医学免疫学概论(2)课件

1、医学免疫学概论(2)1 医学免疫学 医学免疫学概论(2)2 授课教师授课教师 李曼君李曼君 第一章 概论 医学免疫学概论(2)3 一、免疫的概念及功能一、免疫的概念及功能 二、免疫学概况二、免疫学概况 三、免疫学发展简史三、免疫学发展简史 四、免疫学在生物医学中的地位四、免疫学在生物医学中的地位 医学免疫学概论(2)4 免疫的概念免疫的概念 免疫（免疫（immunity） 是生物机体的免疫系统通过特异性或者非是生物机体的免疫系统通过特异性或者非 特异性机制特异性机制, ,识别识别“自己自己”或者或者“非己非己”, , 排排 除外源性异物除外源性异物, ,从而维持自身耐受的生物学效从而维持自身耐

2、受的生物学效 应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一 种生理性功能。种生理性功能。 免除税赋，免除差役免除税赋，免除差役 immunitas 免免于于疫疫患，患，免免除瘟除瘟疫疫 immunity 医学免疫学概论(2)5 免疫系统的功能免疫系统的功能 1. 1. 免疫防御（免疫防御（immune defenseimmune defense） 指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用； 应答过强或持续过长应答过强或持续过长超敏反应；超敏反应； 应答过低或缺如应答过低或缺如免疫缺陷病。免疫缺陷病。 2 2免疫自稳免

3、疫自稳(immune homeostasis)(immune homeostasis) 免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定； 自稳机制发生异常自稳机制发生异常自身免疫病。自身免疫病。 3. 3. 免疫监视（免疫监视（immune surveillanceimmune surveillance） 指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能； 免疫监视功能异常免疫监视功能异常肿瘤发生或持续病毒感染。肿瘤发生或持续病毒感染。 医学免疫学概论(2)6 医学免疫学概论(2)7 二、免疫学概况二、免疫学

4、概况 （一）、免疫的类型（一）、免疫的类型 （二）、免疫系统的组成（二）、免疫系统的组成 （三）、免疫器官的结构和功能（三）、免疫器官的结构和功能 医学免疫学概论(2)8 1 1非特异性免疫（非特异性免疫（nonspecific immunitynonspecific immunity） * * 种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传 而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。 先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。 * * 主要机制主要机制 物理屏障物理屏

5、障 皮肤粘膜皮肤粘膜/ /血脑血脑/ /血胎屏障；血胎屏障； 化学屏障化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质； 生物学屏障生物学屏障 非特异性效应细胞：中粒、单核非特异性效应细胞：中粒、单核/ /巨噬细胞、巨噬细胞、NKNK细胞等细胞等 非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等 （一）、免疫的类型（一）、免疫的类型 医学免疫学概论(2)9 2 2特异性免疫（特异性免疫（specific immunityspecific immunity） 个体接触特定抗原（决定基）而产生。个体接触特定抗原（决定基）而产生。 仅针

6、对该特定抗原（决定基）而发生反应。仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。 后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。 抗原抗原 刺激机体刺激机体 特异性免疫特异性免疫 可刺激机体产生特异可刺激机体产生特异 性免疫应答的物质性免疫应答的物质 抗原决定基抗原决定基 产生抗体产生抗体 致敏淋巴致敏淋巴 细胞细胞 医学免疫学概论(2)10 医学免疫学概论(2)11 3 3、特异性免疫应答特点、特异性免疫应答特点 1.1.特异性特异性 * * 特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）；特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）； * * 应答过程中形成的效

7、应细胞和抗体仅与诱导其产生的应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的 抗原（决定基）发生特异性反应。抗原（决定基）发生特异性反应。 2.2.记忆性记忆性 淋巴细胞初次接触特定抗原淋巴细胞初次接触特定抗原( (决定基）决定基）产生应答产生应答 形成特异性记忆细胞形成特异性记忆细胞 再次接触相同抗原（决定基）刺激再次接触相同抗原（决定基）刺激 记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答 3.3.耐受性耐受性 自身反应性免疫细胞接受抗原（决定基）刺激自身反应性免疫细胞接受抗原（决定基）刺激 对特定抗原（决定基）产生特异性不应答对特定抗原（决定基）产生特异性不应答

