变态反应（过敏）有什么生理上和进化上的意义？

本题已加入知乎圆桌 都是过敏惹的祸，更多「过敏」讨论欢迎关注讨论。这个月花粉过敏，生不如死。难受之余，我不禁思考我这罪是不是白受。难道过敏体质是一种纯粹的基因缺陷；还是说存在即合理，试看发烧和疼痛都是有重要的意义的，这样说来过敏本身或许也是有存在的意义的。或许是有一些针对个体的好处，或许只是物种层面的好处。
有一说是过敏是过度分泌的组胺让你快速排出未知的过敏原，很小的概率下那过敏原确实有害，那样你就多活了一命。只是大多是时候这些组胺能提前要了你的小命。
还有更残忍更现实的一说是，一个不幸的个体遭受严重的寄生虫感染之后，这个个体已经不太有继续存在的必要，这时候如果他有过敏体质，这额外的过敏反应能轻松把他送入休克状态，甚至让他干净的离去。
但总觉得这些说法都很牵强，期盼更有力的观点。

期权匿名回答 · 2022-6-21 09:05:22

变态反应（allergy）也叫超敏反应（hypersensitivityreaction）。是指免疫系统对一些对机体无危害性的物质如花粉、动物皮毛等过于敏感，发生免疫应答，对机体造成伤害。人们日常遇到的皮肤过敏，皮肤骚痒、红肿，就是一种变态反应。
变态反应的发生一般可分为致敏阶段和发敏阶段。
致敏阶段：指机体初次接触某种抗原后，免疫活性细胞增殖分化为致敏淋巴细胞或浆细胞，并由后者产生特异性抗体的过程，一般需10-21天。
发敏阶段：指机体再次接触同一抗原时，抗原作用于相应的致敏淋巴细胞，使之释放多种淋巴因子或相应的过敏抗体，发生特异性结合，而出现异常反应的过程，为期约几分钟或2-3天。
常见的变应原如图

变态反应可以分为四种类型：即Ⅰ型速发型或过敏反应（immediat type），Ⅱ型细胞毒型（cytotoxic type）或溶细胞型型，Ⅲ型免疫复合物型（immunecomplex type），以上三型均由抗体所介导；而Ⅳ型迟发型（delayedtype）或细胞介导型（cellmediated type），由细胞介导。

Ⅰ型变态反应：过敏反应、速发型过敏反应（Immediate
hypersensitivity）
本类型反应的主要特点有：（1）发生快，消退快；（2）由结合在肥大细胞和嗜碱性细胞上的IgE抗体介导；（3）通常机体会出现功能紊乱，不致组织损伤；（4）有明显个体差异和遗传背景。
IgE抗体有哪些生理特点呢？
Fc端能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合；
过敏体质患者血清中的含量明显增高。
IgE结构示意图：

Ⅰ型过敏反应的机制如图：

Ⅰ型变态反应可以使平滑肌收缩、毛细血管扩张、血管通透性增强、腺体分泌增多等反应。如果反应发生在皮肤则会引起荨麻疹、皮肤红肿等症状；如果发生在肠胃，就会有腹泻、腹痛等症状；而发生在呼吸道，则引起支气管痉挛，造成呼吸困难和哮喘等；如果是全身受到影响，则会血压下降，引起过敏性休克，甚至死亡。

Ⅱ型变态反应：溶细胞反应（Cytolytictype）
由IgG或IgM类抗体与靶细胞表面相应抗原结合后，在补体、吞噬细胞和自然杀伤细胞作用下，引起细胞溶解或组织损伤。
IgG结构示意图

IgM结构示意图

Ⅱ型变态反应的发生机制如图：

在临床上常见的Ⅱ型变态反应疾病包括：输血反应、新生动物溶血病、药物性血细胞减少症。
Ⅲ型变态反应：免疫复合物反应（Immune complex disease）
主要特点：（1）可溶性抗原与血清中的抗体IgG、IgM结合形成免疫复合物；（2）免疫复合物在一定条件下沉淀于全身或局部血管壁间隙；（3）沉淀的复合物激活补体和白细胞，引起组织损伤或临床疾病。
Ⅲ型变态反应机制如图：

临床常见疾病：
（1）局部免疫复合物病
Arthurs反应
类Arthurs反应：
（2）全身性免疫复合物病
血清病：初次大量注射抗毒素
链球菌感染后肾小球肾炎
类风湿性关节炎
Ⅳ型变态反应：迟发型反应（Delayed type
hypersensitivity, DTH）
主要特点：（1）T细胞参与反应，补体不参与；（2）致敏T细胞再次接触同一抗原24小时后出现反应，48-72小时达到高峰；（3）主要病变为慢性炎症反应，以单核细胞、淋巴细胞侵润为主。
反应机制如图：

