临床免疫学检验知识医学

临床免疫学与检验 编者 （以姓氏笔画为序） 王兰兰（四川大学华西临床医学院） 许化溪（江苏大学医学技术学院） 刘 辉 (大连医科大学检验医学院 ) 李双庆（四川大学华西临床医学院） 李金明（卫生部临床检验中心） 吴健民（华中科技大学同济医学院） 胡洪亮（上海交通大学医学院） 姜 傥（广州中山大学医学院） 唐 中（川北医学院） 陶志华（温州医学院检验医学院） 康 红（重庆医科大学） 曾常茜（大连大学医学院） 本多媒体教材编写中，各位参编老师学术 态度严谨，对纳入本教材中的内容进行了认真 的讨论与分析。四川大学华西临床医学院武永 康、蔡蓓老师在本多媒体教材编辑中全面负责 承担了审核校对工作，唐江涛、白杨娟、陈捷 老师也做了大量认真仔细的工作。在此一并致 谢！ 前 言 人体免疫调节系统在正常情况下执行生理性免 疫防卫功能 ,当免疫反应调节异常或功能缺陷时 ,将 导致免疫性疾病。与免疫反应有关的各种免疫活性 物质的检测和免疫技术的应用 ,是医学检验专业学 习的主要目的 ,也为本书的重点及与 医学免疫学 的区别。 为便于学生更好地学习，配合第 4版 临床免 疫学与检验 教材同时出版了 “ 习题集 ” 和 “ 多媒 体光盘 ” 等辅助教材。希望广大师生在使用过程中 提出宝贵意见，以便在今后的教材修改中更趋完善 。 第一章 概 论 第一节 免疫学简介 一、 免疫学概念与免疫应答 二、 免疫组织与器官 三、 免疫细胞 四、 免疫分子 第二节 临床免疫学 一、 免疫病理与免疫性疾病 二、 移植免疫 三、 肿瘤免疫 四、 感染免疫 第三节 临床免疫学与免疫检验 一、免疫学技术的发展 二、临床免疫学与免疫检验 思考题 小结 免疫学 (Immunology)是研究免疫系统的结构与 功能，并通过对其在免疫应答过程中所产生的 免疫保护与免疫损伤机制的研究，探讨有效的 免疫措施，实现以防病、治病为目的的一门现 代医学学科。 免疫学技术对推动免疫学的发展及基础与临 床免疫学的结合起了重要作用。学习免疫学 的基本概念，了解临床免疫学的理论基础， 掌握免疫技术的检测原理是学习和研究临床 免疫学与免疫技术的重要保障。 免疫学经验时期（ 1117 世纪）： 中国医生发明了用人痘苗预防天花 经典免疫学时期（ 18 世纪末到 20 世纪中叶） 抗感染免疫 牛痘苗、减毒疫苗、吞噬细胞、抗体、补体、原始体 液免疫和细胞免疫学说 近代免疫学时期（ 20 世纪中叶）： 特异性细胞的免疫功能、天然和获得性免疫耐受现象 、抗体生成克隆学说、细胞克隆选择学说（ clonal selection） 现代免疫学时期 器官、细胞和分子水平 鸡法氏囊及哺乳动物胸腺的免疫功能、 TB淋巴细胞、 巨噬细胞、细胞因子、免疫学技术发展（单克隆抗体标记技 术、免疫转印技术、分子杂交技术、转基因技术、细胞融合 技术等）。 免疫学的形成与发展 year laureate main achievement 1972 Porter RR, Edelmann GM Chemical structure of antibody1 1977 Yalow RR Radio-immunoassay 1980 Snell S, Dausset J, Major histocompatibility complex Benacceraf B 1984 Milstein C, Kohler GE Monoclonal antibody 1984 Jrena NK Theory for immune regulation 1988 Tonegawa S Gene re-arrangement in antibody production 1991 Thomas ED, Murry J Transplantation immunology 1996 Doherty PC, MHC restriction in T cell responses Zinkernagel RM 免疫相关的诺贝尔奖 免疫 （ immunity） 是机体识别和排斥抗 原性异物的一种生理功能。 免疫系统与机体的其他系统相互配合， 相互制约，共同维持机体在生命过程中 的生理平衡。 第一节 免疫学简介 宿主体内的免疫系统，能识别并清除从外环境中 侵入的病 原生物及其产生的毒素、内环境中因基因突变产 生的肿瘤 细胞、自身衰老残损的组织细胞或自身变性抗原 ，实现 免疫防御 (immunological defence) 免疫自稳 (immunological homeostasis) 免疫监视 (immunological surveillance) 免疫系统的三大生理功能 一、免疫学概念与免疫应答 免疫防御（ immunological defence） 指机体排斥外源性异物的能力。 