医学免疫学：1.免疫学概论

1、 一、免疫的定义一、免疫的定义 免疫免疫： “疫疫”： 民皆病之谓疫民皆病之谓疫 = 流行性传染病流行性传染病 “瘟疫瘟疫”：烈性：烈性/急性的流行性传染病急性的流行性传染病 免免患瘟患瘟疫疫，免免患患疫疫病病 机体对传染病的抵抗力机体对传染病的抵抗力 immune / immunity： （来自拉丁语）来自拉丁语） immunitas: except from charges / duties 传统的免疫学概念传统的免疫学概念 p对传染病有抵抗力对传染病有抵抗力。 p机体针对外来病原微生物产生有利机体针对外来病原微生物产生有利 的抗感染防御能力的抗感染防御能力 现代的免疫学概念现代的免疫学概

2、念 机体对机体对“自己自己”或或“非己非己”的识别，的识别， 排除排除“非己非己”， 以保持体内环境稳定的一种以保持体内环境稳定的一种生理反应生理反应。 免疫过程并不总是有利于机体，免疫过程并不总是有利于机体， 有时也可引起机体损害。有时也可引起机体损害。 传统和现代免疫概念的区别传统和现代免疫概念的区别 传统传统 现代现代 免疫原免疫原 自身应答自身应答 无无 有有 应答结局应答结局 有益有益 有益或有害有益或有害 病原微生物病原微生物 抗原（自身或外来）抗原（自身或外来） 二、免疫系统的组成二、免疫系统的组成 免疫器官免疫器官 免疫细胞免疫细胞 免疫分子免疫分子 三、免疫系统的基本功能三、

3、免疫系统的基本功能 免疫防御免疫防御 （immune defense) 免疫监视免疫监视 (immune surveillance) 免疫自稳免疫自稳 (immune homeostasis) 免免 疫疫 防防 御御 防止病原体入侵及清除已入侵的病原体防止病原体入侵及清除已入侵的病原体 正 常 抗病原微生物抗病原微生物 的侵袭的侵袭 异 常 过高过高 超敏反应超敏反应 过低过低/ 缺如缺如 易受感染易受感染/免疫免疫 缺陷病缺陷病 免免 疫疫 监监 视视 机体免疫系统具有识别、清除突变细机体免疫系统具有识别、清除突变细 胞和持续性感染细胞的功能。胞和持续性感染细胞的功能。 正 常 异 常 防止

4、细胞癌变防止细胞癌变 或持续性感染或持续性感染 肿瘤或持续性肿瘤或持续性 感染感染 免免 疫疫 自自 稳稳 正常情况下机体对自身组织成分不产生免疫正常情况下机体对自身组织成分不产生免疫 应答。应答。 正正 常常异异 常常 免疫自身稳定免疫自身稳定 自身免疫性疾病自身免疫性疾病 免疫的功能免疫的功能 （三大功能）（三大功能） 功功 能能 正常表现正常表现 异常表现异常表现 免疫防御免疫防御 清除病原微生物清除病原微生物 超敏反应、超敏反应、 免疫缺陷病免疫缺陷病 （感染）（感染） 免疫监视免疫监视 清除突变或癌变细胞清除突变或癌变细胞 肿瘤发生肿瘤发生 持续感染细胞持续感染细胞 ( (病毒持续感

5、染病毒持续感染) ) 免疫自稳免疫自稳 对自身组织成分耐受对自身组织成分耐受 自身免疫性疾病自身免疫性疾病 四、免疫应答的种类和特点四、免疫应答的种类和特点 免疫系统识别和清除抗原的整个过程。免疫系统识别和清除抗原的整个过程。 免疫应答免疫应答: 免疫应答的种类免疫应答的种类 固有免疫固有免疫(innate immunity) 先天性免疫先天性免疫,非特异性免疫非特异性免疫(nonspecific immune) 适应性免疫适应性免疫(adaptive immunity) 获得性免疫获得性免疫,特异性免疫特异性免疫(specific immune) 体液免疫（体液免疫（humoral immu

6、ne）-B cells 细胞免疫细胞免疫 (cellular immune）- T cells 固有免疫固有免疫 机体在长期进化过程中形成的机体在长期进化过程中形成的,是机体抵御是机体抵御 病原体入侵的第一道防线。病原体入侵的第一道防线。 适应性免疫适应性免疫 出生后通过与抗原物质接触后所产生的一出生后通过与抗原物质接触后所产生的一 系列防御功能。系列防御功能。 适应性免疫应答适应性免疫应答 识别阶段识别阶段:T细胞和细胞和B细胞分别通过细胞分别通过TCR和和BCR 精确识别抗原，其中精确识别抗原，其中T细胞识别的抗原必须由细胞识别的抗原必须由 APC来提呈。来提呈。 活化增殖阶段活化增殖阶段

