医学免疫学：第一章 免疫学概论

1、推动现代生命科学前进的三架马车,分子生物学（Molecular Biology） 免疫学（Immunology） 细胞生物学（Cell Biology）,教材,医学免疫学 金伯泉 主编 人民卫生出版社 临床免疫学与检验 王兰兰 吴健民 主编人民卫生出版社 内容： 医学免疫学 免疫学基本技术,第一章 免疫学概论,第一节 医学免疫学简介 第二节 免疫学发展简史 第三节 21世纪免疫学发展的趋势,From Wikipedia, the free encyclopedia Immunology is a broad branch of biomedical science that covers th

2、e study of all aspects of the immune system in all organisms. It deals with, among other things, the physiological functioning of the immune system in states of both health and disease; malfunctions of the immune system in immunological disorders (autoimmune diseases, hypersensitivities, immune defi

3、ciency, transplant rejection); the physical, chemical and physiological characteristics of the components of the immune system in vitro, in situ, and in vivo.,维基百科，自由的百科全书 免疫学是生物医学的一个主要大分支，其探讨的是在各生物机体中所产生的免疫反应。主要讨论在健康或是疾病时免疫系统所扮演的生理功能角色;一些免疫系统病变所产生的疾病(如自体免疫反应、过敏反应或免疫功能失调);以及在体内(in vivo)或是体外(in vitro

4、)免疫系统构成分子的物理、化学或是生理性质。,医学免疫学 Medical Immunology ？,研究人体免疫系统结构和功能的一门学科 阐明免疫系统识别抗原后发生免疫应答及其清除 抗原的规律； 探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制。,第一节 医学免疫学简介,免疫（immunity）来自罗马时代描述免除个人劳役或对国家义务的拉丁文immunitas。,“免疫”一词，最早见于中国明代医书免疫类方，指的是“免除疫疠”，也就是防治传染病的意思。 Immunity-resistance of an organism to infection or disease. 指生物机体识别和排除抗原物质的一

5、种保护性反应。,一、免疫系统的基本功能,免疫防御（immune defense） 机体防御病原微生物和外来抗原性异物侵袭的一种免疫保护功能。 免疫监视（immune surveillance） 机体免疫系统及时识别、清除体内出现的突变细胞和病毒感染细胞的一种生理功能。 免疫自稳（immune homeostasis） 机体免疫系统维持内环境稳定的一种生理功能。,免疫系统的基本功能：,二、免疫应答的种类及其特点,免疫应答（immune response） 免疫系统识别和清除抗原的整个过程,免疫应答种类：,固有免疫，innate immunity 非特异性免疫（non-specific immun

6、ity） 适应性免疫，adaptive immunity 特异性免疫(specific immunity) 获得性免疫（acquired immunity）,固有性免疫,特点 （1） 出生时已具备（早） （2） 可稳定性遗传给后代 （3） 作用广泛：无特异性 （4） 个体差异不大 组成和功能 （1）解剖与生理屏障 （2）生物学屏障 （3）吞噬细胞及吞噬作用 （4） 体液因子：补体、溶菌酶,适应性免疫,特点：（1）特异性 （2）耐受性 （3）记忆性 组成与功能： 体液免疫：B细胞 浆细胞 Ab 细胞免疫： APC T细胞 致敏T细胞、 淋巴因子,Ag,Ag,免疫应答的特点,三、免疫性疾病,超敏反

7、应 自身免疫性疾病 免疫缺陷病 免疫增殖病 肿瘤免疫 移植免疫 感染免疫,荨麻疹,湿 疹,系统性红斑狼疮,类风湿性关节炎,四、免疫学应用,免疫诊断：诊断疾病的重要手段 免疫预防：疫苗 免疫治疗：肿瘤的单克隆抗体治疗,第二节 免疫学发展简史,经验免疫学时期 科学免疫学时期 现代免疫学时期,smallpox,一、经验免疫学时期,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

8、也难逃一劫。 十七十八世纪天花传入大洋洲在西半球肆虐，至少夺去了1.5亿人的生命。,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。,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,种人痘的传播,种人痘预防天花具有一定的危险性，但为日