8、自身免疫耐受自身免疫耐受 医学免疫学概论(2)12 医学免疫学概论(2)13 医学免疫学概论(2)14 * 免疫器官免疫器官 中枢免疫器官中枢免疫器官 外周免疫器官外周免疫器官 * 免疫细胞免疫细胞 * 免疫分子免疫分子 医学免疫学概论(2)15 医学免疫学概论(2)16 医学免疫学概论(2)17 中枢免疫器官中枢免疫器官 胸腺胸腺- T细胞分化成熟的场所细胞分化成熟的场所 骨髓骨髓- 各类免疫细胞发生的场所各类免疫细胞发生的场所 B细胞分化成熟的场所细胞分化成熟的场所 发生发生B细胞应答的场所细胞应答的场所 医学免疫学概论(2)18 1. 胸腺是胸腺是T细胞分化、成熟的场所细胞分化、成熟的场

9、所 * 有双阴性有双阴性T-C单阳性单阳性T-C * 经过阳性选择经过阳性选择获得获得MHC限制性限制性 * 经过阴性选择经过阴性选择获得自身免疫耐受（中枢耐受）获得自身免疫耐受（中枢耐受） * 经过上述过程发育成合格的经过上述过程发育成合格的表达表达TCR、MHC 限制性，自身耐受的单阳性限制性，自身耐受的单阳性T-C（CD4+或或CD8+） 输送到外周淋巴器官。输送到外周淋巴器官。 胸腺的功能 医学免疫学概论(2)19 2. 分泌胸腺激素和细胞因子分泌胸腺激素和细胞因子 * 促进促进T细胞发育成熟，并分化为亚群细胞发育成熟，并分化为亚群 3. 免疫调节功能免疫调节功能 * 通过通过TH与与

10、TS亚群进行免疫应答正负调节；亚群进行免疫应答正负调节； * 通过分泌细胞因子和基质细胞表达通过分泌细胞因子和基质细胞表达MHC分子，分子， 促进促进T-C分化成熟。分化成熟。 4. 建立自身耐受（中枢耐受）和维持建立自身耐受（中枢耐受）和维持 免疫自稳功能免疫自稳功能 医学免疫学概论(2)20 骨髓骨髓 结构：结构： 由红骨髓和黄骨髓组成。由结缔组织、由红骨髓和黄骨髓组成。由结缔组织、 血管、神经和造血实质细胞组成微环境。血管、神经和造血实质细胞组成微环境。 功能：功能： 造血器官：各种免疫细胞的发源地造血器官：各种免疫细胞的发源地 是是B细胞发育、分化、成熟的场所细胞发育、分化、成熟的场所

11、 是再次免疫应答场所之一是再次免疫应答场所之一 医学免疫学概论(2)21 造血干细胞系的分化造血干细胞系的分化 医学免疫学概论(2)22 淋巴结淋巴结 的结构的结构 外周免疫器官外周免疫器官 医学免疫学概论(2)23 淋巴细胞经淋巴细胞经HEV再循环示意图再循环示意图 医学免疫学概论(2)24 淋巴结的功能淋巴结的功能 1. 过滤作用过滤作用 2. LC居留增殖场所居留增殖场所 3. 产生特异性免疫应答产生特异性免疫应答 （T细胞介导的细胞免疫应答；细胞介导的细胞免疫应答；B细细 胞介导的体液免疫应答）胞介导的体液免疫应答） 4. 参与参与LC再循环再循环 * LC再循环是再循环是LC在血液和

12、淋巴组织间反复的循环。主要在血液和淋巴组织间反复的循环。主要 是是T-C。 * 深皮质区中的高内皮静脉（深皮质区中的高内皮静脉（HEV）在淋巴细胞再循环起）在淋巴细胞再循环起 重要作用。重要作用。 * LC再循环的意义；增加再循环的意义；增加LC与与Ag接触的机会；接触的机会； 补充更新补充更新 淋巴组织中的淋巴组织中的LC。 医学免疫学概论(2)25 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环 医学免疫学概论(2)26 脾脾 脏脏 结构结构 医学免疫学概论(2)27 脾脏的功能脾脏的功能 1. 过滤作用过滤作用 2. LC居留增殖场所居留增殖场所 3. 产生特异性免疫应答产生特异性免疫应答 4. 合成分泌

