第一章 免疫學(xué)概論

第一章

免疫學(xué)概論

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天花是一種由病毒引起的烈性傳染病，數(shù)千年來，難以計(jì)數(shù)的人因天花而喪生,無數(shù)的家庭妻離子散，家破人亡；無數(shù)的城市和鄉(xiāng)村尸陳遍野，白骨如山。今天，由天花造成的那個“千村薜荔人遺尸，萬戶蕭疏鬼唱歌”的時代一去不復(fù)返了。

1980年世界衛(wèi)生組織莊嚴(yán)宣告：全世界已經(jīng)消滅了“天花”。最后一例天花患者阿里·毛·馬林那么，是什么力量消滅了肆虐幾千年的病魔？----免疫第一節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)簡介醫(yī)學(xué)免疫學(xué)：是研究人體免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其闡明免疫系統(tǒng)識別抗原后發(fā)生免疫應(yīng)答及其清除抗原的規(guī)律，并探討免疫功能異常所致病理過程和疾病的機(jī)制，并用免疫方法進(jìn)行診斷和防治疾病的學(xué)科。免疫學(xué)：是進(jìn)行病因探討、病理機(jī)制研究的學(xué)科，是介于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科。它已涉及到臨床各學(xué)科，是多種疾病尤其是慢性病和一些疑難雜癥的病因。免疫(immunity)：來自拉丁語

immunis

（免稅），引申為免患瘟疫，免患疫病。一、免疫系統(tǒng)的基本功能——機(jī)體對病原微生物（細(xì)菌，病毒）及其有害產(chǎn)物（毒素）的侵入所引起的發(fā)病，具有抵抗力。——對病原微生物的再感染有抵抗力。

傳統(tǒng)的“免疫”概念：基本概念8現(xiàn)代的“免疫”概念

機(jī)體免疫系統(tǒng)識別(區(qū)分)自身成分（自我，self）和異己物質(zhì)（非我，non-self），產(chǎn)生一系列特定的應(yīng)答過程,最后排除異物，對自身組織形成耐受，以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的一種生理功能。免疫：是指機(jī)體免疫系統(tǒng)識別和清除外來入侵的抗原，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的功能。保護(hù)性免疫病理性免疫9免疫學(xué)的中心法則:

識別“自己”（Self）

“非己”（Nonself）一、免疫系統(tǒng)的基本功能

1.免疫系統(tǒng)

免疫系統(tǒng)是機(jī)體執(zhí)行免疫應(yīng)答及免疫功能的載體，由免疫器官、免疫組織、免疫細(xì)胞及免疫分子組成。一、免疫系統(tǒng)的基本功能

2.免疫系統(tǒng)的組成免疫器官免疫細(xì)胞免疫分子中樞外周膜型分子分泌型分子胸腺骨髓法氏囊（禽類）脾臟淋巴結(jié)粘膜相關(guān)淋巴組織皮膚相關(guān)淋巴組織固有免疫的組成細(xì)胞吞噬細(xì)胞樹突狀細(xì)胞NK細(xì)胞NKT細(xì)胞其他（嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞等）適應(yīng)性免疫應(yīng)答細(xì)胞T細(xì)胞B細(xì)胞TCRBCRCD分子MHC分子粘附分子細(xì)胞因子受體免疫球蛋白補(bǔ)體分子細(xì)胞因子免疫系統(tǒng)器官細(xì)胞分子中樞免疫器官胸腺法氏囊外周免疫器官淋巴結(jié)脾臟適應(yīng)性免疫應(yīng)答細(xì)胞T細(xì)胞B細(xì)胞固有免疫的組成細(xì)胞分泌型分子膜型分子免疫球蛋白、補(bǔ)體、細(xì)胞因子TCR、BCR、CD分子、黏附分子、MHC分子、CKR粘膜/皮膚相關(guān)淋巴組織骨髓免疫活性分子：膜分子:抗原受體、

