研究老年性疾病,首先论及免疫学理论,以及与年龄有关的病理学,较小的障碍导致免疫机能失调,且不容易被发现。在老年病的发展中,遗传因素当居首位。
一、正常的免疫系统
正常的免疫状态是具有一个特殊的年龄组,通常是以年青成年人作为正常免疫系统的标准来参考的。
(一)体液免疫和细胞免疫
正常免疫系统包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫反映了免疫球蛋白的合成,称为B细胞系统。骨髓是抗体产生的主要地方。而胸腺是细胞免疫的基础,称为T细胞系统,他除了担负着延迟型超敏反应的大部分作用,包括移植 - 宿主 - 排斥等反应外,还能修改B细胞系统的活性,在抗体合成上起着辅助或抑制的作用。淋巴细胞具有这两种细胞的形态基质。B系统的终末细胞是浆细胞;T系统的终末细胞是致敏小淋巴细胞。根据膜结构的不同,B淋巴细胞能容易地与T淋巴细胞相区别。在人类中T细胞能将各种红细胞自然地形成玫瑰花结特征的形态。
另一个淋巴细胞亚群是K细胞,称之为杀伤细胞,它负责抗体依赖性细胞毒性,这些细胞与其他细胞的区别是困难的,而他们之间的相互作用尚未充分明瞭。
(二)抗体的差异
免疫系统第二个主要特性是分子水平的差异,反映在免疫球蛋白,在人体中可分为五类;六个亚类和两个型;加上重链和轻链易变部分的不同至少可分为八个亚群。每个抗体分子有其特殊遗传型结构,遗传的多形态表现,本身即为大量的同分异构类型。
(三)网状物模型
Jerne最近对免疫系统的网状物模型有了新的认识,认为这些形式是一个高度复杂体内环境恒定调节系统的组成部分,他还认为免疫系统是一个抗体分子和淋巴细胞的网状物,能被其他抗体分子或淋巴细胞所识别。作者强调了这些网状物不是外形上而是功能上的奇特,网状物的特性代表了免疫系统的基本调节机制。
二、老年的免疫机能失调
老化增加免疫机能失调已有文献报道。这些机能失调,有质和量方面的,功能上的或单纯来自正常偏差方面的,可以分成三组:免疫缺陷、自身免疫、特发性副蛋白血症。
(一)免疫缺陷
老年时免疫系统的功能衰退,B和T细胞系统都可受到影响,是一种选择性的障碍,明显地受遗传因素影响。在人类自然界或同种抗体的滴定度、诸如血型抗体等,当老年时可以逐步降低,70岁的平均值约为10岁的四分之一。利用胸腺依赖抗原研究鼠对绵羊红细胞的最初反应,Makinodan等发现老年动物的水平值仅仅是年青动物值之百分之十。这样大幅度地下降主要是由于免疫活性细胞的变化,而外来环境等因子仅占百分之十。T依赖细胞对大肠杆菌脂多醣反应随着老化时逐渐减少了,其结论证实了细胞免疫在老年时是有缺陷的。
Radl等对95岁以上没有明显疾病的老年人进行了研究,测定了免疫球蛋白值,发现IgG和IgA值高于年青组,而IgM值虽在少年后常保持稳定,但是随着年龄的增加,IgM和IgG相似也可以显著增加。IgG增加主要是IgG1和IgG2的增加,与年龄增长有关。
在这方面应考虑到遗传因素的显著作用,因为体液免疫反应是受组织相容复合体I区所控制的。
许多作者论证了老年动物具有细胞免疫损害的事实,Roberts等观察到老年人延迟型超敏反应受抑制。Grossman等总结其研究结果,认为老年人健康能力未受损时其一组皮肤试验显示出阳性的延迟超敏反应,而老年人其皮肤试验反应减退时可能是严重疾病的表现,而不是与年龄有关的现象。不同的观点还有争论。
(二)自身免疫