免疫自稳（ immunological homeostasis） 指机体识别和清除自身衰变残损的组 织细胞的能力，以维持正常内环境稳定。 免疫监视（ immunological surveillance） 指机体杀伤和清除异常突变细胞的能 力，以监视和抑制恶性肿瘤在体内生长。 免疫系统的三大生理功能 免疫应答反应 （ immune response） 是指机体免疫系统接受抗原刺激发生一系 列反应，并以排出或分解该抗原为目的的反应过程。 免疫应答的过程主要分为： 识别阶段（ recognition phase） 活化阶段（ activation phase） 效应阶段（ response phase） 抗原识别处理 传递信息 免疫细胞活化增殖产生 效应细胞、分子 执行效应功能 浆细胞粒细胞 单核细胞 巨噬细胞 T细胞 B细胞 免疫球蛋白 补体 细胞因子 免疫应答效应大多为生理 性，是机体对外来抗原或自身变性抗 原的清除效应。 免疫应答反应过强时，可 致机体组织或器官发生病理损伤，出 现临床疾病。 功能名称 生理功能 病理表现 免疫防御 清除病原微生物及其它 抗原性异物 超敏反应（强） 免疫缺陷病（弱） 免疫自稳 清除损伤或衰老细胞 自身免疫性疾病 免疫监视 清除突变或畸变细胞， 防止肿瘤发生、杀伤病 毒感染细胞 肿瘤或病毒持续性 感染 免疫系统功能的生理和病理表现 二、 免疫组织与器官 免疫系统 (immune system)由免疫器官、 免疫细胞和免疫分子构成。淋巴组织及免 疫细胞分布于机体全身，执行免疫防卫功 能，维持机体内环境正常的生理功能及动 态平衡。免疫器官按功能不同，分为中枢 免疫器官和外周免疫器官。 中枢免疫器官是免疫细胞产生、分 化和成熟的场所。 外周免疫器官是免疫应答的场所。 单核细胞和淋巴细胞经血液循环及 淋巴循环，进出于外周淋巴组织及 淋巴器官，形成机体免疫系统的免 疫网络。 通过免疫网络，免疫细胞能及时到 达机体各脏器及皮肤粘膜的病原微 生物入侵部位，又能将机体各部位 的抗原成分经抗原递呈细胞携带至 相应淋巴组织及淋巴器官，活化 T淋 巴细胞与 B淋巴细胞，执行特异性免 疫应答功能。 （一）中枢淋巴器官： 骨髓 : （ 1）是造血干细胞生成、分化发育的场所； （ 2）是功能性 B细胞分化成熟的唯一场所； （ 3）提供各种免疫细胞的前体细胞； T细胞分 化成熟的场所 胸腺 : T细胞分化成熟的场所 （二）外周淋巴器官： 淋巴结、脾脏、粘 膜相关淋巴组织（ 扁桃体、阑尾等） （三） 淋巴细胞再循环与归巢 淋巴细胞在全身器官组织及体液中的循环， 可扩大与病原异物抗原接触的机遇，并将被抗原 激活的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官，在 T细胞、 B细胞、抗原递呈细胞 (antigen presenting cells, APC)间发挥协同的免疫应答， 产生的效应淋巴细胞定向地迁移于病原异物部位 ，发挥免疫效应功能。 淋巴细胞再循环与归巢 外周免疫器官及外周淋巴组织既是淋巴细胞 再循环的起点和中途站，也是淋巴细胞归巢 的终点。淋巴细胞在发挥免疫效应的同时， 被归巢受体引导回该类细胞的原定居处，进 行修整、增殖和发育，以提高该类淋巴细胞 的数量和功能，这是保证淋巴细胞功能健全 的重要环节。 三、 免疫细胞 凡参与免疫应答或与免疫应答 有关的细胞统称为免疫细胞， 按免疫细胞在体内的作用不同 分为三大类。 T细胞 （ Thymus- dependent cell） 淋巴细胞 B细胞 （ Bone marrow dependent cell） NK细胞（ Natural Killer cell） 能增殖分化并产生免疫效应 淋巴细胞分类 吞噬细胞（ phagocyte） 树突状细胞（ Dendritic Cell, DC）免疫辅助细胞 参与辅助淋巴细胞的活化 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 免疫应答细胞 嗜碱性粒细胞 肥大细胞 参与免疫应答中的某一环节 T细胞 B细胞 NK细胞 主要功能 抗原识别 抗原识别 细胞毒性 细胞免疫 体液免疫 免疫监视 免疫调节 免疫调节 分布 外周血液 70% 75% 10% 15% 10% 淋巴结 70% 75% 20% 25% 很少 脾脏 30% 50% 50% 65% 5% 表 1-1 不同淋巴细胞及功能简介 四、 免疫分子 免疫分子是由一些免疫 活性细胞或相关细胞分泌的蛋白质及 小分子多肽物质组成，它们参与机体 的免疫反应或免疫调节。 