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(一)发病原因
人体接受异类血清后，经过7～14h的潜伏时间开始发病，如果注射过动物血清的人再次注射同样的血清，可加速血清反应。在儿科目前需要抗毒血清治疗的疾病几乎只有白喉和破伤风。
某些药物如青霉素、磺胺等也可以引起血清病。
(二)发病机制
血清病是Ⅲ型变态反应性疾病的典型例子，在抗原过剩的情况下，形成抗原抗体复合物，沉积于全身毛细血管的基底膜上，激活补体，造成组织损害。
免疫复合物激活补体，游离过敏毒素，进一步释放组胺，增强血管通透性;并产生趋化因子，使中性粒细胞聚集，聚集的中性粒细胞吞噬抗原抗体复合物，释放出溶酶体引起局部组织损伤。此外，抗原抗体复合物还可活化激肽系统，产生急性炎症性作用，少数严重病例可出现肾小球肾炎和血清中补体成分下降。血清病过程中出现的荨麻疹为IgE类抗体引起，而关节的症状是IgG和IgM抗体与抗原组成的免疫复合物在关节沉积的结果。