MHC分子、CD分子及黏附分子、Toll樣受體（Toll-likereceptor,TLR)可溶性分子：Ig分子、補(bǔ)體及細(xì)胞因子等3.免疫功能：根據(jù)機(jī)體識別和清除抗原的類型，免疫功能概括為三類。（1）免疫防御:防止外界病原體的入侵及清除已入侵的病原體及其他有害物質(zhì)。

（2）免疫監(jiān)視：監(jiān)督發(fā)現(xiàn)和清除體內(nèi)出現(xiàn)的“非己”成分。（3）免疫自身穩(wěn)定：通過自身免疫耐受和免疫調(diào)節(jié)兩種主要的機(jī)制來達(dá)到免疫系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。一、免疫系統(tǒng)的基本功能

3.免疫系統(tǒng)的功能

功能生理性反應(yīng)（有益）病理性反應(yīng)（有害）A免疫防御清除病原微生物及其它抗原性異物超敏反應(yīng)（過度）免疫缺陷?。ú蛔悖〣免疫監(jiān)視清除突變或畸變細(xì)胞腫瘤發(fā)生病毒持續(xù)感染C免疫耐受對自身物質(zhì)無應(yīng)答自身免疫性疾病D免疫調(diào)節(jié)參與機(jī)體整體功能的調(diào)節(jié)

二、免疫應(yīng)答的種類及其特點(diǎn)免疫應(yīng)答：是指免疫系統(tǒng)識別和清除抗原的整個過程。根據(jù)免疫應(yīng)答識別的特點(diǎn)、獲得形式以及效應(yīng)機(jī)制，可分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩大類。免疫應(yīng)答的類型固有免疫應(yīng)答（innateimmuneresponse):是與生具有的。遇異己成分后，首先并迅速（96小時之內(nèi)）發(fā)揮防御作用的。沒有記憶。參與的成分有皮膚黏膜；吞噬細(xì)胞（巨噬細(xì)胞及粒細(xì)胞）、NK細(xì)胞；血液及體液中存在的可溶性分子，如IgM,補(bǔ)體，細(xì)胞因子等。主要針對外源病原體或異物。固有免疫又稱先天性免疫或非特異性免疫，是生物的長期進(jìn)化中逐漸形成的，是機(jī)體防御病原體入侵的第一道防線。參與固有免疫的細(xì)胞如單核-巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞、NK細(xì)胞和NKT細(xì)胞，其識別抗原無特異性，但可通過一類模式識別受體識別病原生物表達(dá)的結(jié)構(gòu)（病原體相關(guān)模式分子）。固有免疫在感染早期即發(fā)揮免疫防御作用，但無免疫記憶。適應(yīng)性免疫應(yīng)答又稱獲得性免疫或特異性免疫，可分為三個階段。識別階段：T細(xì)胞和B細(xì)胞分別通過TCR和BCR精確識別抗原；活化增殖階段：識別抗原后的T/B細(xì)胞在協(xié)同刺激分子的參與下，發(fā)生細(xì)胞的活化、增殖和分化，產(chǎn)生效應(yīng)細(xì)胞、效應(yīng)分子和記憶細(xì)胞；效應(yīng)階段：由效應(yīng)細(xì)胞和效應(yīng)分子清除抗原。適應(yīng)性免疫應(yīng)答（adaptiveimmuneresponse):

是后天獲得的。繼固有免疫應(yīng)答之后發(fā)揮作用（接觸抗原3-4天），執(zhí)行者主要是T、B淋巴細(xì)胞。T、B細(xì)胞需要活化，有如下特性：●特異性specificity:對抗原反應(yīng)的特異性