免疫与老化之间关系的主要特征,第二个免疫机能失调是自身抗体产生增加,Walford在这方面有专著。从临床观察得知,自身抗体的发现在没有疾病的老年人不少于百分之五十,虽然滴度常常是低的,女性较男性更常见,类风湿因子弱阳性,抗核抗体或抗甲状腺球蛋白抗体水平值降低,虽然在老年妇女仅有少量医学上意义,但可以指出体内环境恒定机制存在着紊乱。最近发现在某些长寿株的年老小鼠中出现自身抗体(特别是抗核抗体)原因未明,但自身抗体的进展与年龄种系有关,推测可能是T细胞活性,尤其是它的抑制机能逐渐衰退的结果。
(三)免疫球蛋白的异质性受限
免疫球蛋白的异质性是体液免疫的标志,譬如多发性骨髓瘤是属于浆细胞恶性增生的结果,导致单克隆的免疫球蛋白明显增加——M成分或副蛋白质,伴随有其他免疫球蛋白的减少,从老年医学观点来看,有趣的是特发性副蛋白质血症,在老年时其发生频率常常增加。
三、免疫机能失调与年龄有关的病理学
病理情况包括感染、自身免疫性疾病、恶性肿瘤和淀粉样变化。
(一)感染:
—般推测老年人比年轻人更容易发生感染,尽管应用抗菌素以来已有很大改善,但临床医生和病理学家均同意感染仍是老年人死亡的最大原因。呼吸道常常容易受累,肺炎仍然是老年人的“好朋友”。老年人流感发病率也很高。泌尿生殖系感染常常影响到肾脏,如肾盂肾炎等,甚至影响寿命。Mycrowitz报告在老年病人中革兰氏阴性菌血培养阳性的比率常见增加,在近亲繁殖小鼠实验中,发现小鼠罹患严重感染疾病的机会随年龄增长而增加。
(二)自身免疫性疾病
老年时若干自身免疫疾病的发病率增加了诸如风湿性关节炎,自身免疫性甲状腺炎等,其发病原因,认为是与抗原抗体复合物有关,并激活了补体系统,激活能导致细胞浸润和组织损伤(Cochrane 1973)。
(三)恶性肿瘤
早在本世纪初Ehrlich已指出在对抗肿瘤中,免疫反应占有关键性位置。新生儿胸腺摘除后,或免疫抑制处理之后,肿瘤发病率增加。已经观察到人类患有免疫缺陷性疾病后,其肿瘤的发病率可以几百倍高于对照组,而最多的是淋巴网状恶性肿瘤。Leibowitz等讨论了在人类,恶性肿瘤好像是免疫抑制治疗的并发症,但还不能说明癌肿的发生是免疫抑制的直接结果。Klein认为免疫监护事实上是一个抗恶性肿瘤的自然防御机制,最近已有许多争论,无论什么后果,它不是构成一般对抗肿瘤的防御机制。Allison认为先天性丧失胸腺的小鼠,对病毒肿瘤发生的易感性增加。
(四)淀粉样变性
这是老年人常见的疾病,淀粉样变性和免疫过程之间存在着紧密的关系已强调多年。临床原发形式与继发形式是有区别的,后者与慢性炎症性疾病有关,一个可能的假说是疾病本身过程的持续抗原刺激。淀粉样变性已经在多发性骨髓瘤中观察到,这种病具有显著的免疫机能障碍。在实验动物中反复地投入抗原可引起淀粉样变性,当原发性淀粉样变性患者显示有淀粉样物质,而多发性骨髓瘤显示由免疫球蛋白轻键的原始碎片所组成的,免疫学理论是很有根据的。另外,继发性淀粉样变性患者发现有淀粉样原纤维蛋白,主要成分是淀粉样A的单—蛋白,老年时这些成分亦多增加。淀粉样变性可在超过半数的70岁以上的男性老年人中见到,被认为这是老年免疫疾病的最大特征,这儿遗传因素可能推居首位。
—点可以总结的,免疫系统在老化的生物学中已看到有若干不同的类型。机能失调是常见的,但它不是不变地存在,内源或外源因素决定其特殊的类型。应该记住免疫是一个相互作用的网状物,和相互依赖的分支系统,在老年期间,发生在有限范围的微细病损,可以导致选择性机能障碍,最后产生特殊的异常。
[Comprehensive Immunology 1. Immunology and Aging]