7、:识别抗原后的淋巴细胞在协同识别抗原后的淋巴细胞在协同 刺激分子的参与下，发生活化、增殖和分化，刺激分子的参与下，发生活化、增殖和分化， 产生产生效应细胞效应细胞、效应分子和、效应分子和记忆细胞记忆细胞。 效应阶段效应阶段:效应细胞和效应分子清除抗原。效应细胞和效应分子清除抗原。 适应性免疫应答的主要特点适应性免疫应答的主要特点: (1)特异性（特异性（specificity) (2)耐受性耐受性 （tolerance) (3)记忆性（记忆性（memory) 淋巴细胞与相应抗原的结合具有高度的特 异性 某一特定的抗原刺激从免疫系统淋巴细胞 库中选择出相应的T细胞或B细胞克隆 能区分不同微生物抗

8、原特性的微细差别。 特异性特异性 T细胞库或B细胞库呈高度的异质性， 是许多特异性识别抗原的克隆的总和， 赋予机体具有识别周围环境中数量极大 的抗原种类并与之反应的能力。 多样性多样性 在胚胎期，自身组织成分与相应的淋巴细胞克 隆相遇，这些淋巴细胞克隆被删除或被禁忌， 出生后丧失了针对自身组织成分的反应性， 免疫耐受机制是免疫系统区别“自身”和“非 已”的关键。 耐受性耐受性 记忆细胞在再次遇到相同的抗原时，发 生再次免疫应答。 再次免疫应答的潜伏期短、强度大、持 续时间长。 记忆性记忆性 两类免疫的主要特征比较两类免疫的主要特征比较 第二节第二节 免疫学发展简史免疫学发展简史 免疫学的发展历

9、史可分为免疫学的发展历史可分为： 经验免疫学时期 科学免疫学时期 现代免疫学时期 1.经验时期 在古代人类，传染病经常有大流行，病死率很高。在古代人类，传染病经常有大流行，病死率很高。 古代人们很早就发现，得过某种传染病痊愈后，即古代人们很早就发现，得过某种传染病痊愈后，即 具有防止再患同样的传染病的能力，这就是免疫具有防止再患同样的传染病的能力，这就是免疫。 中国古代发明了人痘苗接种预防天花，中国古代发明了人痘苗接种预防天花， 被世界公认为免疫学研究的开端，被世界公认为免疫学研究的开端， 是免疫学发展史上的第一个里程碑是免疫学发展史上的第一个里程碑。 关于人痘和牛痘接种预防天花的历史关于人痘

10、和牛痘接种预防天花的历史 古代中医书籍上古代中医书籍上 的小儿出天花图的小儿出天花图 中国古代人用人痘接种预防天花中国古代人用人痘接种预防天花 人痘接种技术传到邻国人痘接种技术传到邻国 英国驻土耳其大英国驻土耳其大 使夫人使夫人Mary Wortle Montagu 将人痘接种技术将人痘接种技术 传到英国等国家传到英国等国家 然而采用带有天花病毒的人痘直接进行免疫，效然而采用带有天花病毒的人痘直接进行免疫，效 果和安全性很不稳定：果和安全性很不稳定： 苗顺者十无一死，苗顺者十无一死， 苗凶者十只八存。苗凶者十只八存。 英国乡村医生英国乡村医生Edward Jenner从牛痘中从牛痘中 制备活疫

11、苗防治天花获得成功。制备活疫苗防治天花获得成功。 17961796年，英国乡村医生琴纳年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner)(Edward Jenner) 创造了接种牛痘预防天花，免疫学应用的开端。创造了接种牛痘预防天花，免疫学应用的开端。 1798年，Jenner发表了”vaccination” 的论文(拉丁语中 vacca 的意思为 牛，意为接种牛痘）。 vaccination:疫苗接种。vaccine：疫苗。 开创了人工自动免疫的先河。 2.科学免疫学时期 (1) 人工主动和被动 免疫的研究 18801880年，巴斯德研制减年，巴斯德研制减 毒疫苗毒疫苗, ,预防炭疽病预防炭