●耐受性tolerance:對自身成份的不反應(yīng)性

●記憶性memory:對特異性抗原識別的記憶固有免疫適應(yīng)性免疫獲得形式固有性（先天性）無需抗原激發(fā)獲得性免疫需接觸抗原發(fā)揮作用識相早期，快速（數(shù)分鐘~4天）4~5天后發(fā)揮效應(yīng)免疫原識別受體模式識別受體特異性抗原識別受體免疫記憶無有，產(chǎn)生記憶細(xì)胞舉例吞噬細(xì)胞，殺菌物質(zhì)等T細(xì)胞（細(xì)胞免疫-效應(yīng)T細(xì)胞）B細(xì)胞（體液免疫-抗體）適應(yīng)性免疫的特點(diǎn)：特異性：是指某一特定抗原刺激相應(yīng)的T細(xì)胞或B細(xì)胞克隆，淋巴細(xì)胞與相應(yīng)抗原的結(jié)合具有高度的特異性。耐受性：淋巴細(xì)胞對自身組織成分不發(fā)生反應(yīng)，但對“非己”抗原具有識別和反應(yīng)能力。記憶性：T細(xì)胞和B細(xì)胞在初次免疫應(yīng)答過程中都會產(chǎn)生由經(jīng)抗原刺激活化，增殖淋巴細(xì)胞分化而來的記憶細(xì)胞，當(dāng)再次遇到相同抗原時，可出現(xiàn)應(yīng)答的潛伏期短、強(qiáng)度大、持續(xù)時間長的再次免疫應(yīng)答。正向免疫應(yīng)答

細(xì)胞免疫應(yīng)答：T細(xì)胞介導(dǎo)的，但必須有抗原遞呈細(xì)胞（樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及B細(xì)胞）的參與，通過直接殺傷和分泌細(xì)胞因子發(fā)揮效應(yīng)，主要針對病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)寄生菌。體液免疫應(yīng)答：B細(xì)胞介導(dǎo)的，但大多數(shù)情況下需要T細(xì)胞參與（維持記憶時還需要樹突狀細(xì)胞的參與），通過分泌Ig分子發(fā)揮作用（有補(bǔ)體系統(tǒng)的參與），針對可溶性分子、病毒顆粒及細(xì)胞性抗原物質(zhì)。負(fù)向免疫應(yīng)答（免疫耐受）：T、B細(xì)胞介導(dǎo)，主要針對自身抗原。三、免疫性疾病免疫系統(tǒng)對抗原引起的應(yīng)答過高或過低，或免疫耐受被打破而對自身組織成分的應(yīng)答，或免疫調(diào)節(jié)發(fā)生紊亂等均可導(dǎo)致異常免疫應(yīng)答，發(fā)展為免疫相關(guān)疾病。按發(fā)病機(jī)制不同分為以下幾大類：超敏反應(yīng)：由抗原特異應(yīng)答的效應(yīng)T細(xì)胞及B細(xì)胞激發(fā)的過高的反應(yīng)過程。慢性感染及腫瘤：對病原體及腫瘤抗原應(yīng)答過弱。免疫缺陷病：免疫功能低下或缺失。自身免疫?。簩ψ陨斫M織抗原應(yīng)答所致。三、免疫性疾病功能生理性反應(yīng)（有益）病理性反應(yīng)（有害）A免疫防御清除病原微生物及其它抗原性異物超敏反應(yīng)（過度）免疫缺陷病（不足）B免疫監(jiān)視清除突變或畸變細(xì)胞腫瘤發(fā)生病毒持續(xù)感染C免疫耐受對自身物質(zhì)無應(yīng)答自身免疫性疾病D免疫調(diào)節(jié)參與機(jī)體整體功能的調(diào)節(jié)

四、免疫學(xué)的應(yīng)用１.傳染病預(yù)防：如接種疫苗２.疾病治療：抗體、細(xì)胞因子３.免疫診斷：抗原抗體反應(yīng)用于ＡＢＯ血型鑒定。第二節(jié)免疫學(xué)發(fā)展簡史免疫學(xué)發(fā)展經(jīng)歷三個發(fā)展階段：1、經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)的發(fā)展2、科學(xué)免疫學(xué)時期3、現(xiàn)代免疫學(xué)時期一、經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時期（歷經(jīng)了約7個世紀(jì)）（17-19世紀(jì)）

