免疫学绪论

免疫学导论,主讲：郭继平,第一章 绪论,第一节 免疫学的由来和发展,第二节 免疫学的一些概念和应用,第一节 免疫学的由来和发展 一、疾病的传染与免疫,一种急性传染病,是感染痘病毒引起的。症状为先发高热全身起红色丘疹继而变成疱疹最后成脓疱。十天左右结痂痂脱后留有疤痕俗称“麻子”。,种人痘中国人民在与疾病斗争的过程中,首先发明了人工免疫疗法人痘接种术。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，一般在着衣九至十一天时始发热,为种痘已成,此法成功率低。 痘浆法：用棉花蘸天花脓疱液塞入儿童鼻孔。因本法需直接刺破儿痘，病家多不愿接受，故在古代亦较少用 。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。此法为我国古代人痘接种法中效果最好的一种。,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,1798年英国的Edward Jenner 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。将免疫学的起源归功于牛痘疫苗的发现。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。,但由于天花是烈性传染病，人痘接种就是人为传染天花病毒，带有很大的盲目性，接种后反应症状较重，有时会葬送性命。,二、免疫学科的诞生和发展 1 免疫学的创立,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。,因为以前人类的科技水平达不到研究微生物的条件，而19时期中期英国法国美国完成了工业革命，科技水平大大提前，于是知道了有微生物的存在而开始研究它。,病原菌的发现和疫苗使用的推广,1880 年法国科学家巴斯德关于鸡霍乱预防免疫作用的报道是免疫学诞生的重要标志。Pasteur制备出减毒疫苗,Louis Pasteur 1822-1895, Father of immunology, attenuated bacteria and viruses as vaccine against anthrax .,1880年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，首次结核杆菌引发的迟发型超敏反应现象，并建立了病原分离鉴定的重要法则。,Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 for his work on tuberculosis, Anthrax, Cholera, Tubercule bacillus,抗体的发现、应用,白喉抗毒素的应用 1888年E.Adolf von Behfring发现白喉杆菌的培养液中含有可溶性毒素，能引发实验动物的白喉典型症状。1890年，他将白喉细菌培养液的过滤液，以非致病剂量注射动物，得到的动物的抗血清具有中和毒素的作用，称为抗毒素。,Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity.,最典型的症状是嗓子发干、疼痛，咽部及扁桃体发红，可在喉部见到灰白色的膜状物，膜的边缘不规则，不容易将膜刮下来，强行剥离易造成出血。,1890年Panl Ehrlich 证明植物毒素蓖麻蛋白和红豆碱也能诱发机体产生抗毒素。在这期间，医学界还证明了不但毒素能诱发抗体产生，非毒素物质（牛奶等其它物质）都能诱导机体产生特异性抗体。,1894年 RFJ.Pfeiffer和JJBV.Bordet从血清中分离出一类与抗体不同的成分，但能参与对细菌的破坏作用，这就是补体。补体是新鲜血液中含有一种不耐热的成分，可辅助和补充特异性抗体,介导免疫溶菌、溶血作用，故称为补体。目前已知补体是由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成的多分子系统，故又称为补体系统。,1897年R. Kraus发现抗原和抗体能形成沉淀双向免疫扩散法测定时将加热溶化的琼脂浇至载玻片上，等琼脂凝固后，打多个小孔，将抗原和抗体分别加入小孔内，使抗原和抗体在琼脂板上相互扩散。当二个扩散圈相遇，如抗原和抗体呈特异性的结合且比例适当时，将会形成抗原抗体复合物的沉淀，该沉淀可在琼脂中呈现一条不透明的白色沉淀线。如果抗原与抗体无关，就不会出现沉淀线。