13、作用：如补体、细胞因子合成分泌作用：如补体、细胞因子 医学免疫学概论(2)28 粘膜免疫系统（粘膜相关淋巴组织）粘膜免疫系统（粘膜相关淋巴组织） 鼻相关淋巴组织鼻相关淋巴组织 肠相关淋巴组织肠相关淋巴组织 支气管相关淋巴组织支气管相关淋巴组织 * * 皮肤免疫系统（皮肤淋巴相关组织）皮肤免疫系统（皮肤淋巴相关组织） 医学免疫学概论(2)29 免疫细胞免疫细胞 医学免疫学概论(2)30 免疫分子免疫分子 医学免疫学概论(2)31 医学免疫学概论(2)32 （一）免疫学发展经历的阶段（一）免疫学发展经历的阶段 （二）免疫学研究进展概述（二）免疫学研究进展概述 医学免疫学概论(2)33 （一）免疫学

14、发展经历的阶段（一）免疫学发展经历的阶段 1经验免疫学时期（经验免疫学时期（17世纪世纪19世纪）世纪） * 中国医学家用人痘苗预防天花中国医学家用人痘苗预防天花 * 18世纪末英国医生世纪末英国医生Jenner接种牛痘苗预防天花接种牛痘苗预防天花 医学免疫学概论(2)34 天花病人局部痂皮天花病人局部痂皮 磨成粉磨成粉 鼻吸入鼻吸入 预防儿童天花预防儿童天花 中国古代中国古代“种人痘种人痘” （1617世纪）世纪） 医学免疫学概论(2)35 AB C 图1-1 天花的流行及其控制 A. 天花患儿。B. 埃及法老 Ramses V 木乃伊，面部留有天花疤痕。表明人类罹患天花至少有 3000年历

15、史。C. 全球性牛痘接种后，最后一名天花患者Ali Maow Maalin在索马里被治愈（1976年）。 医学免疫学概论(2)36 图1-2 预防天花的疫苗接种 A. 中国古代种痘师采用旱苗法为一儿童作人痘接种。B. 欧洲医师早期直接从马身上取得痘苗，实 施现场牛痘接种。（绘图引自文献x和Y） 医学免疫学概论(2)37 中国古代关于预防接种的创新思维和实践中国古代关于预防接种的创新思维和实践 明朝（明朝（1567157215671572）采用）采用 鼻苗法鼻苗法 预防天花预防天花 ：从天花痊愈者皮肤痘痂制备干粉：从天花痊愈者皮肤痘痂制备干粉用银管吹入用银管吹入 鼻腔（旱苗法）；或将干粉用水调和

16、鼻腔（旱苗法）；或将干粉用水调和塞入鼻孔塞入鼻孔 （水苗法）（水苗法）预防性轻度感染。预防性轻度感染。 “ “下苗时选入钵，用杵研细。加水再研，下苗时选入钵，用杵研细。加水再研， 入和苗丹少许，以微有红色为度，不可太多。再入和苗丹少许，以微有红色为度，不可太多。再 研极和。干湿所得，大约苗新宜润，苗久宜干；研极和。干湿所得，大约苗新宜润，苗久宜干； 天寒用温水，天热用凉水。随取木棉絮一丸如豆天寒用温水，天热用凉水。随取木棉絮一丸如豆 大，泡透仍挹干，先展钵底苗浆，再收杵上苗浆大，泡透仍挹干，先展钵底苗浆，再收杵上苗浆 。令孩子向明，左手拈起苗丸，塞入鼻孔，。令孩子向明，左手拈起苗丸，塞入鼻孔，