临床常见疾病：
（1）胞内微生物感染：结核杆菌等可引起传染性变态反应；
（2）小分子物质与皮肤细胞蛋白结合：如油漆、染料、农药、化妆品、药物等，可引起接触性皮炎；
（3）同种异型抗原：移植物排斥反应；
（4）自身抗原：某些自身免疫性疾病。
有些变态反应疾病常为混合型，如肾小球肾炎。也有一些疾病可能有两种变态反应引起，比如一些肿瘤细胞、移植细胞的损伤可能是Ⅱ型和Ⅳ型变态反应引起的。还有过敏性哮喘可以由Ⅰ、Ⅲ型变态反应引起。还有就是相同的变应原可以通过不同的途径导致多种类型的变态反应，比如青霉素可以导致这四种类型的变态反应。

期权匿名回答 · 2022-6-21 09:05:50

看着前面的人写了那么多，都是说过敏存在也是保护机体的，其实我觉得不是这样，这就是一种免疫功能缺陷，这是现在生活环境更卫生后，身体还不能适应。

期权匿名回答 · 2022-6-21 09:06:11

过敏体质的形成有科学家认为是因为在0－1岁免疫系统发育阶段没有足够的微生物刺激从而过度表达，从表观遗传学角度来说就是不可逆地改变了基因表达。俗话说，不干不净吃了没病，适当的细菌刺激还是必要的。而相对我们的生活水平的提高，我们的身体还停留在两万年前的水平（进化的最小时间单位），所以可以猜想，过敏本身可能没有什么意义，但造成过敏体质的原因是为了保护脆弱的新生儿抵御外在的洪水猛兽，让他们相对平安地度过婴儿阶段。只是随着人们生活水平的提高注意卫生了，才导致“过敏”这都市病。

期权匿名回答 · 2022-6-21 09:06:35

2015/03/31 更新
我回答的两个问题突然之间受到这么多关注是怎么回事？……
再次特别声明一下，我不在网上回答任何求医问药的问题，有问题请及时就医，个人医疗问题不是在网上一两句话能解决的，自己的身体自己要谨慎。
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潜水这么久总算遇到一个撞我专业枪口上的问题了……真不容易……
你这个问题问得真的好大，要是仔细回答起来恐怕写篇论文都够了。所以我只能尽量简单地列举一些关键点，就不要强求我每一条都带文献引用了吧……否则我就只好交给你一本Kuby Immunology看了……
1. 免疫系统存在的最基本目的很简单，就是为了保护个体，让个体活下去，抵抗外界有害物质(危险信号)的入侵，保证个体的各项机体功能正常工作，就像人体的卫兵。植物，动物都有各自的免疫系统。
2. 进化是物种适应环境的结果，不管人类现在长什么样，将来长什么样，都是长期与环境互动的结果，环境在变化，物种也会跟着适应这些变化，所以不存在有“完美的系统”，只有“比较适合环境比较容易让你活下去的系统”……
3. 人类的免疫系统已经很复杂了，而且精确打击程度超乎你的想象，针对物理，化学，生物伤害人体免疫系统都会有相应不同的反应/保护机制。放大一点说，在生物伤害里，针对不同类型的微生物---细菌，病毒，寄生虫，免疫系统的反应又各不相同；继续放大一点说，对不同类型的细菌/病毒/寄生虫，免疫系统也可以精确打击杀死微生物异端(误)；再放大一点说，同样的病菌因为进入人体的方式不同引发的免疫反应也不一样……
4. 即使是精确程度如此之高(真的我觉得太神奇了！)，免疫系统也难免会有擦枪走火的时候，这是过敏反应的原因之一。具体细节我还是省略了吧，不过大概的情况就是，你的免疫系统只有一套，而外界的“危险信号”有那么多种，你的免疫系统怎么区分谁是敌是友？要知道，保守估计地球上光是细菌就可能有超过一千万种(species)，还有病毒，寄生虫，支原体衣原体……人类发明的各类化妆品……各类添加剂……如果一个个识别精确度都达到100%是需要耗费大量能量的，对生物个体而言得不偿失，那就跟生存的基本原则相违背了。所以免疫系统还是偷懒了，在地球历史长河中进化出来的免疫系统学会了“类型/位点识别”，意思就是，我虽然不认识你到底是谁，但是我看看你脸上身上几个关键点大概也能猜出来你是哪一类的，只要猜中了那就好办了，接下来就按照对待那一类的免疫反应套路进行下去……这有点类似百度和google的图片搜索，两个引擎都能匹配图片搜索，但是精确度就……呵呵呵呵……因为这种精确度的局限性，有时候免疫系统会敌友不分，把无害的当成有害的。
5. 喜欢可以放肆，爱就是克制（大误）。免疫系统既然是这么牛逼的卫兵，当然也不能让它乱来，如果免疫反应过于强烈，不但起不到保护作用，反而对生物有害，所以在地球历史长河中进化出来的免疫系统又学会了“immune homeostasis”，中文真不知道怎么说好，反正就是保持平衡的意思。也就是说，每一次激进的免疫反应同时，也有相应的抑制反应机制保证免疫系统不要反应过度。你血液里有一个两个三个细菌免疫系统察觉了，但是抑制反应机制觉得是毛毛雨，反正他们翻不起大浪就随他们去吧，但如果你血液里有成百上千细菌，免疫系统一看卧槽平时拿个矛枪戳两下不管用了啊要动真格的了咦怎么动了真格还没有用那不行那就继续吧卧槽看来真的是要拼老命了不要拦着我擦擦擦不行有点过了啊杀敌一百自损两百兄弟你刹住车啊啊啊啊啊……然后你就挂了……
6. 综上所述：过敏反应就是在地球历史长河中进化出来的免疫系统精确度不够高，自制力不够而造成的人间惨剧……
7. 地球说：怪我咯？

