免疫学1-绪论

免 疫 学,王 国 卿,一、什么是疾病： 什么是健康? 1946年世界卫生组织（WHO）在其宪章中提出的健康定义是：健康不仅是没有疾病和病痛，而且是一种躯体上、精神上以及社会上的完全良好状态。 最近WHO对健康的定义：，这种良好状态有赖于机体内部结构及功能的协调，有赖于诸多调节系统对内环境稳定的维持。,疾病一般认为疾病是机体在内外环境中一定的致病因素的作用下，因稳态变化而发生的机体内环境紊乱和生命活动的障碍。,头痛、呕吐,炎症、发热,亚健康,病因,外界因素,机体内部因素,自然因素,社会因素,季节、气候因素,：社会节奏加快，工作方式、条件改变，人员拥挤。,免疫性因素,心理因素,其他因素,病因,生物因素,化学因素,物理因素,营养因素,遗传因素,病毒类,生物因素,细菌类,寄生虫类,其他生物类,蛔虫病等,艾滋病,天花,肝炎,流感,炭疽病,肺结核,霍乱,细菌,链球菌,痢疾杆菌,伤寒杆菌,真菌,丝状菌,白色念珠菌,病毒,腺病毒,狂犬病毒,流感病毒,冠状病毒,免疫学 起源于抗感染的研究， 成熟于免疫生物学发展和对机体识别功能的认识。11 世纪，南宋时期，人痘苗的发明，标志免疫学的诞生；18 世纪，英国 Jerner 发明牛痘苗-生物制品的里程碑。之后，Berhing（德）、Ehrlich（德）、Metchnikoff（俄） Burnet （澳）、Jerne （丹）、Doherty （美）等 推动免疫学飞速发展，日臻完善。当代，艾滋病、SARS、禽流感、排斥反应、肿瘤、器官移植等 免疫学急需征服的重大问题。,通过免疫应答，识别和排除抗原性异物为己任的免疫系统，不仅其内部存在着精细的调控，而且还与神经系统、内分泌系统之间发生错综复杂的联系；思考这种联系并就此进行的研究，使我们加深对机体生理功能活动整体性的理解，极大地丰富了对机体内环境稳定机制的认识。,神经系统,神经内分泌激素神经递质神经肽,细菌,病毒等,激 素,内分泌系统,免疫系统,细胞因子,激 素,细胞因子,神经递质神经肽,刺 激,绪 论,免疫（immunity）原意是“免除服役”，在微生物学和医学中是指“免除疫患”之意。起源于抗感染的研究，研究传染病的免疫学诊断、治疗和预防等。 20 世纪后，发现： 血型不符输血会出现严重输血反应，而血型相符者不会； 自体植皮成功，异体植皮排斥； 机体具有识别“自己”或“非己”物质的能力。 临床免疫性疾病，如青霉素半抗原进入体内与特异性抗体结合发生免疫反应所引起的过敏，不能应用抗感染免疫来解释。因此传统免疫的概念是不全面的。,1.免疫学概念,现代免疫概念： 免疫是机体识别和排除抗原性异物，维持自身稳定和平衡的一种生理功能。通常对机体有利，某些条件下也可对机体造成损害。 免疫学是研究机体免疫系统（immune system）组织结构和生理功能的一门基础科学，内容包括免疫系统的组成与结构特点、免疫系统的生理功能。,先天免疫： 是指机体在种系发生和进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能，构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。,先天免疫与获得免疫,特点： 先天固有，可稳定遗传； 免疫作用广泛，无特异性； 初次与抗原接触即能发挥效应，但无免疫记忆性； 固有免疫也是适应性免疫应答的始动者（可调控或影响适应性免疫应答的类型和强度，适应性免疫应答的维持及其效应的发挥也必须有固有免疫的协助和参与)。