免疫球蛋白（ Immunoglobulin, Ig） 补体系统 （ Complement, C） 细胞因子 （ Cytokine） 细胞粘附分子（ Cell Adhesion Molecules, CAM） 白细胞分化抗原（ Cluster Differentiation antigen, CD） 主要的免疫分子 第二节 临床免疫学 临床免疫学 (clinical immunology)是将 免疫学基础理论、临床医学疾病与免 疫学技术相结合，用于研究疾病的免 疫病理机制、诊断与鉴别诊断、评价 治疗效果和判断愈后的多个分支学科 的总称。 临床免疫学发展的主要方向是将基础免 疫学研究所取得的理论成果应用于临床 疾病的诊治，探讨新的免疫现象与临床 疾病的关系，进一步推动临床免疫学与 各相关学科的发展，为人类的生命健康 作出重要贡献。 免疫病理学 (immunopathology)是沟通基础免疫 研究与临床医学研究的桥梁。 通过研究免疫细胞、炎性细胞、免疫分子，了 解当这些细胞或分子的功能失衡或缺陷与导致 自身免疫性疾病、免疫缺陷病、免疫增殖病之 间的相互关系。 探讨免疫相关性疾病患者疾病发生发展过程中 的免疫病理改变，对治疗与预后评价有着重要 的临床意义。 一、 免疫病理与免疫性疾病 移植免疫学 (transplantation immunology)： 移植免疫学是通过组织、细胞或器官 移植，以替代机体丧失功能的组织器 官或细胞，移植后保证移植物存活， 不发生排斥反应的一门科学，是现代 医学中临床治疗的一项重要手段。 二、 移植免疫 肿瘤免疫学 (tumor immunology)是研 究肿瘤相关抗原和肿瘤的免疫诊断、 肿瘤的发生发展与机体的免疫状况、 机体对肿瘤的免疫应答和抗肿瘤免疫 效应机制的一门分支学科。 三、 肿瘤免疫 感染免疫学（ infection immunology）是研究 病原生物与宿主相互关系的学科，是传统免疫 学的基础与核心。 掌握免疫系统在杀伤被病原体感染的宿主细胞 时对宿主的损伤程度，在免疫应答过程中激活 或抑制的效应细胞当病原体被清除后所发挥的 作用，固有性免疫与获得性免疫间的相互调节 关系，生物疫苗在免疫防御中的特点均是当前 感染免疫研究的重点。 四、 感染免疫 第三节 临床免疫学与免疫检验 一、免疫学技术的发展 免疫学检验 （ laboratory immunology） 是 研究免疫学技术及其在医学检验领域的重 要学科。 免疫学检验的发展是随着各种免疫物质的 发现密切相关，在免疫学理论与生物学技 术的长期发展过程中，许多经典技术被加 以革新与放大而派生出更多新技术与新方 法，这些方法和技术在医学研究与临床诊 断的运用中发挥了不可估量的作用。 年代 学者 贡献 1894 J. Bordet 补体与溶菌活性 1896 H. Durham, M. von Gruber 特异凝集反应 1896 G. Widal, A. Sicad 肥达试验 1897 R. Kraus 沉淀试验 1900 J. Bordet, O. Gengou 补体结合反应 1900 K. Landsteiner 人类 ABO血型及其抗体 1906 A. Wassermann 梅毒补体结合反应 1935 M. Heidelberger, F. Kendall 纯化抗体 ,定量沉淀反应 1941 A. Coons 免疫荧光标记 1946 J. Oudin 凝胶内沉淀反应 1948 O. Ouchterlony, S. Elek 双扩散沉淀反应 1953 P. Grabar, C. Williams 免疫电泳分析 ,Ig多样性 1960 R. Yallow, S. Berson 放射免疫标记 1966 S. Avrames, J. Uriel, et al 酶标免疫技术 1975 G. Kohler, C. Milstein 杂交瘤技术与单克隆抗体 免疫学技术的发展史 发展进程的主要阶段 自然的肉眼观察的抗原抗体反应（沉淀反应、凝集反应） 加速的肉眼观察的抗原抗体反应（电泳技术、分离技术） 标记性免疫技术提高抗原抗体反应的特异性、敏感性 半自动、自动化检验仪器与免疫反应原理结合，加快了反应过程 标记技术、单克隆技术、高智能自动化技术的最佳组合 免疫检验可分为两部分： 一部分为利用免