免疫学绪论

医学免疫学Medical Immunology,首都医科大学燕京医学院病原生物学与免疫学教研室,陈晓芹,Tel. 81487384 门诊楼311,Public Email: Password: wj666666,2,2017/12/24,课程纪律,课堂考勤：云班课，课前、课中、结束三次考勤严禁将食物带入教室课间外出需举手示意，教师批准后方可外出,3,2017/12/24,医学免疫学是基础医学中一门重要主干桥梁课程广泛渗透到临床医学、预防医学和生命科学各领域发展日新月异，重点掌握免疫学规律，同时注意例外现象,课程总述,绪论、抗原,抗原、免疫球蛋白与抗体,免疫球蛋白与抗体、补体系统,免疫应答（一）,免疫应答（二）,免疫系统、CK、MHC,超敏反应,临床免疫病、免疫学应用,医学免疫学,5,2017/12/24,绪论,医学免疫学概述免疫学发展简史和重要成就,7,2017/12/24,医学免疫学概述,免疫及其主要功能免疫系统的组成及其功能抗原及其引发的免疫应答抗原提呈细胞及其介导产生的适应性免疫应答免疫应答异常及其所致疾病免疫学的应用,8,2017/12/24,一个危机四伏的环境,9,2017/12/24,三大烈性传染病：天花、鼠疫、霍乱三大慢性传染病：艾滋、肝炎、结核,10,2017/12/24,1976年以后已无天花病例出现,11,2017/12/24,疫苗应用大幅度降低白喉、脊髓灰质炎、麻疹及其继发的亚急性硬化性全脑炎的发病,12,2017/12/24,癌症与病毒、病菌的关系世界卫生组织属下国际癌症研究中心（CIRC）柳叶刀肿瘤专刊2008年全球1270个新发癌症病例统计分析得出的结果16%以上的癌症是由可预防或可治疗的感染（病毒、细菌）引起的。,世界上1/6的癌症是由细菌、病毒感染而引起,13,2017/12/24,幽门螺杆菌、乙肝和丙肝病毒、人类乳头瘤病毒胃癌、肝癌、子宫颈癌当年全球200万人患上癌症发达国家7%、发展中国家22%,4种主要病菌和病毒,炎症是癌症产生的重要原因！,14,2017/12/24,自然：乳腺癌转移的重要协助细胞就是中性粒细胞和-T细胞,15,2017/12/24,泡泡男孩David：我想看看外面的世界,Davie生活的泡泡,六岁时，设计的泡泡服装,- 重症综合性免疫缺陷（SCID）,16,2017/12/24,腺苷脱氨酶缺陷造成的联合免疫缺陷病成为了世界上第一种可以用基因治疗根除的疾病。,17,2017/12/24,Emily增强了大众对免疫治疗的信心,- 急性淋巴细胞白血病（ALL）,18,2017/12/24,疾病领域内的“童星”,CAR-T疗法：嵌合型抗原受体转基因T细胞（Chimeric Antigen Receptor T-Cell， CAR-T）免疫治疗方法,19,2017/12/24,一、免疫的基本概念与功能,Immunis：免除赋税或差役，引申为免除瘟疫。,圣经伊甸园,被缚的普罗米修斯,潘多拉和她的盒子,疾病是人类反抗神祇后付出的代价,20,2017/12/24,“痘花娘娘”,免疫（immunity）：机体识别和排除抗原性异物，维持机体的生理平衡和稳定的一种生理功能。,免税,不再罹患疾病,免疫,瘟神像,21,2017/12/24,免疫学与医学免疫学,免疫学（Immunology）：研究免疫系统的组织结构和生理功能 。,医学免疫学（Medical immunology）：研究人体免疫系统的组成和功能、免疫应答的规律和效应，免疫功能异常所致疾病及其发生机制，以及免疫学诊断与防治的一门生物科学。,22,2017/12/24,（二）免疫系统及其功能,免疫系统（immune system）：机体执行免疫功能的组织系统。,组成：免疫器官和组织、免疫细胞、免疫分子,23,2017/12/24,免疫器官和组织,免疫细胞,免疫分子,中枢免疫器官,外周免疫器官：淋巴结、脾脏和粘膜相关的淋巴组织,补体：肝脏、肠粘膜上皮细胞、巨噬细胞合成分泌,自然杀伤细胞（NK细胞）,细胞因子：活化免疫细胞合成分泌,单核-巨噬细胞,抗体：浆细胞合成分泌,骨髓：各种免疫细胞发源地、B,胸腺：T淋巴细胞发育成熟的场所,树突状细胞,各种粒细胞、肥大细胞和T、B淋巴细胞,1.