的类型,免疫应答(IR):机体受抗原刺激后, 免疫细胞对抗原分子识别、活化、增殖、 分化，产生免疫物质发生特异性免疫效应的过程.,先天性免疫（非特异性免疫）（1）无特异性，作用广泛；（2）先天具备；（3）初次与抗原接触即能发挥效应，但无记忆性；（4）可稳定遗传；（5）同一物种的正常个体间差异不大。,13,获得性免疫（特异性免疫）1.特异性2.耐受性3.记忆性,免疫毒性：生物异源物与免疫系统相互作用引起的不良反应表现。,1、免疫抑制2、自身免疫3、超敏反应,14,1、免疫抑制,具有免疫抑制作用的外源化学物,药物：,化学物：,环境污染物：,不良嗜好品：,化疗药、器官移植用药物、抗艾滋病药、麻醉药,有机溶剂、多卤代芳烃、多氯联苯,重金属、空气污染物、紫外线、粉尘、农药、真菌毒素等,酒精、烟草,15,外源化学物对免疫的抑制作用,直接作用：,直接作用于不同的免疫器官、细胞和分子，影响正常的免疫应答,间接作用：,通过影响神经内分泌系统的调节功能，造成免疫调节功能紊乱，或者继发于其他靶器官毒性引起免疫损伤。,16,2、自身免疫,17,引起自身免疫的化学物：,系统性红斑狼疮/免疫复合物型肾小球肾炎：青霉胺、氯丙嗪、普鲁卡因酰胺、抗惊厥药、重金属等,自身溶血性贫血：a-甲基多巴、青霉素、磺胺药等,血小板减少症：乙酰唑胺、氯噻嗪、利福平、奎尼丁,硬皮病：氯乙烯、石英、L色氨酸,甲状腺炎：多氯联苯、多溴联苯、碘、锂,18,3、超敏反应,变态反应，指机体受同一抗原再次刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。,组织损伤、生理功能紊乱,19,20,二、食物过敏的机理及主要过敏原,食物过敏: 人体对食物中抗原物质产生的由免疫介导的不良反应 ；广义食物过敏还包括与免疫无关的特异体质反应和胃肠道反应。,食物过敏的临床表现多样，最常见的是消化道症状、皮肤粘膜症状和呼吸道症状。,食物不耐症、乳糜泻、溃疡性结肠炎,据世界变态反应组织(World Allery Organization， WAO)公布的流行病学调查结果显示，全球约2亿5千万人 患有IgE介导的变态反应性疾病，如变应性鼻炎、哮喘、湿 疹和严重过敏反应等,21,美国儿童食物过敏发病率为4.0%-6.0%英国1990-2003年因食物过敏性皮炎入院率升高5倍澳大利亚从1995-2006年食物过敏发生率增加了12倍18岁以下儿童发生食物过敏者超过3百万(3.9%)北京、广州及山东胜利油田的居民食物过敏发生率为3.4%-5.0%重庆0-24 months儿童食物过敏发生率为3.5%-5.2%,22,1、食物过敏的反应机理,（1） IgE介导的食物变态反应（I型过敏反应）的发病机制；,23,致敏阶段变应原机体IgEIgE-细胞发敏阶段相同变应原致敏机体Ag-IgE-细胞细胞膜稳定性下降，通透性增加，细胞内颗粒脱出。效应阶段释放多种生物活性介质引起血管扩张、通透性增加，平滑肌痉挛，腺体分泌增加。,24,致敏蛋白具有对T-细胞和B-细胞识别区，产生专一性的IgE抗体。因此过敏原含有两类抗原决定簇：T-细胞抗原决定簇和B-细胞抗原决定簇。抗原决定簇一般为小于16个氨基酸残基的短肽。目前已经鉴定出了黑麦草花粉的抗原决定簇。,25,26,（2）非IgE介导的食物变态反应,II、III、 IV型超敏反应均可涉及，但目前尚缺乏直接证据。牛奶诱发的血小板减少可涉及II型超敏反应。食物诱发吸收不良综合症、食物诱发小肠结肠炎涉及 III和IV型超敏反应。非IgE介导的食物变态反应诱发症状所需食物量较 lgE介导型为大。