第一章 免疫学概论

第一章免疫学概论为什么要学习免疫？微生物

是地球上最早的生命形式，对动物王国里大大小小的所有成员来说，它们的机体永远是微生物们征服的对象。动物进化过程中的永恒主题就是如何避免称为微生物的“美味佳肴”。而辅佐动物进化的“功臣”就是我们本课程将要学习和研究的对象——免疫系统。任何科学研究的目的都是为了延长人类的寿命，提高人类的生存质量。人类生存在一个充满危险的环境中在人类生存的环境中存在有大量的致病原，其中包括细菌、真菌、病毒、病原虫等。这些病原生物的存在严重地危协着人类的健康和生命。进化过程中，有些寄生物与宿主机体之间达到了共生状态，双方相互适应、共同生存。例如肠道中的大肠杆菌就是人类的常住寄生菌。有些微生物或寄生虫感染机体后会引起宿主的病变，影响其身体健康，甚至危及生命。这些不友好的寄生物被统称为病原体。我们周围的环境中有各式各样的病原体，皮肤和上皮层是防止病原体侵袭的第一道防线，病原体进入机体内部后将面临免疫系统的攻击。细菌病毒支原体、衣原体、立克次体蠕虫原虫真菌自古以来，传染性疾病（黑死病、天花和流感）对人类的健康造成了极大的危胁。由于传染病死亡的人数远远超过了任何一场战争。于1918年流感的全球性大暴发，夺走了2000多万人的生命，这一数字远远超过了在刚刚结束的第一次世界大战中的死亡人数。100年前，世界疾病死亡率前三位的均为传染性疾病，但是目前已被各种心脑血管病和癌症所取代。这些得益于免疫学理论和实验技术的快速发展。什么是免疫？中文“免疫”一词免是免除的意思，而疫则是指能够传染的疾病。二者合起来就是免除疾病的意思。与之相应的英文单词immunity来自拉丁语immunis(免除)，亦指机体对传染病的抵抗力。现代免疫的概念是机体识别“自身”与“非己”、排除非己抗原异物、以维持机体内环境的生理平衡和稳定的一种生理学反应。机体通过发动一系列（特异性或非特异性）的生理学过程，排除非己成分保护自身成分，从而使机体达到稳定、平衡的状态；“非己”来自两个方面：外来的入侵者：入侵身体的各种致病菌，包括：细菌、真菌、还有致病的病毒，原生动物，低等生物等等。“变坏了的”自身细胞病毒入侵物理因子细胞癌变化学因子自身-非己分辨差错和失衡引起的疾病将非己视为自身，造成免疫系统对非己清除不力，表现之一就是免疫功能低下。典型例子是肿瘤的发生和持续感染。癌变细胞逃脱免疫监视而成为肿瘤，说明免疫系统无力清除此类肿瘤抗原，原因之一，可能是在“非己”上出了毛病。机体将自身视为非己，从而着力进行攻击，“自己和自己身体过不去”，将演变为自身免疫疾病。免疫的功能免疫防御（immunologicdefence）

是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，即通常指的抗感染免疫。在异常情况下，此类功能也可能对机体产生不利影响，表现为：如果防御反应过分强烈或持续时间过长，则在清除致病微生物的同时，也可能导致组织损伤和功能异常，即发生超敏反应，反应过低（或缺如）则表现为易受感染或免疫缺陷病。免疫自稳（immunologichomeostasis）

是机体免疫系统维持内环境稳定的一种生理功能。正常情况下，免疫系统能及时清除体内损伤、衰老或变性的细胞或抗原抗体复合物，而对自身成分不发生免疫应答，处于免疫耐受状态；若免疫耐受功能失调，则可导致自身免疫性疾病。免疫监视（immunologicsurveillance）由于各种体内外因素的影响，正常个体的组织细胞不断发生畸变和突变，机体免疫系统可识别此类异常细胞并将其清除，此为免疫监视。若免疫监视功能失调，则可发生肿瘤或病毒持续性感染。免疫系统的功能表现具有双重性：正常情况下具有保护性，异常时导致病理现象。免疫防御功能过低→反复感染或免疫缺陷病过高→超敏反应免疫监视