免疫系统的组成与结构（P13）,成熟T、B淋巴细胞寄居和接受抗原刺激后产生免疫应答的主要场所,24,2017/12/24,人体的免疫器官和组织,25,2017/12/24,中枢免疫器官胸腺、骨髓,（免疫系统的军校）,T细胞/NKT细胞 B细胞和多种固有免疫细胞,26,2017/12/24,外周淋巴器官脾脏，淋巴结，粘膜相关淋巴组织,（军营与哨所）,27,2017/12/24,固有免疫细胞（野战部队）单核/巨噬细胞，树突状细胞，自然杀伤细胞，粒细胞，肥大细胞淋巴细胞（高技术兵种）T细胞B细胞,免疫细胞（免疫系统的作战部队）,28,2017/12/24,单核/巨噬细胞,29,2017/12/24,树突状细胞,30,2017/12/24,自然杀伤细胞,（杀伤细胞免疫球蛋白样受体）,31,2017/12/24,粒细胞,32,2017/12/24,淋巴细胞,T细胞：细胞免疫,B细胞：体液免疫,33,2017/12/24,抗体细胞因子补体细胞表面分子,免疫分子（武器装备）,34,2017/12/24,抗体（免疫球蛋白）,35,2017/12/24,细胞因子,36,2017/12/24,补体,37,2017/12/24,细胞表面分子,38,2017/12/24,免疫系统的功能,免疫防御:,免疫自稳:,免疫监视:,超敏反应,免疫缺陷病、对病原体高度易感,失调：自身免疫性疾病,失调：肿瘤或病毒 持续性感染,immunologic defence:,immunologic homeostasis:,immunologic surveillance:,抗御、清除病原微生物的侵袭,及时清除衰老或损伤细胞维持自身耐受,清除突变细胞或病毒感染细胞,2.免疫系统的功能：,39,2017/12/24,防御：清除入侵病原体等外来物质,40,2017/12/24,自稳：清除衰老和病变细胞,41,2017/12/24,监视：清除肿瘤细胞等突变的自体细胞,42,2017/12/24,免疫系统的功能,免疫防御:,免疫自稳:,免疫监视:,超敏反应,免疫缺陷病、对病原体高度易感,失调：自身免疫性疾病,失调：肿瘤或病毒 持续性感染,immunologic defence:,immunologic homeostasis:,immunologic surveillance:,抗御、清除病原微生物的侵袭,及时清除衰老或损伤细胞维持自身耐受,清除突变细胞或病毒感染细胞,2.免疫系统的功能：,43,2017/12/24,免疫生理：免疫应答,识别外来物质,免疫细胞活化,效应功能,免疫记忆,免疫系统与神经系统有相似之处记忆性、 反应性、特异性,44,2017/12/24,免疫类型及其特点,- 免疫功能的获得方式,固有免疫（innate immunity）: 与生俱有的一种天然非特异性防御体系（天然免疫）。,适应性免疫（adaptive immunity）: 机体针对相应特定病原体等抗原性异物的特异性免疫（获得性免疫、特异性免疫）。,45,2017/12/24,固有免疫系统（innate immune system）: 机体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成的，与生俱有的一种天然非特异性防御体系。,适应性免疫系统（adaptive immune system）: 个体在生活过程中接受病原体等抗原性异物刺激后产生的仅对相应特定病原体等抗原性物质起作用的特异性防御体系。,46,2017/12/24,固有免疫（innate Immunity）,47,2017/12/24,适应性免疫（adaptive immunity）,特点：初次反应启动较慢高度特异性具有免疫记忆,48,2017/12/24,免疫记忆,初次免疫应答过程中，部分淋巴细胞分化为记忆细胞，再次受到相同抗原刺激后，这部分细胞快速扩增，产生更快、更强、更持久的免疫应答。,疫苗的基础,49,2017/12/24,50,2017/12/24,免疫生理：免疫耐受,免疫系统对自身的无反应性,51,2017/12/24,免疫的关键是能区分“自我”和“非我”,固有免疫细胞：病原体相关的分子模式 （PAMP）识别受体淋巴细胞：抗原受体,52,2017/12/24,免疫生理：免疫调节适当的反应性,53,2017/12/24,两项基本原则凡是外来的就攻击，凡是宿主的就耐受四项基本要求全面布防快速反应精确打击有理有节,54,2017/12/24,免疫病理,过强应答：超敏反应,免疫平衡,对外来抗原的过强应答,哮喘青霉素过敏枯草热接触性皮炎,（战争殃及平民）,55,2017/12/24,死亡之吻（哮喘）,56,2017/12/24,Immune