17、 男左女右男左女右。” 清朝张海鹏清朝张海鹏海藏癍论萃英海藏癍论萃英 医学免疫学概论(2)38 * 清帝顺治罹患天花于清帝顺治罹患天花于2424岁早逝，辞世前岁早逝，辞世前 选次子康熙继位，原因之一是康熙两岁时选次子康熙继位，原因之一是康熙两岁时 曾感染天花而无恙。曾感染天花而无恙。 “ “国初，人多畏种痘，至朕得种痘方，国初，人多畏种痘，至朕得种痘方， 诸子女皆以种痘得无恙。今四十九旗俱命诸子女皆以种痘得无恙。今四十九旗俱命 种痘，凡所种者皆得善愈。尝记种痘，凡所种者皆得善愈。尝记, ,初种豆时初种豆时 ，年老人尚以为怪。朕坚意为之，遂全此，年老人尚以为怪。朕坚意为之，遂全此 千万人之生者，

18、岂偶然耶？千万人之生者，岂偶然耶？” 康熙康熙庭训格言庭训格言（16891689年）年） 医学免疫学概论(2)39 “我听说一百年来中国人一直有此习我听说一百年来中国人一直有此习 惯惯 ( (指种痘指种痘) )，这被认为是全世界最聪明、，这被认为是全世界最聪明、 最讲礼貌的一个民族作出的伟大先例和榜最讲礼貌的一个民族作出的伟大先例和榜 样。样。 倘若我们在法国曾施行种痘，也倘若我们在法国曾施行种痘，也 许会挽救千千万万人的生命。许会挽救千千万万人的生命。” 法国法国VoltareVoltare（1694 -17781694 -1778）哲学通信哲学通信 医学免疫学概论(2)40 2经典免疫学时

19、期（经典免疫学时期（19世纪中叶世纪中叶-20世纪中叶）世纪中叶） 免疫学与微生物学互相促进、共同发展免疫学与微生物学互相促进、共同发展 * 多种病原菌被发现；多种病原菌被发现； * “病原菌致病病原菌致病”概念的提出；概念的提出； * 疫苗的发明；疫苗的发明； * 细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）；细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）； * 免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）；免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）； * 免疫化学研究取得重大进展；免疫化学研究取得重大进展； * 初步认识多种免疫学现象的本质。初步认识多种免疫学现象的本质。 医学免疫学概论(2)41 1879 狂犬病疫苗狂犬病

20、疫苗 炭疽病疫苗炭疽病疫苗 医学免疫学概论(2)42 3近代和现代免疫学时期（自近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）世纪中叶至今） * Burnet（1957年）克隆选择学说；年）克隆选择学说； * 从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。 MacFarlane Burnet （1899-1985） Top Virologist; Top Epidemiologist Top Immunologist; 1960 Nobel prize winner 医学免疫学概论(2)43 * * 克隆选择（克隆选择（clonal selection

21、clonal selection）学说）学说： 1 1）机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆，每一克隆的细）机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆，每一克隆的细 胞表达同一特异性受体；胞表达同一特异性受体； 2 2）抗原进入体内）抗原进入体内 选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应 特异性细胞克隆扩增特异性细胞克隆扩增 产生大量后代细胞产生大量后代细胞 合成大量具有相同特异性的抗体合成大量具有相同特异性的抗体 医学免疫学概论(2)44 Clonal selection theory Each lymphocyte bears a single type of r

22、eceptor of unique specificity. Antigen interaction leads to lymphocyte activation. Daughter cells bear identical antigen specificity to the parent cell. 医学免疫学概论(2)45 医学免疫学概论(2)46 （二）免疫学进展概述（二）免疫学进展概述 1 1免疫化学研究进展免疫化学研究进展 （1 1）发现抗体、抗原、补体）发现抗体、抗原、补体 （2 2）免疫化学的进展使免疫学初具雏形）免疫化学的进展使免疫学初具雏形 2 2细胞免疫学进展细胞免疫学进

23、展 （1 1）免疫细胞的发现）免疫细胞的发现 * * 淋巴细胞（淋巴细胞（T/B细胞）的免疫功能细胞）的免疫功能 * * 免疫细胞来源于骨髓多能造血干细胞免疫细胞来源于骨髓多能造血干细胞 （2 2）T T细胞生物学特征的研究进展细胞生物学特征的研究进展 * * T T细胞亚类及其功能；细胞亚类及其功能；TCRTCR的发现及其多样性。的发现及其多样性。 （3 3）细胞免疫与体液免疫应答）细胞免疫与体液免疫应答 医学免疫学概论(2)47 （4 4）免疫耐受现象及其机制）免疫耐受现象及其机制 （5 5）抗体生成理论）抗体生成理论 * * 侧链学说、模板学说、自然选择学说侧链学说、模板学说、自然选择学