功能过低→发生肿瘤或持续性病毒感染免疫自稳

免疫耐受被打破→自身免疫病或过敏性疾病免疫学发展简史经验免疫学时期实验免疫学时期现代免疫学时期经验免疫学（19世纪之前摸索阶段）人类对免疫的认识首先从与传染病的斗争中开始的。第一个被征服的病魔是天花（人类感染天花病毒引起的烈性传染病）。据报载，2005年12月21日，美国总统布什为了预防生物武器的袭击，带头接种了天花疫苗。因为如果被用做生物武器的话，具有十分强大的杀伤力，被称为“穷人的核弹”。天花，是世界上传染性最强的疾病之一，是由天花病毒引起的烈性传染病，这种病毒繁殖快，能在空气中以惊人的速度传播，不分男女老幼包括新生儿在内，均能感染天花。天花主要通过飞沫吸入或直接接触而传染。潜伏期一般为12天.发病急.体温骤升至39～40℃.有烦躁.头痛.咽痛.四肢酸痛.寒战.呕吐.便稀等症状.经2～3天丘疹期.渐为水疱状即为痘疱.周围红晕.至5～8天疱疹灌浆.渐成脓疱.有痛感.周围红晕加深.此时温度再度升高.称“化脓热”.至10～14天.体温渐降.脓痂渐干缩.或破裂结痂.终成痂盖.再经2～4周.痂盖自然脱落.有痒感.并留下疱痕.称“麻点”。Day7Day3Day511世纪的中国，人们就发现天花病人愈后的痂皮可以对天花起到预防作用，并将种人痘的方法用于天花的预防。这种方法沿丝绸之路传入土尔其，后经土尔其的大使夫人将此方法传入英国。接种人痘的创造性发明，标志着免疫接种的诞生——免疫预防的开端。Jenner和牛痘的发明1798年英国医生Jenner首次接种牛痘预防天花。发表了关于牛痘疫苗的文章，为当时人们抵御天花做出了贡献。Jenner的论文《牛痘成因与作用的研究》英国皇家学会拒绝刊印医学界“我们不相信你这一套，我们是有根据的。”教会“接触牲畜就是亵渎造物主的形象，”

“接种天花乃是谎言。”新闻界“你相信种牛痘的人不会长牛角吗？”谁能保证人体内部不发生使人逐渐退化成为走兽的变化呢某人的小孩开始像牛一样地咳嗽，而且浑身长满了毛，某些人开始像公牛那样的眼睛斜起来看了。Jenner的回应-《接种牛痘的理由和效果探讨》

“我这只已经扬帆开航、决心到达彼岸的小船，应该再经受一些狂风暴雨的袭击。我现在却被一些人的怨言四面八方包围着，他们都是一些连动物会生什么病都不知道的不学无术之流。”Thelastknownpersonintheworldtohavesmallpoxofanykind.Variolaminorin23-year-oldAliMaowMaalin,Merka,Somalia，Oct.19771979年，世界卫生组织（WHO）宣布人类已消灭天花，从而使得天花成为人类第一个彻底战胜的疾病。实验免疫学时期（19世纪——20世纪中叶）Pasteur和减毒疫苗Koch和病原菌致病的提出Behring和血清疗法PaulEhrlich与体液免疫学超敏反应的发现Edleman、Porter和抗体的结构免疫耐受的发现Burnet和克隆选择学说巴斯德和减毒疫苗Pasteur提出了病原的概念，指出病原就是致病菌；通过人为处理的方法降低病原菌的致病性，从而获得多种人工减毒疫苗；Pasruer被称作是现代免疫学之父。减毒疫苗的发现鸡霍乱是一种传播迅速的瘟疫，来势异常凶猛，家庭饲养的鸡一旦染上鸡霍乱就会成批死亡。1880年，法国农村流行着可怕的鸡霍乱，巴斯德决心片服这种瘟疫。为了弄清鸡霍乱的病因，巴斯德从培养纯粹的鸡霍乱细菌作为突破口，他试用了好多种培养液，他断定鸡肠是鸡霍乱病菌最适合的繁殖环境，传染的媒介则是鸡的粪便。他用陈旧培养液给鸡接种，鸡却未受感染，好像这种霍乱菌对鸡失去了作用。巴斯德顺藤摸瓜，终于发现，因空气中氧气的作用，霍乱菌的毒性便日渐减弱。于是，他把几天的、1个月的、2个月和3个月的菌液，分别注入健康的鸡体，做一组对比实验，鸡的死亡率分别是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射，鸡虽然也得病，便却不会死亡。他另用新鲜菌液给同一批鸡再次接种，使他惊奇的是，几乎所有接种过陈旧菌液的鸡都安然无恙，而未接种过陈旧菌液的鸡却死得净光。实践证明，凡是注射过低毒性的菌液的鸡，再给它注入足以致死的鸡霍乱菌，它也具有抵抗力，病势轻微，甚至毫无影响。预防鸡霍乱的方法找到了。科赫与病原菌致病的提出Koch发明了固体培养基，分离培养结核杆菌成功；建立了微生物分离培养的技术，并在短期内发现了多种病原菌。提出病原菌致病的概念。将各种病原菌制成减毒疫苗，最主要的是制备成功了结核杆菌的疫苗，并因此获得了1905年的诺贝尔奖。贝林和血清疗法1890年，德国学者Behring和日本学者北里----发现抗毒素，创建免疫血清疗法。应用白喉外毒素脱毒为类毒素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的作用。这种被动免疫法很快应用于临床治疗。1891年他利用动物免疫血清成功治愈了白喉患者，开创了被动免疫临床应用的先河，并因此获得了1901年首届诺贝尔