homeostasis,活化不充分过度抑制,慢性感染肿瘤,（无能的军队）,免疫病理,弱应答：慢性感染、肿瘤,57,2017/12/24,（遗传性、后天性）,免疫病理,免疫缺陷,不设防的国家,HIV病毒感染细胞,58,2017/12/24,丧失免疫耐受：自身免疫,类风湿性关节炎,红斑狼疮,免疫病理,（叛军作乱）,59,2017/12/24,免疫病理移植排斥,（秀才遇见兵）,60,2017/12/24,固有免疫系统组成： 组织屏障、固有免疫细胞、固有免疫分子,适应性免疫系统组成： 中枢与外周免疫器官 抗原递呈细胞（APC：树突状细胞、巨噬细胞） 表达特异性抗原受体的T、B淋巴细胞（T细胞、B2细胞 浆细胞合成分泌的特异性抗体,61,2017/12/24,62,2017/12/24,第一道防线：组织屏障 皮肤粘膜及其分泌液中的抗菌物质和正常菌群、血脑屏障和胎盘屏障,第二道防线：固有免疫细胞,巨噬细胞：广泛分布于机体各组织，非特异性吞噬杀伤作用中性粒细胞：存在于血液中树突状细胞：NK细胞：非特异识别杀伤某些肿瘤或病毒感染靶细胞T细胞：发挥非特异杀伤作用，并分泌细胞因子参与免疫调节B1细胞：不成熟B细胞，可识别某些病原体表面共有的多糖抗原,63,2017/12/24,第三道防线：固有免疫分子,模式识别受体（PRR）：直接识别病原体某些高度保守的共有特定分子MHC分子：补体系统（C）：一大群具有酶活性的血清蛋白的总称细胞因子（CK）：具有多种生物学活性的小分子蛋白抗菌蛋白：防御素、溶菌酶、乙型溶素等,64,2017/12/24,抗原递呈细胞（APC：树突状细胞、巨噬细胞） 摄取、加工处理抗原，并能通过其细胞内MHC分子将加工处理后形成的抗原肽运载到APC细胞表面，供抗原特异性T细胞识别结合，启动特异性免疫应答的细胞。T细胞： 执行特异性免疫应答的T细胞，识别抗原肽- MHC分 子复合体形式并表达于APC表面的抗原分子B2细胞：执行特异性免疫应答的B细胞抗体：B细胞接受抗原刺激，增殖分化为浆细胞后，合成分泌的 一种具有免疫功能的球蛋白。,适应性免疫系统组成,65,2017/12/24,固有免疫应答（innate immune response）: 体内固有免疫细胞被病原体等抗原性异物或某些细胞因子激活后迅速产生的，可将病原体等抗原异物或癌变细胞杀伤清除的非特异性免疫反应。,适应性免疫应答（adaptive immune response）: 体内抗原特异性T、B淋巴细胞接受抗原刺激后，自身活化增殖为效应细胞，通过分泌抗体、细胞因子和细胞毒性介质，对相应病原体或肿瘤/病毒感染靶细胞发挥杀伤和清除作用的特异性免疫反应。,66,2017/12/24,适应性免疫应答（adaptive immune response）:,识别阶段：T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR精确识别抗原。,活化增殖阶段：识别抗原后的淋巴细胞在协同刺激分子的参与下，发生活化、增殖和分化，产生效应细胞、效应分子和记忆细胞。,效应阶段：效应细胞和效应分子清除抗原。,67,2017/12/24,固有免疫的特点： 先天获得；非特异性；迅速；无免疫记忆性；参与特异性免疫应答的启动和效应。,适应性免疫的特点： 后天获得；特异性； 抗原特异性淋巴细胞活化后，经克隆、扩增、分化才能发挥作用；反应速度较慢；记忆性。,68,2017/12/24,两类免疫的主要特征比较,69,2017/12/24,五、免疫应答异常及其所致疾病,机体免疫应答适度：免疫保护作用。,机体免疫应答过低和缺失：严重或持续性感染，肿瘤或免疫缺陷病。,机体免疫应答过高：速发型超敏反应（IgE，eg:青霉素过敏性休克)、迟发型超敏反应（效应T细胞，eg:接触性皮炎）。,70,2017/12/24,六、免疫学的应用,（一）免疫理论与临床医学,（二）应用免疫学与临床医学,免疫学理论直接指导和促进了临床医学实践。,免疫学诊断、免疫学预防、免疫学治疗,71,2017/12/24,免疫学诊断,基于抗原-抗体反应具有高度特异性的特点,各种病原体的检测体液中各种生物活性物质（抗体、细胞因子、激素、神经介质等）细胞组分（淋巴细胞、血细胞、肿瘤细胞等）肿瘤标志物的检测机体免疫功能状态的判断,72,2017/12/24,免疫诊断,利用的主要是抗原-抗体反应的高度特异性,73,2017/12/24,免疫学预防,接种疫苗预防传染病,74,2017/12/24,疫苗与传染病预防,最后一个天花病例1977年见于索马里,75,2017/12/24,免疫学治疗,抗体 细胞因子 免疫细胞过继转移 分子疫苗 肿瘤疫苗,76,2017/12/24,免疫治疗,细胞因子（IFN-a:病毒性肝炎）抗体药物（Herceptin:乳腺癌；infliximab:风湿性关节炎)免疫细胞过继输注(肿瘤）治疗性疫苗（肿瘤、慢性感染）,77,2017/12/24,第二节 免疫学发展简史和重要成就,免疫学的发展经历了漫长而复杂的过程。