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第十章食品中化学物质的免疫毒性
免疫毒理学(Immunotoxicology)是毒理学的一个分支学科,主要研究外源化学物和物理
因素对人和实验动物免疫系统产生的有害作用及其机制。免疫毒理学是在免疫学和毒理学基
础上发展起来的学科。研究食品中化学物质的免疫毒性是免疫毒理学的重要内容之一,该学
科是随着免疫学的发展而发展起来的,是毒理学的一个新分支。
免疫毒理学的研究内容有以下几方面:
1. 建立和改进免疫毒性检测与评价方法进一步改进和确定免疫功能检测与宿主抵抗
力试验;建立检测外源化学物免疫毒性的体外试验方法;建立评价外源化学物对局部免疫功
能(肺、皮肤、胃肠道)影响的方法;建立从动物免疫毒性检测结果外推到人的数学模型等。
2. 免疫毒性机制的研究外源化学物对机体免疫系统的影响,包括直接和间接影响两
方面,应从这两方面入手,采用行之有效的研究手段,将整体、细胞、分子、基因水平上的
研究方法有机结合,综合分析外源化学物免疫毒性机制,它包括外源化学物引起免疫抑制或
免疫缺损的机制和引起超敏反应以及自身免疫反应或自身免疫病的机制。
3. 对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品或保健晶的研究为保护人群身体健康及职
业接触者的安全,应加强这方面的研究,尽量减少外源化学物对人体造成的不良影响,从天
然资源获取具有免疫调节作用的保健品尤为重要。
过去在对食品进行安全性评价时,常常是根据一般毒理学的检查,例如急性毒性、蓄积
毒性、亚慢性或慢性毒性检测,包括动物的生长率或功能障碍,重要器官的重量及功能变化,
血液生化指标的改变、遗传学指标及行为、神经等方面的指标改变。但有时在长期小剂量接
触某种化学物质后,虽然不足以引起以上各方面的变化,但却可表现出对免疫系统的作用。
所以研究外源性化学物(包括食品中化学物)对免疫功能的影响,一方面可对它们的毒性做
出全面的评价,另外还可以从对免疫功能的检查中寻求外源性化学物对机体损害的早期指
标。免疫功能变化是十分灵敏的,通常产生变态反应效应的剂量绝大多数比出现毒性作用剂
量低若干个数量级。
免疫应答是机体的一个重要防护和调节机制。如果免疫系统受损,传染病的发病率就会
大大地增加,从而间接影响到动物的生命。外源性化学物质本身多是小分子的物质,并不能
引起免疫应答,但是当器官操作以后,化学物和损伤的组织成分相结合就可能产生抗原性,
引起免疫病理性损伤,对免疫功能的检测有助于对外源性化学物所造成损害的临床表现及病
理过程有进一步的了解。免疫毒性的研究还有助于我们了解化学物损害机体的生物学机制。
由于免疫应答具有高度的选择性和特异性,并且由多种免疫细胞和免疫因子参与完成的。现
在我们可以利用体外培养各种免疫细胞的方法,在培养基内加入各种外源性化学物,从而了
解这些外源性化学物作用的部位,并提供有关外源性化学物与生物效应之间作用性质方面的
资料。因此目前国内对于食物中化学物质的免疫毒性研究已取得了长足的进展。
第一节机体的免疫系统及免疫功能
高等动物具有完善的免疫功能,而免疫功能又是由免疫系统完成的。免疫系统首先识别
各种异物,激活免疫细胞,产生特异杀伤或解毒效应。机体的免疫系统包括免疫器官、免疫
细胞和免疫分子。
根据免疫器官的发生和作用不同,免疫器官可分成两类,一类称中枢免疫器官(primary
ans),包括胸腺、法氏囊(鸟类)或法氏囊类似器官;另一类是周围免疫器官
(secondary ans),包括淋巴结、脾脏、扁桃体与阑尾等。中枢淋巴器官是造血
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干细胞增殖、分化为 T 和 B 淋巴细胞的场所,周围淋巴器官是免疫反应的重要场所。胸腺
是一个很重要的中枢淋巴器官,其结构和大小随年龄而有明显的变化。新生儿胸腺约
10~15g,其皮质比较发达。青春期胸腺的重量可达 30~35g,皮质变薄而髓质发达。随着性
成熟,胸腺逐渐退化,其中淋巴细胞减少,而到老年期胸腺仅有 15g 或更小,其中主要为脂
肪组织。通过动物实验已经证明,新生期作胸腺试验的动物,其外周免疫器官的胸腺依赖区
(thymus dependent area 或称 T 细胞区)内的淋巴细胞稀少,血中淋巴细胞显著减少,失去
对同种异体移植的免疫排斥反应,细胞免疫功能低下,体液功能受损。
参与免疫反应的细胞,即免疫细胞有淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞
和肥大细胞等。这些细胞的起源是造血干细胞。淋巴细胞的形态与功能十分复杂。以往根据
淋巴细胞功能、寿命、分布、理化性状、对有丝分裂的反应和对药物的敏感性不同,将它分
成 T 细胞和