第一章 免疫学的发展简史及其展望（课堂PPT）

免疫学Immunology,1,分子生物学（MolecularBiology）免疫学（Immunology）细胞生物学（CellBiology）,推动现代生命科学前进的三架马车,2,第一章免疫学的发展简史及其展望,3,4,5,6,第一节免疫学介绍,免疫（Immunity）免除疫病、抵抗疾病基本功能：免疫防御、免疫监视自身耐受、免疫调节,7,8,免疫应答的特点,免疫系统：免疫器官、免疫组织、免疫细胞和免疫分子固有免疫应答（inanateimmuneresponse）皮肤黏膜、局部分泌物质、吞噬细胞、NK细胞和补体适应性免疫应答（adaptiveimmuneresponse）T、B细胞,9,10,11,免疫细胞,中性粒细胞、单核细胞（吞噬、消化）肥大细胞（募集炎症细胞）树突状细胞（抗原提呈）巨噬细胞（吞噬、消化）T、B细胞（执行适应性免疫应答）调节性T细胞（防止叛乱、维持自身稳定）肝细胞等（合成补体、干扰素等）,12,粒细胞系(Granulocytes),中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,嗜碱性粒细胞,13,在普通光学显微镜下观察Giemsa染色血涂片，中性粒细胞呈淡藕荷色，多叶核，胞浆中含有大量的细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒清晰可辨。,14,静息肥大细胞,激活后5分钟,激活后60分钟,15,单核-巨噬细胞,16,17,肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌,18,中性粒细胞、血小板等,19,人T淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞,20,树突状细胞,21,不适宜的免疫应答可致免疫性疾病,超敏感反应病反应过高免疫缺陷病免疫功能低下或缺失自身免疫性疾病对自身抗原应答所致,22,免疫学的应用,传染病预防疾病治疗免疫诊断,23,第二节免疫学发展简史,经验期（1670-1850）人痘天花，牛痘天花科学免疫学时期（1850-1970）现代免疫学时期（1970-）,24,一、经验免疫学的发展,3000年前在古代中国，印度和埃及的古医书及僧侣经文中，就有了天花这种急性传染病的相关记录。公元前1160年统治古埃及的法老拉美西斯五世，从其木乃伊考证出他面部就有天花疤痕。公元三四世纪罗马帝国出现大规模天花流行，饱受天花的肆虐。大约到了六世纪非洲暴发天花，八世纪欧洲也难逃一劫。十七十八世纪天花传入大洋洲在西半球肆虐；二十世纪，天花夺去了三亿人的生命。,25,种人痘我国古代接种人痘的方法有四种：,痘衣法：把天花病人的衣服或涂有天花脓疱浆的衣服给小儿穿。痘浆法：用棉花蘸天花脓疱液塞入儿童鼻孔。旱苗法：先将天花痂皮阴干研细，而后用银管吹入鼻孔。水苗法：将天花痂皮研细用水调湿，以棉花蘸染塞入鼻孔。,26,1688年俄国首先派医生来中国学习种痘及检痘法,18世纪人痘接种术由俄国传至土耳其,传播到日本、朝鲜、俄国和土耳其等国,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,27,牛痘接种术的发明,28,1798年英国格罗斯特郡EdwardJenner发明用接种牛痘来预防天花获得成功，并发表论文。此后推广至全球，使天花流行得以控制。最后一例天花病人于1976年在索马里被治愈，其后未再发现。世界卫生组织（WHO）于1979年10月26日正式宣布全世界消灭天花。,29,二、免疫学科的形成和发展,19世纪中叶开始，病原体的发现，微生物学的发展，推动了抗感染免疫的发展。,30,病原菌的发现和疫苗使用的推广,1850年，显微镜下观察到炭疽杆菌Pasteur发明液体培养基，培养的炭疽杆菌致动物发病Pasteur制备出减毒疫苗,LouisPasteur1822-1895,Fatherofimmunology,attenuatedbacteriaandvirusesasvaccineagainstanthrax.,31,Koch发明固体培养基，分离出结核杆菌，提出病原菌致病的概念,RobertKoch1843-1910,NobelPrizein1905forhisworkontuberculosis,Anthrax,Cholera,Tuberculebacillus,32,抗体的发现、应用及细胞免疫的研究,白喉抗毒素的应用,EmilvonBehring1854-1917,NobelPrizein1901fordemonstratingthatcirculatingantitoxinsagainstdiphtheriaandtetanustoxinsconferredimmunity.,33,抗原的结构和抗原特异性:小分子物质和蛋白质载体偶联、ABO血型,KarlLandsteiner1868-1943,NobelPrizein1930fordiscoveryofhumanbloodgroups.,34,抗体是免疫球蛋白,ElvinA.Kabat19142000,ArneWilhelmKaurinTiselius19021971TheNobelPrizeinChemistry1948,35,Fab段,Fc段,抗原结合部位,PaulEhrlich1854-1915NobelPrizein1908,36,抗体是四肽链结构,RodneyPorter1915-1985,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1972,GeraldM.Edelman1929,37,免疫耐受的发现,Owen的观察于1945年首先报道了在胚胎期接触同种异型Ag所致的免疫耐受现象,38,PeterBrianMedawar19151987TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1960,39,Burnet学说及对免疫的推动作用,克隆（clone）无性繁殖系纯系细胞株,40,SirFrankMacfarlaneBurnet18991985，NobelPrize1960,“BurnetistoimmunologywhatDarwinistobiology”,41,细胞免疫学的发现,ElieMetchnikoff1845-1916NobelPrizein1908,发现鸡血中的吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌,贡献：1：早期进行无脊椎动物昆虫，海蜇的胚胎学研究，为达尔文的进化学说提供胚胎学证据2：进行细胞吞噬理论研究。1900年，梅契尼柯夫发表了二十年来对传染病的免疫性研究一文，系统地论述了人体的白细胞和肝、脾内及细胞吞噬微生物的特性，正式提出最初的噬菌细胞免疫学说（Phagory-tentheorie），并因此与PaulEhrlich同获1908诺贝尔医学与生理学奖。3：与roux证实梅毒可以传染到猴子身上；并进行了人肠道菌群的研究，提出衰老是因为肠道菌产物对人体的毒害作用，为了抑制这些生物的增殖，他建议人们喝酸奶，使酸奶迅速流行,42,1957年Glick鸡腔上囊为抗体生成细胞的中心1961年Miller和Good证明胸腺是T细胞发育成熟的器官1962年及64年，Warner和Szenberg证明T细胞负责细胞免疫，B细胞负责体液免疫1967年Claman和Mitchell证明T、B细胞的协同作用：识别不同抗原决定簇,43,19461997,19222002,1975年单克隆抗体技术的建立,1984年诺贝尔生理学医学奖,44,巨噬细胞中性粒细胞树突状细胞NK细胞NKT细胞T细胞B-1B细胞,固有免疫与抗原提呈,固有免疫抗原提呈适应性免疫,45,CharlesA.JanewayJr1943-2003,由于他在固有免疫方面的探索，使固有免疫成为免疫学研究的一个新热点，他对于免疫细胞是如何识别自我和非我方面做了大量的开拓性工作，使我们对机体免疫系统的行为有了更深入的认识；另外，他与其他免疫学家编写免疫生物学已经成为许多国家医学生用的经典教科书，所以CharlesA.JanewayJr教授对现代免疫学发展的贡献是巨大的,46,超敏反应和自身免疫病,动物来源的抗体治疗引起血清病结核菌素实验自身免疫病,47,第三节现代免疫学的发展,48,一、免疫学理论研究,抗原识别受体多样性（Diversity）的产生信号转导途径的发现：双信号激活凋亡途径的发现：CTL表达FasL,靶细胞表达Fas造血与免疫细胞的发育,49,二、免疫学的应用,DNA疫苗基因工程制备重组细胞因子免疫细胞治疗完全人源抗体,50,三、21世纪的免疫学,免疫组学和免疫组(Immunome)的概念最早是在1999年由Pederson教授在奥斯陆举行的自身免疫国际会议上首次提出,但当时的免疫组学定义只局限于研究抗体和TCRV区分子结构与功能。,51,免疫组学包括了免疫基因组学(Immunogenomics)、免疫蛋白质组学(Immunoproteomics)和免疫信息学(Immunoinformatics)三方面的研究,52,RNA干扰基因水平的免疫？,十多年前，Jorgensen和他的同事们试图加深矮牵牛花的紫色，就将一个强启动子控制下的色素基因转入，但结果非常惊奇，许多花并不是紫色而是杂色，甚至是白色。,53,1995年，Guo等想利用反义RNA技术阻断线虫（C.elegans）中的par-1基因，但却得到了一个意想不到的结果。在对照实验中给线虫注射正义RNA（senseRNA）以期观察到基因表达的增强。但得到的结果是二者都同样地切断了par-1基因的表达途径。,54,直到1998年Fire等首次揭开这个悬疑之谜。他们证实，Guo等遇到的正义RNA抑制基因表达的现象，以及过去的反义RNA技术对基因表达的阻断，都是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链RNA而引起。,55,56,forthe