起源于微生物学，后来发展迅速，于1988年国际免疫学会议上分出，成为独立的一门学科。100年来共17届28人因免疫学研究成果获诺贝尔奖。,- 丰碑无数,78,2017/12/24,（一）经验免疫学时期（1719世纪）,天花？,人痘接种术,1688年俄国首先派医生来北平学习种痘及检痘法,传播到朝鲜、土耳其等国,玛丽蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国,欧洲各国和印度也试行接种人痘,1744年李仁山将种痘法传授给日本,18世纪传播到美洲大陆,人痘：始于中国明代，18世纪初由Mary Montagu传入欧洲牛痘：18世纪末由英国医生Edward Jenner发明,1796年，爱得华琴纳发明了牛痘疫苗从而保护人不得天花，WHO于1979年宣布天花灭绝。,82,2017/12/24,“将近200年来，人类出现了很多科学巨人，但是无论他们取得多么伟大成就，无论他们多么狂妄，每当他们想到英国伯克利那块墓碑的时候，都会变得无比的谦虚。那块墓碑上刻着：这里是人类最伟大的医生的长眠之地，琴纳以他的智慧把健康和生命带给全世界半数以上的人。 在这个星球上，绝对没有第二块墓碑能够承受如此的重量。”,83,2017/12/24,为人类最终攻克天花奠定坚实的基础,18世纪末，詹纳应用接种牛痘苗预防天花成功,开创了人工免疫预防传染病的先河,84,2017/12/24,（二）经典免疫学时期（19世纪中叶20世纪中叶）,病原微生物的发展（显微镜、纯培养技术）推动了抗感染免疫的发展。,人工主动免疫与被动免疫方法的建立-霍乱、炭疽、狂犬病疫苗原始细胞免疫和体液免疫学说的提出及两者的统一-探讨免疫现象的机制免疫病理概念的建立-过敏反应经典血清学技术的建立,评价：对血清疗法的研究，特别是在治疗白喉应用上的贡献，由此开辟了医学领域研究的新途径，也因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武器。”,86,2017/12/24,Louis Pasteur免疫学之父减毒及灭活疫苗炭疽,Robert Koch病原微生物的发现结核杆菌,87,2017/12/24,Elie Metchnikoff 细胞免疫学派创始人,贝林（Emil Adolf von Behring，18541917，德国，体液免疫学派创始人,88,2017/12/24,Jules Bodet发现补体系统,Charles Richet发现超敏反应,“如果一位王子向你建议研究什么，那么你就应该慎重地采纳他的建议。”,89,2017/12/24,MacFarlane Burnet克隆选择学说,Paul Ehrlich侧链学说,现代免疫学理论奠基人,90,2017/12/24,Cesar Milstein,Georges Kohler,单克隆抗体技术,91,2017/12/24,（三）近代和现代免疫学时期,（20世纪中期至今）,随着生物学和生物化学实验技术的发展，对免疫学的研究也进入了飞速的发展时期。100年来共17届28人因免疫学研究成果获诺贝尔奖。,多项诺贝尔医学生理学奖（P9）,92,2017/12/24,Jean DausetGeorge SnellBaruj Benacerrat,93,2017/12/24,Susumu Tonegama,抗体多样性产生机制,94,2017/12/24,E Donnall Thomas Joseph Murray,肾脏、骨髓移植,95,2017/12/24,2011诺贝尔奖Toll样受体和树突状细胞,Jules Hoffman法国,Ralph Steinman加拿大（1973）,Brue Beutler美国（1998）,他们发现了免疫应答的“守门人”，革命性地改变人们对免疫系统的理解。诺贝尔生理学或医学奖评审委员会,96,2017/12/24,人类历史上每一个为科学之光奉献光芒的人都理应