近来有报道部分食物变态反应患者血清中IgG4增高，而IgE及其它IgG不一定增高。IgG4在食物变态反应中的作用尚无定论，有待进一步研究。,27,(3) 胃肠道的防御机制,黏膜和胃肠道的屏障作用：胃肠道在对食物处理的过程中为了防止异体抗原（病原体及食物蛋白）的进入，以下免疫及非免疫机制均起了重要作用：各种消化酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶可降解食物变应原；肠道粘液的覆盖、绒毛的蠕动可阻止食物变应原进入机体；肠道粘膜可分泌 sIgA阻断食物变应原进入机体；胃酸酸度高，其它食物及白陶土的存在可减少变应原吸收，而胃酸酸度低及饮酒则有利于变应原的吸收。,28,食物抗原进入人体后：绝大多数人对之产生耐受，其机理目前尚不清楚；诱发免疫反应，产生特异性IgG、IgM及IgA，形成抗原-抗体免疫复合物清除之；通过非免疫机制产生不良反应-不耐受；对于特应性患者刺激机体产生特异性IgE抗体或其它异常免疫反应，引起过敏症状。,29,(4) 食物诱发过敏的途径,（1）食入：胃肠道是与食物变应原接触最直接、频率最高的系统，故亦为最易受累的系统；（2）吸入：高度敏感患者在烹调过程中吸入微量食物变应原亦可诱发症状；（3）接触：高度敏感患者皮肤接触致敏食物变应原或皮试等均可诱发症状；,30,（4）授乳：哺乳母亲进食婴儿敏感的牛奶、鸡蛋等抗原性很强的大分子食物变应原，食物耐受烹调、消化并穿过生物膜，即使仅有极微量进入乳汁亦可诱发症状；（5）通过胎盘：新生儿出生后第一次进食亦可发生食物变态反应，这可能是由于母体血清中的特异性IgE抗体通过胎盘使胎儿被动致敏，孕妇妊娠最后3个月大量进食某些食物如鸡蛋、牛奶可能使胎儿被动致敏。,31,2、食物过敏反应的毒理学特征,（1）食物过敏反应不是中毒，而是变态反应性组织炎症。,（2）过敏人群个体差异决定过敏的多态性。,（3）过敏反应没有量效关系。,（4）过敏反应症状遍及全身。,32,消化系过敏、非消化系过敏、消化系及非消化系混合过敏,33,3、食物过敏原的来源与性质,（1）食物过敏原种类,过敏性食物170多种，90%过敏原来源于：牛奶、鸡蛋、鱼、甲壳类（虾、蟹等）、花生、大豆、核果类、小麦,34,美国出台了在标签中标示食品过敏原的规定：当含主要过敏原的食物来源名称没有出现在营养成分列表中时，必须在食品过敏原名称后加括号标注食品来源。 例如，营养成分：强化营养面粉（小麦面粉、麦芽、烟碱酸、还原铁、硝酸硫胺素、核黄素和叶酸）、糖、部分氢化大豆油或棉籽油、高果糖玉米糖浆、酵母（牛奶）、蛋类、香精、天然或人造调味品、发酵剂（酸式焦磷酸钠和无水磷酸二氢钙）、蛋黄素（大豆）和单酸甘油酯及甘油二酯（乳化剂）。 在营养成分列表后紧跟食品过敏原的食物来源名称，字体必须不小于营养成分所用字体。例如：含有小麦、牛奶和蛋类。,35,植物源过敏原(27),醇溶蛋白超家族,动物源过敏原（3）,原肌球蛋白家族,（2）食物过敏原的分子特征,Cupin超家族,Bet v1 家族,Profilins 家族,钙离子结合蛋白家族,酪蛋白家族,36,牛乳的- 乳球蛋白人的IgG 识别表位,过敏原表位：线性表位： 57个氨基酸构象性表位： 1522个氨基酸,37,（3）遗传因素对食物过敏的影响,38,（4）食物过敏的地域差异,中国：小麦占37%，水果蔬菜占20%，豆类花生占7%，坚果种子占5%（桃子腰果最常见）,美国： 成人 贝类、花生、树果（坚果腰果）、鱼和鸡蛋 儿童 牛奶、鸡蛋、花生、树果,39,饮食习惯,北欧人容易对尚未烹饪的苹果果肉过敏，而南欧人则对苹果果皮过