,固有免疫系统组成 固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构 固有免疫分子：补体系统、急性期蛋白、细胞因子 胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾液、血浆、组织液中）， 乳酸和脂肪酸（汗液）等 固有免疫细胞：吞噬细胞、树突状细胞、T细胞、NK细胞、 NKT细胞、B1细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、 嗜酸性粒细胞等。,获得免疫： 是机体通过抗原诱导获得免疫应答而产生的对非自身物质的抵抗性。,2.1 免疫系统的组成 由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，他们之间相互关联、相互作用，共同协调，完成机体免疫功能。 a.免疫器官：是指实现免疫功能的器官和组织，其主要成分是淋巴组织，也称为淋巴器官。,2.免疫系统的组成和功能,功能分类,中枢淋巴器官：由骨髓、胸腺组成，是淋巴细胞的发生、分化、成熟的场所，并具有调控免疫应答的功能；,周围淋巴器官：由淋巴结、脾脏及扁桃腺 等组成，成熟免疫细胞在这些部位执行应答功能。,b.免疫细胞（immunpcyte） ： 是泛指所有参与免疫反应的细胞及其前身，包括：,淋巴细胞，包括 T 细胞， B 细胞， NK 细胞等,辅佐细胞，包括巨噬细胞，树突状细胞（既抗原提呈细胞）等,其它细胞，包括肥大细胞，有粒白细胞等,c.免疫分子：分为膜型和分泌型两类， 膜型包括 BCR（B细胞识别抗原的受体） TCR（T 细胞识别抗原的受体） MHC 分子（主要组织相容性基因复合体） CD 分子（白细胞分化抗原） 分泌型包括抗体 补体 细胞因子,血小板（platelet）,滤泡树突状细胞（folicular DC，FDC),朗格汉斯细胞（Langerhans cells，LH）,有树枝状突起，散布于棘层细胞间。细胞核不规则，高尔基复合体发达，溶酶体较多。还有一种特殊的网球拍形小颗粒，称为伯贝克颗粒，其功能是参与免疫应答。朗格汉斯细胞能获捕和处理侵入皮肤的抗原，并传递给T细胞，所以是一种抗原呈递细胞。,嗜碱性粒细胞(basophilic granulocyte),嗜酸性粒细胞(eosinophilic granulocyte ),（嗜）中性粒细胞(neutrophilic granulocyte),肥大细胞（mast cell),巨噬细胞（macrophage),免疫防御 是指正常情况下免疫系统能有效抵御外来病原体的侵袭，并消除感染。当抗感染免疫反应强烈时，可引起超敏反应，过低时，可引起持续感染或免疫耐受。 免疫稳定 是指免疫细胞能清除自身体内的一些异常细胞，消除其对正常生理功能的影响，维持自身内环境的稳定性。当免疫稳定异常时，可损伤正常组织出现自身免疫病。 免疫监视 指清除体内突变的细胞。该功能失调时，机体可出现恶性肿瘤。,2.2 免疫系统的功能,主要有免疫防御、免疫稳定和免疫监视 。,3.免疫学发展史,免疫学经验时期 我国南宋时期发明了人痘苗：用人工轻度感染的方法预防天花。16 世纪，人们将人痘苗反复传代，连种7次，即为种苗。种苗有抗原性且毒性较弱，有预防天花的效果。到了17世纪，我国已普遍使用人痘苗预防天花，也传入俄国、朝鲜、日本等国，1721年，传入英国，并进行实验，把接种人痘者移居天花流行区，发现接种者均获得抵抗力。经典免疫学时期 对免疫功能的认识首先从抗感染免疫开始，从18世纪末至20世纪中叶，随着微生物学的发展，人们对免疫功能的认识从现象的观察进入了科学实验时期，重要成就有： 1796 年，英国人 Jerner 发明了牛痘苗； 1881 年，法国的 Pasteur 发明了减毒疫苗； 1884 年，俄国的 Metchnikoff 发现吞噬细胞； 1890 年，德国的 Behring 发现抗体； 1895 年，比利时的 Bordet 发现补体。