1、医学免疫学医学免疫学病原生物学与免疫学教研室病原生物学与免疫学教研室白莉白莉免疫第一章 免疫学概论和发展史第一节 免疫学概况 免疫学是一门既古老又年轻的学科 免疫学最初是作为细菌学的一部分，随后作为微生物学的一个分支，它是以研究抗微生物感染而发展起来的。随着研究的深入,人们发现许多免疫现象是与微生物无关的。因此，免疫学既是一门源远流长的古老科学，又是一门富有活力、欣欣向荣、具有巨大潜力的新兴学科免疫的概念免除税赋或徭役免除瘟疫机体能够识别机体能够识别“自己自己”和和“异己异己”，并最，并最终排除终排除“异己异己”，保护，保护“自己自己”，维持机，维持机体生理功能的稳定体生理功能的稳定免疫学的概
2、念与分类 免疫学（immunology）：研究机体免疫系统识别和排除抗原性有害异物、产生免疫应答的过程、机制与病理损伤，并探讨免疫性疾病的诊断方法与防治手段的一门学科医学免疫学医学免疫学基础免疫学基础免疫学临床免疫学临床免疫学专门研究人体免疫系统结构与功能，免疫性疾病的发生机制、诊断与防治的生物科学免疫系统的组成 免疫器官 免疫组织 免疫细胞 免疫分子免疫系统的基本功能生理意义生理意义病理意义病理意义免疫防御防御病原微生物微生物感染免疫监视清除突变细胞肿瘤发生免疫耐受自身免疫耐受自身免疫性疾病免疫调节维持机体平衡疾病发生免疫自身稳定免疫自身稳定过敏 儿童哮喘 花粉过敏 鸡蛋过敏 免疫缺陷 遗传
3、性血管神经性水肿 免疫缺陷 获得性免疫缺陷综合征（AIDS）系统性红斑狼疮（SLE）累及全身各系统 蝶形红斑 免疫应答免疫应答（immune response）：免疫系统识别和清除“非己”物质的过程 依据免疫应答效应机制和作用方式与特点，将机体的免疫分为固有免疫和适应性免疫两种类型免疫应答的种类固有免疫固有免疫（innate immunity）:又称天然免疫或非特异性免疫 个体出生时已具有的免疫，经遗传获得，是人类在长期的种系发育和进化过程中，逐渐建立起来的一种天然防御功能固有免疫特点u 出生时已具备（反应快）u 可稳定性遗传给后代u 作用广泛：非特异性免疫u 个体差异不大u 不具有记忆性固有
4、免疫组成u解剖学屏障：皮肤/粘膜组织u生理学屏障：胃酸，溶菌酶 u免疫细胞：吞噬细胞，树突状细胞，自然杀伤细胞u体液因子:补体、细胞因子等适应性免疫适应性免疫：又称获得性免疫或特异性免疫 个体出生后，生活中不断接触到病原微生物等多种抗原刺激后逐渐建立起来的、后天获得的免疫功能适应性免疫的特点 出生后受抗原刺激后产生（反应慢）具有特异性（针对性）一般不能遗传 个体差异大 具有记忆性适应性免疫的组成组成细胞免疫：Ag APC T细胞 致敏T细胞体液免疫：Ag B细胞 浆细胞 Ab细胞免疫：由致敏T淋巴细胞的直接杀伤作用及释放的细胞因子发挥免疫效应病原体等抗原进入体内后，首先由抗原递呈细胞（anti
5、gen presenting cell，APC）摄取抗原，加工处理后递呈给T细胞，T细胞获得两个活化信号发生活化、增殖和分化，产生效应性T细胞体液免疫：由B细胞介导、特异性抗体发挥免疫效应大多数抗原进入体内时，B细胞可直接识别和结合，并获得第一活化信号，在T细胞及其产生的细胞因子协助下，B细胞获得第二活化信号发生增殖并分化成浆细胞产生和分泌抗体免疫应答的种类、特点及参与成分固有免疫固有免疫适应性免疫适应性免疫获得方式固有性（先天性）获得性无需抗原激发需要抗原刺激发挥效应时间早期，快速（几分钟至几天）4-5天后起效抗原识别受体模式识别受体（TLR等）TCR、BCR等特异性无有免疫记忆无有（记忆性
6、免疫细胞）举例杀菌物质、补体、炎症因子吞噬细胞、NK细胞T细胞：细胞免疫B细胞：体液免疫第二节 免疫学发展简史及主要成就1经验免疫学时期经验免疫学时期2科学免疫学时期科学免疫学时期3近现代免疫学时期近现代免疫学时期经验免疫学时期天花-人痘经验免疫学时期 3000年前的埃及 1000年前天花蔓延 顺治帝、同治帝天花病毒经验免疫学时期中国古代明朝时期将天花患者康复后的皮肤痂皮磨碎成粉，吹入未患病的儿童的鼻腔可预防天花旱苗法旱苗法经验免疫学时期Edward Jenner种牛痘Edward Jenner(1749-1823)经验免疫学时期 1979年年10月月26日：世界卫生组织宣布天花病被消灭，天日
7、：世界卫生组织宣布天花病被消灭，天花成为人类第一个彻底战胜的传染病花成为人类第一个彻底战胜的传染病 1980年：年：“全球消灭天花证实委员会全球消灭天花证实委员会”要求各国停止预要求各国停止预防天花的免疫种痘防天花的免疫种痘抗感染免疫的发展时期体液免疫的发展时期细胞免疫的发展时期Pasteur（巴斯德）（巴斯德）Swan-neck实验证实微生物炭疽杆菌疫苗狂犬病病毒疫苗1、抗体的发现2、补体的发现3、血清学方法的建立4、免疫化学的研究5、抗体生成理论的提出6、抗体分子结构揭示 在抗毒素发现以后的10年中，相继在免疫血清中发现有溶菌素、凝集素、沉淀素等特异性组分，并能与其相应细胞或细菌发生反应
