一、移植排斥反應的機制

20世紀40年代Medawar及其他學者用純系小鼠進行皮膚移植試驗發現：①將遺傳背景一致的A系小鼠的皮膚移植給另一A系小鼠，不發生排斥反應。②將A系小鼠的皮膚移植給B系小鼠，移植后第一周有血管生長，未見病理改變。一周后移植皮膚褪色、發炎、最后脫落。即發生初次排斥反應(first-set rejection)。③曾經接受過A系小鼠皮膚移植的B系小鼠，再次接受A系鼠皮膚移植后，排斥反應發生得更快，更強烈，稱為再次排斥反應(second-set rejection)將C系鼠的皮膚移植給接受過A系鼠皮膚移植的B系鼠,仍產生初次排斥反應。④將接受過A系鼠皮膚移植的B系鼠淋巴細胞輸給經X射線照射過而未接受過移植的B系鼠，再給該鼠移植A系鼠的皮膚，同樣發生再次移植排斥反應。⑤A系鼠和B系鼠交配產下的子代鼠F1，用A系鼠皮膚移植，不發生排斥。但若將F1的皮膚移植給A或B系親代鼠，移植物則被排斥。

以上實驗表明：同種移植排斥反應是由免疫應答所致。有特異性、記憶性，淋巴細胞可轉移排斥反應，不同種或同種不同個體的組織或細胞抗原的差異受遺傳因素控制。

(一)移植抗原(trasplantation antigen)

能引起受者發生免疫應答，導致移植排斥反應的抗原統稱移植抗原。同種異體移植抗原主要有:①MHC抗原：引起快而強的移植排斥反應。人類主要有HLA|A、B和DR抗原。如供受者間MHC抗原一致程度越高，移植成功的機會就越大，反之排斥反應越強。②mHC抗原：這種抗原引起弱而慢的排斥反應。③內皮細胞抗原：主要是血管內皮細胞表面的抗原，引起超急性排斥反應。④血型抗原：主要是表達在血管壁上的血型抗原。

(二)同種異體移植排斥反應

在同種異體移植中，由于供者與受者間組織相容性抗原的差異，可激發免疫應答，出現排斥反應，其反應過程大致如下：1、同種異型識別作用(allorecognition) 移植物細胞表面完整的MHC分子，無需APC降解。也不需與受者MHC分子結合即可直接被受者T細胞識別，此稱直接識別(direct recognition)，往往在移植初期引起快速排斥反應。由受者T細胞識別自己APC遞呈的MHC|供者蛋白肽，或識別供者APC遞呈的MHC|供者蛋白肽者，稱為間接識別(indirect recognition)，常引起較遲發生的排斥反應。在激發移植排斥過程中，除供者細胞表達MHCⅠ類抗原與受者Tc細胞和B細胞相互作用外，更重要的是供者帶有MHCⅡ類抗原的APC(MΦ，DC等)可啟動受者CD4+T細胞的識別、激活、增殖產生IL-2、IFNγ，隨后促進Tc細胞的殺傷與B細胞分化為漿細胞產生抗體，是在排斥反應的效應階段中起主要作用。

實驗證明：應用抗MHCⅡ類分子的抗血清加補體處理供者移植細胞后，再與受者淋巴細胞在體外培養時的MLR反應明顯減弱。APC不僅能通過Ⅱ類分子向T細胞提供活化的第一信號，還可表達協同刺激分子提供T細胞活化的第二信號。因此清除移植物中的APC或使用抗粘附分子抗體可減輕排斥反應和延長移植物的存活。

一般而言，CD4+TH細胞對同種異型MHCⅡ類抗原應答，CD8+的TC細胞對同種異型MHCⅠ類抗原應答。然而，有些CD8+T細胞在對MHCⅠ類抗原應答中，也能識別同種異型MHCⅡ類分子。同樣，某些CD4��+T細胞，也能對表達同種異型MHCⅠ類抗原的細胞產生細胞毒應答。這類T細胞稱為雙功能細胞。可能是由于同種異型MHC抗原的刺激特別強所致。

2、細胞間的信息聯絡 在激發移植排斥反應中，免疫細胞之間的信息聯絡，部分是由細胞因子介導，更重要的是由細胞與細胞之間的直接緊密接觸(粘附分子介導等)，才能有效地發揮作用。在移植免疫中，供者APC直接遞呈其完整的同種異型MHC抗原到B細胞受體上，同時，又將MHCⅡ類分子結合的蛋白肽遞呈給CD4+T細胞。于是由供者APC遞呈的兩類不同決定簇，就將CD4+T細胞、B細胞和APC三者帶到一起，結合成三細胞群(three cell cluster)。也可由供者APC遞呈完整的同種異型MHC抗原給B細胞，B細胞又作為抗原遞呈細胞，將MHCⅡ類分子結合的供者蛋白肽遞呈給TH細胞，這樣也可形成緊密結合的三細胞群。在細胞免疫應答中，APC必須遞呈輔助性決定簇給CD4+T細胞，同時又遞呈細胞毒決定簇給CD8+T細胞，這樣就可使CD8+和CD4+細胞與APC結合成三細胞群。在MHC不匹配的移植中，供者APC遞呈表達在移植物細胞上的抗原決定簇給CD8+TC細胞。受者APC則遞呈與其MHCⅡ類分子結合的供者蛋白肽給CD4+TH細胞，使APC、TH和TC三種細胞結合在一起，TH就可對TC發揮有效的輔助作用。