我國11世紀(jì)開始

16世紀(jì)有接種“人痘”苗的正式記載

18世紀(jì)后葉Jenner發(fā)明接種“牛痘苗”33二、科學(xué)免疫學(xué)時期(歷經(jīng)了約100年)1、抗感染免疫現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1850年首次發(fā)現(xiàn)在感染羊的血液中有炭疽桿菌。Pasteur發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的炭疽桿菌可使動物感染致病。Koch提出了病原菌致病的概念。致病菌感染后獲得免疫力現(xiàn)象。Pasteur制備死疫苗或減毒活疫苗。2、抗體的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用19世紀(jì)80年代末殺菌素（抗體）的發(fā)現(xiàn)。1890年抗毒素的應(yīng)用，“抗原”概念的提出。20世紀(jì)初，Landsteiner發(fā)現(xiàn)抗原的結(jié)構(gòu)及特異性,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)ABO血型。20世紀(jì)30年代，發(fā)現(xiàn)抗體是γ-球蛋白，逐漸認(rèn)識了抗體是由免疫細(xì)胞產(chǎn)生的，Burnet提出了“克隆選擇”學(xué)說。1959年，明確了抗體為四肽鏈結(jié)構(gòu)3、發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體4、淋巴細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

1957年Glick發(fā)現(xiàn)了B細(xì)胞；1961年Miller和Good發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞；

Warner(1962年)和Szenberg(1964年）提出細(xì)胞免疫及體液免疫。1967年Clamanhe

和Mitchell發(fā)現(xiàn)T-B細(xì)胞的協(xié)同作用5、發(fā)現(xiàn)小鼠的MHC分子6、發(fā)現(xiàn)了超敏反應(yīng)、免疫缺陷及自身免疫性疾病的存在7、免疫耐受現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

60年免疫學(xué)科形成三、現(xiàn)代免疫學(xué)時期（1975后分子生物學(xué)興起為契機(jī)）1、明確了BCR和TCR多樣性產(chǎn)生的機(jī)制2、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的發(fā)現(xiàn)3、明確了免疫細(xì)胞膜上一些重要膜分子結(jié)構(gòu)及功能4、發(fā)現(xiàn)了眾多的細(xì)胞因子及其受體5、細(xì)胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)6、免疫病理學(xué)進(jìn)展應(yīng)用免疫學(xué)的發(fā)展（1）DNA疫苗（2）基因工程藥物（3）基因工程抗體（4）免疫細(xì)胞治療（5）免疫基因治療第三節(jié)21世紀(jì)免疫學(xué)發(fā)展的趨勢

人類基因組計(jì)劃的完成為人類功能基因組計(jì)劃的開展奠定了基礎(chǔ)。功能基因組計(jì)劃、蛋白質(zhì)組學(xué)計(jì)劃引領(lǐng)著21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展。分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與免疫學(xué)學(xué)科相互融合，極大地促進(jìn)了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展。一、基礎(chǔ)免疫學(xué)免疫應(yīng)答的機(jī)制將得到更深刻的闡明。二、臨床免疫學(xué)

1.診斷

2.預(yù)防

3.治療自1901年以來，25位學(xué)者因免疫學(xué)的發(fā)現(xiàn)獲諾貝爾獎

其工作分別涉及：抗體、補(bǔ)體、吞噬細(xì)胞、血型的發(fā)現(xiàn)、MHC、移植、抗原識別、過敏現(xiàn)象、免疫耐受、免疫學(xué)技術(shù)等。免疫學(xué)中諾貝爾獎金獲得者及其主要成果1901年vonBehring白喉的血清治療1908年Ehrlich,Metchnikoff基礎(chǔ)免疫學(xué)中研究成果及吞噬作用1913年Richet發(fā)現(xiàn)過敏反應(yīng)1920年Bordet免疫學(xué)中新發(fā)現(xiàn)-補(bǔ)體1928年Nicolle斑疹傷寒的研究1930年Landsteiner發(fā)現(xiàn)了人類血型1960年Burnet,Medawar發(fā)現(xiàn)獲得性免疫耐受性1972年Edelman,Porter

抗體的分子結(jié)構(gòu)1977年Yalow肽激素的放免測定1980年Snell,Dausser,Benacerraf

發(fā)現(xiàn)人及動物的MHC