寒冷性荨麻疹是一种由寒冷刺激诱发的物理性荨麻疹,其核心病理特征表现为皮肤接触冷风、冷水或低温物体后,局部迅速出现瘙痒性水肿、风团及红斑。这一过程的分子与细胞机理涉及复杂的免疫级联反应、血管动力学异常及神经信号调控,其病理本质是机体对低温的异常免疫应答。
一、免疫激活:肥大细胞的枢纽作用
寒冷刺激首先激活皮肤的瞬时受体电位(TRP)通道,尤其是TRPM8(冷敏受体),瞬时受体电位(TRP)通道(特别是TRPA1和TRPM8亚型)在低温信号感知中起核心作用。此类受体主要分布于感觉神经末梢和角质形成细胞,低温直接激活TRP通道,触发钙离子内流,进而启动肥大细胞脱颗粒。研究表明,寒冷性荨麻疹患者皮肤中肥大细胞对低温的敏感性显著增高,冷阈值降低导致其更易活化。脱颗粒后释放的核心介质包括:
- 组胺:结合真皮层H1受体,引起毛细血管扩张与内皮细胞间隙增宽,导致血浆蛋白渗出。
- 白三烯与前列腺素:白三烯B4(LTB4)增强中性粒细胞趋化,前列腺素D2(PGD2)则进一步促进血管通透性升高,加剧局部水肿。
- 细胞因子网络:TNF-α、IL-6等促炎因子募集更多免疫细胞(如嗜酸性粒细胞),形成炎症放大环路。
二、血管反应:双重异常导致血浆外渗
水肿形成的直接原因是微循环功能障碍,表现为双重异常:
- 初期血管收缩:寒冷刺激引发交感神经兴奋,导致小动脉短暂痉挛,局部缺血。这一过程虽为生理性体温调节,但在患者中过度增强。
- 继发性血管扩张与渗漏:肥大细胞释放的组胺及缓激肽等介质作用于血管内皮,通过以下途径导致水肿:
- 内皮间隙扩大:组胺激活H1受体,诱导血管内皮钙黏蛋白磷酸化,破坏细胞间紧密连接。
- 激肽系统活化:缓激肽刺激B2受体,促进一氧化氮(NO)释放,引起持续性血管舒张。
- 渗透压失衡:血浆蛋白(尤其是白蛋白)渗入组织间隙,组织胶体渗透压升高,水分被动滞留形成肉眼可见的风团。
临床观察显示,肿胀通常在接触冷源后2–10分钟内达峰,保暖后30–60分钟消退,符合介质半衰期及血管代偿性回缩的生理规律。
三、遗传与继发性因素的深层调控
发病机理存在显著异质性,可分为两类:
- 获得性原发性寒冷性荨麻疹:占绝大多数,与IgE介导的I型超敏反应相关。患者血清中可检出冷反应性自身抗体(如抗FcεRI抗体),此类抗体在低温下构象改变,直接交联肥大细胞表面受体,引发脱颗粒。
- 家族性寒冷性荨麻疹:为常染色体显性遗传病,与NLRP3基因(CIAS1)突变相关。突变导致炎症小体过度活化,白细胞介素-1β(IL-1β)大量释放,诱发全身性炎症反应(如寒战、发热),肿胀可持续24小时以上。
继发性病例则与冷球蛋白血症、冷纤维蛋白原血症等疾病相伴,冷球蛋白低温沉淀激活补体系统,通过C3a/C5a进一步招募肥大细胞,形成恶性循环。
四、神经感受与瘙痒的交互机制
局部肿胀常伴剧烈瘙痒、刺痛或烧灼感,涉及神经-免疫交互作用:
- 感觉神经敏化:组胺直接作用于C纤维末梢的H1/H4受体,通过TRPV1通道传递痒觉信号。同时,PGD2通过DP受体降低感觉神经元阈值,放大瘙痒感知。
- 神经肽的正反馈:感觉神经释放P物质(SP)和降钙素基因相关肽(CGRP),前者进一步刺激肥大细胞脱颗粒,后者扩张血管,加重渗出。这一机制解释了搔抓后风团扩散的"皮肤划痕症"现象。
五、临床意义:从机理到干预
理解上述机制为治疗提供了精准靶点:
- 抗组胺药物(如西替利嗪):阻断H1受体,减轻血管扩张与瘙痒,有效率约70%,但需长期服用以维持疗效。
- 白三烯受体拮抗剂(如孟鲁斯特):抑制LTB4/LTC4的促渗作用,尤其适用于抗组胺药无效的顽固病例。
- 生物制剂:针对IL-1β的单抗(如卡那单抗)在家族性患者中显示出阻断炎症小体的潜力。
- 脱敏疗法:渐进性冷水暴露可诱导免疫耐受,其机理可能与调节性T细胞(Treg)增殖及IgE水平下降相关。
结语
寒冷性荨麻疹的局部肿胀是低温触发免疫、血管及神经三系统联级反应的结果,其中肥大细胞脱颗粒为核心事件,而遗传背景与获得性因素共同塑造疾病表型。未来研究需聚焦TRP通道的调控机制、冷抗体特异性抗原表位的鉴定,以及神经免疫微对话的精确解析,为根治策略提供新方向。现阶段,基于病理生理的阶梯化治疗可显著改善患者生活质量,避免严重并发症(如喉头水肿或冷休克)的发生。