24、说 医学免疫学概论(2)48 3分子免疫学研究进展分子免疫学研究进展 （1）抗体多样性的遗传学基础）抗体多样性的遗传学基础 （2）细胞因子的基础与应用研究）细胞因子的基础与应用研究 （3）T细胞的特异性识别、激活和效应机制细胞的特异性识别、激活和效应机制 * T细胞识别抗原的细胞识别抗原的MHC限制性（限制性（80年代）；年代）； * T细胞活化需要双信号（细胞活化需要双信号（90年代）；年代）； * T/B细胞激活和效应的胞内信号转导途径；细胞激活和效应的胞内信号转导途径； * CTL的效应机制。的效应机制。 （4）抗原提呈的机制）抗原提呈的机制 医学免疫学概论(2)49 4 4应用免疫学进

25、展应用免疫学进展 （1 1）疫苗的发明、应用及推广）疫苗的发明、应用及推广 * * 病原菌被发现及细菌分离培养方法的建立；病原菌被发现及细菌分离培养方法的建立； * * 制备炭疽菌苗和狂犬病疫苗（制备炭疽菌苗和狂犬病疫苗（vaccine）；）； * * 多种烈性传染病被有效控制或被消灭（天花）。多种烈性传染病被有效控制或被消灭（天花）。 （2 2）免疫学技术的建立和发展）免疫学技术的建立和发展 * * 血清学技术和免疫标记技术：血清学技术和免疫标记技术： * * 细胞融合技术：制备单克隆抗体：细胞融合技术：制备单克隆抗体： * * T T细胞克隆技术：细胞克隆技术： * * 分子生物学技术：分

26、子生物学技术： （3 3）免疫生物治疗）免疫生物治疗 医学免疫学概论(2)50 四、免疫学在生物医学中的地位四、免疫学在生物医学中的地位 （一）免疫学与生物学（一）免疫学与生物学 （二）免疫学与医学（二）免疫学与医学 医学免疫学概论(2)51 （一）免疫学与生物学（一）免疫学与生物学 1 1免疫学促进了生命科学发展免疫学促进了生命科学发展 * * 深化对生命过程基本特性的认识深化对生命过程基本特性的认识 * * 揭示机体生理功能遗传控制的机制揭示机体生理功能遗传控制的机制 * * 拓宽分子生物学的研究领域拓宽分子生物学的研究领域 * * 免疫学技术促进了生命科学研究进展免疫学技术促进了生命科学

27、研究进展 2 2促进生物技术及生物产业的发展促进生物技术及生物产业的发展 3. 3. 现代生物学进展促进免疫学进展现代生物学进展促进免疫学进展 医学免疫学概论(2)52 20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家 年代年代 学者姓名学者姓名 国家国家 获奖成就获奖成就 1901Behring德国德国发现抗毒素，开创免疫血清疗法发现抗毒素，开创免疫血清疗法 1905Koch德国德国发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素 1908Ehrlich德国德国提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说 Met

28、chnikoff 俄国俄国发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说 1912Carrel法国法国器官移植器官移植 1913Richet法国法国发现过敏现象发现过敏现象 1919Bordet比利时比利时发现补体发现补体, 建立补体结合试验建立补体结合试验 1930Landsteiner奥地利奥地利发现人红细胞血型发现人红细胞血型 1951Theler 南非南非发明黄热病疫苗发明黄热病疫苗 1957Bovet意大利意大利抗组胺药治疗超敏反应抗组胺药治疗超敏反应 1960Burnet 澳大利亚澳大利亚提出抗体生成的克隆选择学说提出抗体生成的克隆选择学说 Medawar英国英国发现获得性移植免疫耐受性发现获得性移植免疫耐受性 1972Edelman美国美国