期权匿名回答 · 2022-6-21 09:07:29

谢邀。每到春夏之时，花粉过敏都会让很多人又难受又烦心，擤鼻子、咳嗽、眼睛痒。
传统的理论是：一些免疫学家认为过敏是仅是一种&#39;misdirected’的身体反应，本来这种身体反应应该是针对寄生虫的，却因人而异对花粉和花生起了反应。
有人可能要问，那这样讲，花粉过敏、花生过敏这些disrected身体反应是对进化没有优势的咯？
也不是。还是有进化优势的：过敏可以将任何存在于这些过敏原的有害物质，通过擤出来的鼻涕和咳嗽、眼泪及时地排出体外。
新理论：寄生生虫和这些常见的过敏原并不相似，所以传统理论无法解释过敏的存在意义。摘自于耶鲁大学的Ruslan Medzhitov在Nature里发表的一篇论文：

How do you defend against something you inhale that you don&#39;t want? You make mucus. You make a runny nose, you sneeze, you cough. Or if it&#39;s on your skin, by inducing itching, you avoid it or you try to remove it by scratching it.

怎样抵御你刚吸入的有害物质？用粘液。【粘液是人体的粘膜内层分泌出来一种液体，一般比较浓稠，有抗菌功效。痰是专指下呼吸道感染所产生的粘液，鼻涕是鼻腔内产生的粘液。】
你鼻子流鼻水、咳嗽，痰和鼻涕就带着有害物质离开体内。如果是要抵御在皮肤上的一些有害物质，那就用瘙痒，你便会尽量避免与其接触，或者通过不断扣痒将其从皮肤上去开。
虽然平时花生和花粉这些是不致命的，一般说到过敏，只是想到对一些非常常见的食品或环境过敏的例子，只想到它给生活带来不便。可谁又说得准，说不定某天大范围的自然灾害，使得花粉成为有毒物质，任何吸入一点却无法迅速通过咳嗽和打喷嚏将其移除的人都会被秒杀呢？那时候，花粉过敏就有很强的进化优势了。
关于题主的第二个“残酷”理论，不知“干净的离去”是不是有什么引申的意思。由于过度的身体反应产生的全身型过敏是很难受的。真不算是“干净的离去”。
过敏性休克（Anaphylactic shock）是最严重、可致命的全身型过敏反应，仅发生在人类和哺乳类动物。英文原词来自于希腊文，ana的意思是抵抗，后部分词意为保护。这种严重的过敏反应通常是由于注射、皮肤接触或者吸入引起的。这种严重的过敏反应的确是令人很难讲它给人带来了什么进化优势。但是，这种反应在今天人类社会中，也最多有1%的人一生会经历至少一次这样的过敏反应，而且过敏性休克只要是治疗及时是没有问题的，首选治疗就是肾上腺素，同时需要吸氧和大量输液等。所以对于全人类来讲，这根本不算什么致命性的进化缺陷。由于近百年的医学进步，遗传到可能导致过敏性休克的基因的人类比例在逐渐增加。英国每年由于全身性过敏反应而死亡的人数是20。全球范围内，最常见的死亡原因是药物，其次，（在澳大利亚）对于女性为食物，对于男性为昆虫咬伤。
总的来说，过敏是有进化优势的。但过敏性休克是一个极端的例子，不能代表所有的过敏反应的进化意义。不过，过敏的确是一个显示达尔文进化理论的局限性的好例子。
有个句话说的好：Beyond genetics there is epigenetics.

两个建议的英语文章：
Did Allergies Evolve To Save Your Life?Nothing to Sneeze at: Allergies May Be Good for You

变态反应（过敏）有什么生理上和进化上的意义？

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