9、后牛痘苗的发现提供了宝贵的经验,Edward Jenner （1749-1823）,牛痘接种术的发明,法国国王路易十四,法国国王路易十五,同治皇帝,英格兰女王玛丽二世,感染上天花的国王皇帝,1798年，英国医生Edward Jenner发明用接种牛痘来预防天花获得成功，并发表论文“vaccination”。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。,They should be vaccinated first,Why do they not want to play

10、with my kids?,二、科学免疫学时期,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。,（一）科学免疫学的兴起,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,Louis Pasteur （1822-1895）,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,Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 for his work on tuberculosis,（二）细胞免疫和体液免疫学派的形成,细胞免疫的发现,Elie Metchn

11、ikoff 1845-1916 Nobel Prize in 1908,19世纪中叶，俄国学者Metchnikoff发现鸡血中的吞噬细胞吞噬了炭疽杆菌，提出了吞噬细胞理论，开创了固有免疫，并为细胞免疫奠定了基础。,抗体的发现及应用,白喉抗毒素的应用，开创免疫血清疗法即人工被动免疫的先河，也兴起了体液免疫的研究。,Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred

12、 immunity.,Jules Bordet 1870-1961, Nobel Prize in 1919 for discovery of complement,发现补体，并将其应用于血清学诊断中，建立了可对抗原抗体进行定性和定量分析的补体结合试验。,补体的发现及应用,Charles Richet 1850-1935, Nobel Prize in 1913 for for his researches on anaphylaxis,揭示了异常的免疫 应答可产生对机体 不利的影响，可导 致机体发生过敏反应。,过敏反应的发现,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,

13、Karl Landsteiner 1868-1943, Nobel Prize in 1930 for discovery of human blood groups.,抗体是球蛋白,Elvin A. Kabat 19142000,Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 19021971 The Nobel Prize in Chemistry 1948,抗体是四肽链结构,Rodney Porter 1915-1985,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1972,Gerald M. Edelman 1929,Paul Ehrl

14、ich 1854-1915 Nobel Prize in 1908,1897年Paul Ehrlich提出了抗体产生的侧链学说，创立体液免疫学说,（三）免疫学重大学说和理论,Sir Frank Macfarlane Burnet 18991985，Nobel Prize 1960,“Burnet is to immunology what Darwin is to biology”,克隆选择学说,抗体形成机制？,克隆选择学说（Burnet,1957)Clone selection theory 体内存在识别各种抗原的免疫细胞克隆 抗原通过细胞受体选择相应的克隆细胞并使之活化和增殖，变成抗体产生

15、细胞和免疫记忆细胞 胚胎时期与抗原接触的免疫细胞可被破坏或抑制禁忌细胞株 部分免疫细胞可因突变而与自身抗原起反应,免疫耐受的发现,Owen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,Peter Brian Medawar 19151987 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1960,动物胚胎期或新生期接触抗原，均可诱导免疫耐受，使动物到成年期对该抗原发生特异性的不应答,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,Niels Kaj Jerne 1911-1994,免疫网

16、络学说,（四）对免疫系统的全面认识,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 1973年Steinman发现了树突状细胞,三、现代免疫学时期,抗体多样性的遗传基础：Ig基因编码的重排 T细胞抗原识别受体的编码基因 MHC的发现免疫遗传学 细胞因子及其受体 信号转导的研究,三、现代免疫学时期,抗体多样性的遗传基础：Ig基因编码的重排,Susumu

17、Tonegawa Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1987,三、现代免疫学时期,免疫遗传学和MHC限制性的发现,Jean Dausset Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1980,George Davis Snell Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1980 Peter Doherty Rolf M. Zinkernagel Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1996,第三节 21世纪免疫学

18、发展的趋势,基础免疫学：免疫应答机制进一步阐明 临床免疫学：诸多分支学科的形成 诊断：新免疫诊断技术的应用 预防：非传染性疫苗 治疗：单克隆抗体、细胞因子、造血干细胞移植,第四节 免疫学检验,体液免疫学技术 细胞免疫学技术,免疫学检验（Immunoassays）：是研究免疫学技术及其在医学领域中应用的一门学科，重点阐述免疫学技术的原理、类型、技术要点、临床应用及其方法学评价。,第四节 免疫学检验,mChip is a portable blood test device which is capable of diagnosing an infection of HIV or Syphilis within 15 minutes and could be used effectively against HIV/AIDS in developing countries. The mChip costs about $ 1 and the entire diagnostic