,2 免疫学的发展,进入20世纪以后，免疫学侧重向两个方面发展 （1）体液免疫：着重研究免疫细胞的分泌产 物抗体。 （2）细胞免疫 ：着重研究宿主对外来物质的 应答中完整细胞的生物学作用。,体液免疫方面：,P.Ehrlich的关于抗体形成的侧链学说。 认为细胞表面上预先存在一些受体，即侧链，受体与抗原结合后，细胞表面上产生的过多受体能以游离状态释放出来的便称为抗体。,血型是人类血液型别的一种标志。通常所说的ABO血型，就是指血液中红细胞所带不同的抗原物质而言的。在红细胞上含有A抗原的，称为A型；含有B抗原的，称为B型；同时含有A和B两种抗原的，称为AB型；既不含A抗原又不含B抗原的称为O型。,Karl Landsteiner 1868-1943, Nobel Prize in 1930 for discovery of human blood groups.,1901年 K. landsteiner 发现了ABO血型系统。但后来人们又发现了MV、P、Rh型。,E.A.Kabat 和A.W.Tiselius 确定抗体分子是免疫球蛋白,Elvin A. Kabat 19142000,Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 19021971The Nobel Prize in Chemistry 1948,1884年 Elie Metchnikoff 首次发现海星幼体中含有吞噬细胞，能清除外来物质。,细胞免疫方面：,免疫耐受的发现,1949年 P.B.Medawar 在皮肤移植的研究中发现了移植排斥现象。,1947年Owen的报道了双卵双生牛共有循环系统而形成了血细胞嵌合体，他们之间移植没有排斥现象。在胚胎期接触同种抗原所致的免疫耐受现象,免疫耐受是指免疫活性细胞接触抗原性物质时所表现的无应答状态。,三、免疫学科的近代发展 1 . 在体液免疫方面,1957年Burnet 提出了关于抗体形成的“克隆选择理论”，认为抗体作为一种受体自然存在于细胞表面上，抗原能与受体选择性的结合，从而刺激了具有一定抗体特异性的细胞，这些细胞因受刺激而增殖，一些子细胞分化成为抗体形成细胞，其余的成为免疫记忆细胞。1980年Tonegawa 关于免疫球蛋白基因重排的证实，使免疫球蛋白多样性的遗传控制找到了科学的依据。,1975年 Cesar和Georges 创立了制备单克隆抗体的杂交瘤技术。首先报道用细胞杂交技术使经绵羊红细胞（SRBC）免疫的小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合，建立起第一个B细胞杂交瘤细胞株，并成功地制得抗SRBC的单克隆抗体 。,单克隆抗体（monoclonal Ab)技术的建立，使制备抗体的技术从机体水平跨越到细胞水平。,2. 在细胞免疫和分子免疫方面,细胞免疫学方面的蓬勃发展是从胸腺功能发现以后开始的。,1957年Glick发现鸡的法氏囊为抗体生成的中心。1961年Miller和Good证明胸腺是哺乳动物和鸟类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。,免疫细胞包括：,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）,粒细胞系 (Granulocytes),中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,嗜碱性粒细胞,细胞中含有分节状的细胞核。,单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、粒体丰富、胞浆颗粒明显（中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。,肥大细胞释放组胺，组胺是一种重要的过敏介质，能引起流鼻涕、眼部红肿等现象。,肥大细胞分布在呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近血管处。,树突状细胞,(一)树突状细胞(dendritic cells，DC) 1.来源 来自于骨髓内的髓样前体细胞未成熟DC（骨髓内） 血液 外周非淋巴组织，受到病原体感染或摄取抗原 外周淋巴组织，发育为成熟的DC。 2.功能 提呈抗原给T细胞。,肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌,人T淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞,T细胞：是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成。一致公认的有： 辅助性T细胞（TH），具有协助体液免疫和细胞免疫的功能； 抑制性T细胞（TS），具有抑制细胞免疫及体液免疫的功能； 效应T细胞（TE），具有释放淋巴因子的功能； 细胞毒T细胞（TC），具有杀伤靶细胞的功能。,造血干细胞,B细胞发育过程:,T细胞不产生抗体，而是直接起作用。所以T细胞的免疫作用叫作“细胞免疫”。B细胞是通过产生抗体起作用。抗体存在于体液里，所以B细胞的免疫作用叫作“体液免疫”。大多数抗原物质在刺激B细胞形成抗体过程中；需T细胞的协助。,1、肥大细胞是守卫机体门户的“哨兵”细胞，他们识别微生物 所特有的各种危险信号之后募集各种免疫细胞至被侵组织 部位，启动炎症过程。2、巨噬细胞是分布于全身各组织之中的“常住边防部队”，他 们具有较强的吞噬和杀伤能力，是微生物穿过体表之后所 遇到的第一道主要防线。3、中性粒细胞是随血液循环的“野战部队”。一旦机体的任何 局部被微生物感染，中性粒细胞将迅速穿出血管，抵达“出 事地点”，吞噬并清除入侵的异物抗原。4、T和B淋巴细胞是免疫系统的“现代化部队”，他们分别利用 TCR和BCR准确地识别外来抗原并介导获得性细胞和体液 免疫应答。,免疫细胞小结,第二节 免疫学的一些概念和应用,1、自然免疫性又称先天免疫性，是机体接触外来的侵染物之前就已经存在的免疫性。,2、获得免疫性是机体接触外来的侵染物之后才具有的免疫性。,免疫（Immunity）是指生物体识别和排除抗原异物，以维护自身生理平衡和稳定的功能。可分为两种：,天然免疫作用的成分：,机体表面上的如皮肤、粘膜和机体分泌的脂肪酸等有效的物理和化学屏障。机体内部的干扰素、细胞介素、血清中的补体成分和溶菌酶等。还有一些细胞，如吞噬作用的细胞和自然杀伤作用的细胞,获得免疫性应答的特点：,特异性：一个细胞克隆的受体只能与一种相应的抗原决定簇结合。适应性：机体的免疫系统能对不同分子作出特异性免疫应答，原因是特异性的细胞克隆达1010。区别自身和非自身：对非自身抗原识别、清除；对自身成分表现耐受。记忆性：第一次接触过的外来分子能被淋巴细胞记忆。自我调节性：维持正常的免疫应答。,多形核白细胞单核细胞巨噬细胞嗜酸性粒细胞,先天性免疫,物理屏障：皮肤粘膜,化学屏障：脂类酶等,T细胞,B细胞,细胞介素,细胞介素,细胞介素,抗体,获得性免疫,抗原：,能诱导机体产生免疫应答的物质 包括微生物、低等动物等生物体或细胞；生物大分子如蛋白质、多糖、核酸等。,抗体：,抗体（antibody, Ab）是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。主要存在于-球蛋白组分中，又称免疫球蛋白。,主动免疫：抗体与入侵的抗原特异的结合，抑制或破坏抗原使其失去治病能力，这种由抗原免疫机体诱导而获得免疫性的方式。被动免疫：如果把具有特异性的抗体人工转移给一个未经抗原直接免疫的机体，使机体也获得了特异免疫性。,免疫系统：是机体执行免疫功能的物质基础。包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子。,免疫器官,中枢免疫器官外周免疫器官,骨髓胸腺,脾淋巴结黏膜伴随的淋巴组织,免疫细胞：凡是参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞。包括淋巴细胞、单核巨噬细胞及各种抗原提呈细胞、各种粒细胞、红细胞、血小板和肥大细胞。 免疫分子：包括抗体、补体和细胞因子。,骨髓是所有淋巴细胞和免疫细胞的发生地。,免疫系统的功能（1）免疫防御抵抗微生物的感染（2）免疫监视清除体内突变细胞（3）免疫稳定调节免疫系统内部及整个机体生理功能的稳定,免疫系统三大功能的生理和病理表现,免疫学与生物技术,1、生物制品如：疫苗，细胞因子,2、新型药物 如：免疫增强剂，免疫抑制剂,免疫抑制剂在器官移植中用于防治排斥反应，即干扰受体对外来抗原的识别和对非自身细胞的清除，但由于免疫抑制剂的作用是非特异的，选择性差，有明显的毒副作用，故对正常和异常的免疫反应均有抑制作用。,免疫学与医学,1、与传染病,2、与器官移植,3、与恶性肿瘤,号染色体中包含了一些与免疫反应相关的基因，它们被统称为“主要组织相容性复合体（）”。这些基因不仅在机体对外界细菌和病毒入侵作出防御反应方面有重