,近代免疫学时期 20 世纪中叶至60年代，主要成就有： 1942年，英国的Chase揭示了特异性细胞的免疫功能； 1945年，英国的Owen发现天然免疫耐受现象； 1953年，英国的 Medawar发现获得性免疫耐受； 1956年，丹麦学者Jerne提出了天然抗体选择学说； 1957年，澳大利亚Burnet提出了抗体生成的克隆选择学说。现代免疫学时期 近40年，免疫学研究不断取得巨大进展，发展成为一门独立重要学科。 1957年Glick发现早期摘除鸡的法氏囊可影响抗体的产生； 1961年Miller，Good，分别进行早期哺乳动物胸腺摘除术，严重地影响了动物的免疫功能； 1965年，Gowan证明淋巴细胞具有免疫功能； 1969年，Claman等，在淋巴细胞中区分了T和B淋巴细胞，并证实T、B细胞在抗体产生中的协同作用； Cooper等人证实了淋巴细胞在周围淋巴组织的分布； Dumonde等发现了淋巴因子。 70年代 Unanue 等证明了巨噬细胞在免疫应答中的作用。,通过这些研究，揭示了免疫系统由中枢免疫器官（胸腺、法氏囊）、外周免疫器官（脾、淋巴结）、免疫细胞（T、B细胞等）和免疫分子（抗体、淋巴因子、补体等）组成。 此时期，许多新的生物学技术应用于免疫学研究，如单抗标记、免疫转印、分子杂交、转基因、细胞融合等。分子遗传学和分子生物学技术的应用，促进了分子免疫学的发展，分子免疫学已成为现代免疫学快速发展的领头学科。免疫学检测技术具有高度的特异性和灵敏度，已成为生物学研究中超微量分析的重要手段和临床医学中快速、准确、简便的检测方法。,4.1 现代免疫学的研究特点 免疫学的基础研究，仍然是免疫学今后研究的主要内容。基础理论的研究蕴藏着巨大潜力，其成果可以推动科学的发展和人类社会的进步。运用免疫学理论和方法，对免疫功能紊乱所致疾病的防治，也是现代免疫学研究的重要领域。 与免疫基础研究相结合的生物高技术产业。基础免疫学研究的成果，从实验室直接转向生物技术产品的开发。免疫学的发展正以一种崭新的“基础研究-应用研究-高技术开发”模式，将科学研究成果迅速转化为生产力。,4.免疫学展望,免疫学与生物学 免疫识别、免疫耐受、免疫应答功能，都涉及细胞间信息传递、细胞内信号转导和能量转换等生命过程的基本特性，对生命活动的研究有着重要意义。 免疫遗传学揭开了生理功能的遗传控制机制。这对于在基因水平上对生物体进行生理功能研究，具有重要意义。 MHC基因复合体的结构和功能、Ig基因表达的等位排斥、Ig及其他免疫分子基因、DNA结合蛋白调节细胞因子表达等的研究，促进了对细胞基因结构和表达调控的认识。 免疫学技术的发展及其检测方法，为生命科学研究提供了有力的手段。如单克隆抗体的应用，免疫组化技术与分子杂交技术的结合等。 免疫学技术很快地被应用于其他学科的研究中。,4.2 免疫学在生命科学中的地位,免疫学与生物技术 近年来，免疫学进展推动了生物高新技术产业的发展。用细胞工程产生的单克隆抗体，用基因工程产生的细胞因子等，为临床医学提供了一系列具有免疫调节作用的新型药物。,生殖免疫学的研究，也为不孕的治疗提供了可能。抗衰老的免疫药理学研究，可能发现一类具有恢复和促进老年机体免疫功能的药物。 免疫学在生命科学中的地位和作用在诺贝尔奖中可反映出来。至今，免疫学领域获奖占17项，为获奖次数的20%。反映了免疫学是生命科学领域中的一块肥沃的原野，研究范围极为