12、疽病, ,狂狂 犬病等疾病。（人工主犬病等疾病。（人工主 动免疫方法）动免疫方法） 18901890年，年， 培林培林 (von Behring)(von Behring) 和北里和北里(Kitasato)(Kitasato)， 在在KochKoch实验室实验室 制造抗白喉杆菌外毒素血制造抗白喉杆菌外毒素血 清治疗白喉清治疗白喉 （人工被动免疫方法）（人工被动免疫方法） （2）免疫应答机制的研究 关于机体免疫机制的研究和关于机体免疫机制的研究和 探讨，出现了二派学说：探讨，出现了二派学说： 细胞免疫细胞免疫(cellular (cellular immunity)immunity)。 俄国梅契

13、尼可夫俄国梅契尼可夫 (Metchnikoff):(Metchnikoff): 发现白细胞有吞噬功能发现白细胞有吞噬功能, , 能能 吞噬和清除各种病原微生物。吞噬和清除各种病原微生物。 体液免疫学说。体液免疫学说。(humoral immunity)(humoral immunity) 欧立希欧立希(Paul Ehrlich):(Paul Ehrlich): 体液中产生的抗体体液中产生的抗体, , 能清除各种病原微生物能清除各种病原微生物 1903 wright及及Douglas证明抗体能增强细胞的吞证明抗体能增强细胞的吞 噬作用噬作用,将二者统一起来。将二者统一起来。 （3）免疫病理概念的

14、形成）免疫病理概念的形成 2020世纪初世纪初RichetRichet和和PortierPortier发现机体对异发现机体对异 物的排斥并不总对机体有利，并称之为过物的排斥并不总对机体有利，并称之为过 敏反应。敏反应。 免疫学的重大学说和理论 (1)(1)抗体的研究抗体的研究 提纯，化学分析，产生细胞，单克隆抗体技术提纯，化学分析，产生细胞，单克隆抗体技术 (2)(2)免疫机制的理论研究免疫机制的理论研究: : 19571957年年BurnetBurnet提出：提出： 克隆选择假设克隆选择假设(clonal selection postulate)(clonal selection postu

15、late) （3 3）免疫遗传学的研究）免疫遗传学的研究 HLAHLA的结构和功能的结构和功能 克隆选择学说克隆选择学说 (Clonal Selection Theory ) 所谓细胞克隆即细胞系所谓细胞克隆即细胞系, , 一个克隆内的各个细胞一个克隆内的各个细胞 的基因和表型均一致，的基因和表型均一致， 克隆选择学说的要点有四点：克隆选择学说的要点有四点： （1 1） 体内存在多种针对各种抗原的免疫细胞克隆，体内存在多种针对各种抗原的免疫细胞克隆， 其表面有识别抗原的受体其表面有识别抗原的受体( (一个克隆针对一种抗原一个克隆针对一种抗原) ) （2 2） 抗原进入机体内选择相应细胞克隆，使

16、其活化，抗原进入机体内选择相应细胞克隆，使其活化， 增殖，分化成抗体产生细胞或免疫效应细胞增殖，分化成抗体产生细胞或免疫效应细胞 克隆选择学说克隆选择学说 (Clonal Selection Theory ) （3 3）胚胎期某一免疫细胞克隆接触相应）胚胎期某一免疫细胞克隆接触相应 的抗原的抗原, , 如如 自身成分，则被排除或处于自身成分，则被排除或处于 抑制状态，称为禁忌克隆抑制状态，称为禁忌克隆, ,不能对自身抗不能对自身抗 原产生免疫应答而形成自身耐受原产生免疫应答而形成自身耐受 （4 4）某些情况下，禁忌细胞株可以活化，）某些情况下，禁忌细胞株可以活化， 对自身抗原发生免疫应答而形成自身免疫对自身抗原发生免疫应答而形成自身免疫 或自身免疫性疾病。或自身免疫性疾病。 4. 现代免疫学时期 (1)TCR(1)TCR的多样性的多样性 (2)(2)抗体多样性抗体多样性 (3)(3)细胞因子及其受体细胞因子及其受体 (4)信号转导的研究信号转导的研究 21世纪免疫学发展的趋势世纪免疫学发展的趋势 基础免疫学：基础免疫学： u免疫新分子的发现免疫新分子的发现 u转基因和基因敲除动物的应用转基因和基因敲除动物的应用 uHSC 的培养和定向分化技术的培养和定向分化技术 u细胞新亚群的发现及功能研究细胞新亚群的发现及功能研究 临床免疫学：临床免疫学： uDNA疫苗疫苗 u免疫细胞疗法