3、其他細胞 NK細胞是人類腎臟、心臟和大鼠腎臟移植后，移植物中出現最早的細胞。早期NK細胞的活性就達到高峰。但排斥發生時，TC細胞活性達到高峰。

急性移植排斥時，浸潤細胞中MΦ占20%~60%。MΦ除可遞呈抗原，分泌IL-1等細胞因子外，也可能對供者細胞發揮細胞毒作用。

二、移植排斥反應的類型

根據組織學變化和免疫學機理不同，可將移植排斥反應分為四類。

(一)超急性排斥反應(Hyperacute rejection,HR)

在移植器官與宿主血管接通后24小時內發生的排斥反應，稱超急性排斥。多數由體液免疫介導。抗體可以是預先存在的“天然抗體”，如ABO血型抗體。另一類是由于多次輸血或妊娠，產生了抗同種異型抗原的抗體，如抗MHC抗原、抗內皮細胞和單核細胞抗原(E|M抗原)的抗體。這些抗體在補體或NK細胞等參與下通過溶細胞作用和ADCC效應可造成血管內皮細胞損傷。HR的發生率，在同種異體腎移植后約為0.1%～1%。表現在血流重灌注后數分鐘內，移植器官的血管呈斑塊狀，青紫色，移植物水腫，血流驟減，數分鐘至數小時內移植器官功能停止。組織學表現為血小板聚集、水腫、間質出血、纖維素栓塞，中性粒細胞浸潤和血管內皮細胞受損。預防HR，應選擇ABO血型配合的供受者，還應檢查受者血清中有無抗供者同種異型抗原的抗體。

(二)急性排斥反應(acute rejection)

血管化器官移植后數日至數月內可發生急性排斥反應。由于主要病變是毛細血管和動脈內皮細胞壞死所引起的脈管炎，因而，也稱急性脈管排斥反應(acute vascular rejection)。按發病機制不同，可分為急性體液排斥和急性細胞排斥。急性體液排斥，是由受者循環中抗同種異型MHC等抗原的抗體所致。組織學檢查，沿血管內皮細胞表面，有抗體和補體沉積，內皮細胞水腫，血管壁有中性粒細胞浸潤，血栓形成，血管周圍有大量的纖維素沉積。

急性細胞排斥反應，是由同種異型反應性CD8+CTL介導。血管壁有單核細胞浸潤，用受者體內CD8+CTL能過繼轉移急性排斥反應。多數脈管和細胞都表達MHCⅠ類分子，而且對CD8+TC敏感。在脈管周圍，有MΦ、B細胞和NK細胞，它們在急性排斥中也發揮作用。親屬供者器官，急性排斥率為75%。尸體器官移植，急性排斥率達93%以上，這是同種異體移植最常見的排斥反應。

(三)慢性排斥反應(chronic rejection)

這種反應可在移植術后數月或數年內發生，可引起移植器官功能不可逆轉地減退或喪失。可以發生在急性排斥反應后，也可無急性排斥反應史。損傷部位有單核、多形核細胞和血小板粘附。血管內皮細胞、血小板和纖維覆蓋。隨后纖維母細胞增生，并逐漸纖維化。慢性遲發型超敏反應也可引起這類排斥反應。浸潤的淋巴細胞釋放IL-1、PDGF使MΦ活化，纖維母細胞增生。活化的MΦ分泌平滑肌生長因子，引起肌動脈血管平滑肌增生，加速動脈硬化和脈管阻塞，其確切機制尚待研究。

(四)移植物抗宿主反應(graft versus host reaction,GVHR)

移植物抗宿主病(GVHD)發生于骨髓和胸腺移植后。移植物中的免疫細胞對宿主MHC抗原發生免疫應答，造成宿主的損傷，稱為GVHR。先發生在受者淋巴組織和器官。在受者淋巴組織中，供者的淋巴細胞克隆增生，擴大，開始出現淋巴組織炎癥反應，隨后修復，對宿主不造成太大影響。急性GVHD發生在移植后3～4周，主要表現為皮疹，小腸結腸炎，肝功能紊亂，嚴重者腸粘膜脫落，間質性肺炎，對深部真菌傳染的易感性增高，最終可因感染死亡。慢性GVHD，可發生在急性GVHD后，也可無急性GVHD病史，一般在3個月內發病，也可在6～12個月才發病。誘因可以是光照，創傷或病毒感染(如水痘病毒等)，臨床表現包括硬皮樣病變，慢性肝病，干燥綜合征等。病人血清中可檢出低滴度的抗核抗體、線粒體抗體及類風濕因子。Coomb's試驗陽性。