8、1896年，von Gruber M 和Durham HE凝集反应凝集反应 1897年，Kraus P沉淀反应沉淀反应 1906年，von Wassermann AP补体结合补体结合反应反应 Landsteiner（1910）以芳香族有机分子偶联到蛋白质分子上，免疫动物，研究芳香族分子的结构与活性基团的部位对产生的抗体特异性的影响，认识到决定抗原特异性的是很小的分子，结构不同决定抗原性不同，从而揭示了抗原抗原-抗体反抗体反应特异性的化学基础应特异性的化学基础，开拓了免疫化学的领域，使以抗体为中心的体液免疫在20世纪上半叶占据了免疫学的主导地位 1959年，Porter和Edelman用木瓜蛋白
9、酶木瓜蛋白酶水解抗体球蛋白分子，获得了具有抗体活性的片段和易结晶片段，证明了抗体是由四肽链组成，藉二硫键连接在一起。Edelman也用化学还原法证明抗体球蛋白是由多肽链组成以及抗体分子的不均一性 60年代初统一了抗体球蛋白的名称，并建立了免疫球蛋白的分类，即IgG、IgM和IgA三类 Rowe（1965）自骨髓瘤患者的血清内发现了IgD 石板（1966）自枯草热患者的血清中发现了IgE1、细胞免疫的发现2、免疫耐受现象的发现3、抗体生成克隆或细胞系选择学说的提出4、胸腺的发现5、七十年代的重要成就还有T细胞亚类的发现和免疫网络学说的提出等 细胞转移迟发型超敏性的成功证明了细胞免疫的存在 Cha
10、se等（1942）证明了结核菌素反应不是由抗体引起，而是由致敏细胞引起，从而证明了机体免疫性除能产生体液免疫外还能形成细胞免疫，证实了细胞免疫的存在 Fagraeus证明抗体是抗原刺激后，淋巴细胞转化成的浆细胞产生的。这些成就提示免疫细胞在抗体形成和细胞介导的免疫作用中的主导地位 Owen（1945）观察到异卵双生的小牛体内并存有两种血型不同的红细胞互不排斥，从而发现了血型细胞镶嵌现象，即天然耐受 Billingham和Medawar等（1953）在小鼠体内成功地进行了人工诱导耐受实验，使免疫学的发展进入了一个新的时期，即免疫生物学时期1958年，澳大利亚Burnet提出抗体生成克隆选择学说：
11、1.机体内存在识别多种抗原的细胞系，其细胞表面具有识别抗原的受体 2.抗原进入体内后，选择相应受体的免疫细胞使之活化、增殖形成抗体产生细胞及免疫记忆细胞 3.胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏，形成耐受状态 4.免疫细胞系可突变，产生出同自己抗原发生反应的细胞因子，可形成自身免疫现代免疫学时期抗体多样性产生的遗传控制T细胞抗原受体的证明细胞因子研究进展信号转导途径的发现细胞凋亡途径的发现免疫学技术的发展应用免疫学的发展抗感染免疫的发展抗体多样性产生的遗传控制 日本科学家利根川进等应用分子杂交技术证明并克隆出Ig分子V区和C区基因。同时应用克隆cDNA片段为探针，证明了B细胞在分化发育过程
12、中编码Ig基因结构，阐明了Ig抗原结抗原结合部位多样性合部位多样性的起源，以及遗传和体细胞突变遗传和体细胞突变在抗体多样性形成中的作用 1987年获得诺贝尔医学奖T细胞抗原受体的证明 1983年Meur证明小鼠和人T细胞表面受体的存在（异二聚体肽链组成）1984年Davis分离出小鼠T细胞受体基因免疫细胞凋亡的研究 免疫系统是机体的防卫系统，要保持免疫系统功能的正常进行，免疫细胞必需不断更新，因此凋亡在免疫系统表现特别活跃 90年代早期，免疫学对细胞凋亡的研究取得迅速进展，目前已知凋亡发生在中枢免疫器官中，不成熟的免疫细胞可以通过阴性选择而凋亡，是自身耐受形成的重要机制。此外，成熟淋巴细胞在对
13、抗原应答时的一个特点是细胞的活化和增殖，当抗原排除之后，这些数量增加的细胞必需死亡，以维持内环境的稳定。这就是所谓的“活化诱导的细胞死亡活化诱导的细胞死亡”(AICD)免疫细胞发育、活化及分化过程中的信号转导 从抗原刺激到抗原排除的整个过程是一个大的黑匣子，免疫学的发展就是一个不断层层开启这个黑匣子的过程。目前，对免疫细胞活化过程中细胞内部信号传导系统的研究，可以揭示抗原刺激，以及其它膜受体配体相应作用引起效应细胞活化的细胞内机制，是在更深层次上打开“免疫”这个黑匣子的过程免疫系统与神经系统、内分泌系统的相互作用 80年代发现免疫细胞可以合成和释放神经肽。以后对免疫系统与神经、内分泌系统相互关系的研究就成了生命科学研究的新领域 现代免疫学时期 单克隆抗体 T细胞双识别模式第三节 21世纪免疫学研究的主要任务与展望 推动现代生命科学前进的三架马车分子生物学（Molecular Biology）免疫学（Immunology）细胞生物学（Cell Biology）本章重点本章重点 掌握掌握 免疫的概念、基本功能、免疫应答的种类与特点 熟悉熟悉 免疫的发展简史与主要成就 了解了解 21世纪现代免疫学研究的主要任务与展望
