免疫和免疫技术

推动现代生命科学前进的三架马车细胞生物学（CellBiology）分子生物学（MolecularBiology）免疫学（Immunology）从诺贝尔获奖情况看

从1901年首次颁发医学和生理学奖至2008年为止，该奖共颁发100次，而免疫学、与免疫学密切相关及微生物学的成果就占了28项为获奖次数的28%，为其他任何单一学科所不能比拟的——说明了免疫学、微生物学及其成就的重要性。年代学者姓名国家研究成就1901EmilvonBehring德国开创了应用白喉抗毒素治疗白喉患者1905RobertKoch德国对结核病的研究具有诸多发现，结核杆菌，结核菌素及其反应，Koch现象等1908ElieMetchnikoffPaulEhrlich俄国德国吞噬作用的理论研究抗体产生的侧链学说1913CharlesRichet法国发现过敏反应1919JulesBorder比利时揭示了补体溶菌现象的原理1930KarlLandsteiner美国昭示人类红细胞血型1951MaxTheiler南非发现黄热病病毒并创建黄热病疫苗1957DanielBovet瑞士发明了抗组织胺药物1960F.MacfarlaneBurnet澳大利亚发现获得性免疫耐受1972RodneyR.Porter英国阐明抗体的化学结构1977RosalynR.Yalow美国开创多肽激素放射免疫分析技术1980GorgeSnell美国发现主要组织相容性复合体(MHC)1984CesarMilsteinNielsK.Jerne英国丹麦创建单克隆抗体生产技术独特型－抗独特型的级联网络1987SusumuTonegava日本对Ig基因研究并阐明抗体多样性1991E.DonnallThomas美国提出移植免疫学1996PeterC.DohertyRolfM.Zinkernagel澳大利亚瑞士提出细胞介导免疫应答的特异性MHC限制性表1-120世纪获得诺贝尔奖的免疫学家

免疫分支学科

免疫生理学、免疫药理学、免疫病理学、免疫遗传学、分子免疫学、免疫生物学技术、分子免疫学、行为免疫学、环境免疫学、预防免疫学、食品免疫学等第一章绪论一、免疫的基本概念二、免疫的基本功能三、免疫应答的类型和特点四、免疫学发展简史五、免疫学在食品科学中的地位和作用6免疫：immune来自拉丁语immunitas（免税，免病）

免患瘟疫，免患疫病“疫”:民皆病之谓疫=流行性传染病

immunity：免疫性，免疫力一、BasicConceptofImmunity

机体对病原体（细菌，病毒）及其有害产物（毒素）的侵入所引起的发病，具有抵抗力。传统“免疫”概念

Antigen ImmuneSystem Results MeaslesVirus 辨认、清除 免病（免疫生理）

pollen

辨认、清除 致病（免疫病理）

现代“免疫”概念机体免疫系统识别(区分)自身成分（自我，self）和异己物质（非我，non-self），产生一系列特定的应答过程,最后排除异物，对自身组织形成耐受，以维持内环境稳定的一种生理功能。8

免疫学

（Immunology)是研究机体（植物和动物）免疫系统的组成和结构，并在免疫应答时所发生的过程、效应机制和生物学功能，及其诊断、治疗和预防的一门科学。

食品免疫学是指利用免疫学的基本原理，使人们能够更好地利用食品中天然存在或人工加入的有益成分，增强机体免疫力，防止或检测食品中的有害成分，保护机体不发生感染、中毒和过敏反应的一门综合性新兴交叉学科主要内容二、BasicFunctionsofImmuneSystem免疫系统的组成免疫器官与组织的主要功能中枢外周骨髓胸腺免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所是成熟T、B细胞定居以及免疫应答发生的部位淋巴结脾粘膜伴随淋巴组织

B细胞分化成熟T细胞分化成熟产生多能造血干细胞过滤淋巴液、浓缩抗原过滤血液、浓缩抗原散在集结扁桃体、阑尾

1.免疫防御（Immunologicdefence)：是机体针对外来病原体的抗感染功能。

正常时可防御病原体的感染；防御功能过强可产生超敏反应，过弱则表现为免疫缺陷。免疫的基本功能

是免疫系统维持机体内环境相对稳定的生理功能。

正常：可及时清除体内损伤、衰老、变性的血细胞和抗原－抗体复合物，而对自身成份保持免疫耐受；异常：可发生生理功能紊乱、自身免疫病等。2.免疫自稳(immunologichomeostasis)例如：系统性红斑狼疮、口眼干燥综合征、类风湿性关节炎

是机体免疫系统识别、清除体内突变、畸变细胞以及被病毒感染细胞的生理性保护作用。丧失：机体突变细胞失控，可能导致肿瘤发生或出现病毒的持续感染。3.免疫监视(immunologicsurveillance)：

机体免疫监视功能异常时会发生()A.超敏反应B.免疫缺陷C.自身免疫性疾病D.免疫耐受免疫系统如何识别与排斥异己？三、免疫应答（Immuneresponse）的类型和特点非特异性、先天具有、无免疫记忆特异、获得、记忆组成识别方式效应能力固有免疫innateimmunity适应性免疫adaptiveimmunity屏障吞噬细胞、NK体液抗菌分子T淋巴细胞B淋巴细胞受体配体抗原受体抗原受体固有克隆增殖后形成21

两种类型免疫的比较

固有免疫 适应性免疫获得方式固有性（先天性）无需抗原激发获得性免疫需抗原激发识别受体模式识别受体特异性抗原识别受体作用发挥时相早期，快速数分钟—4天缓慢4—5天后

针对异物针对范围广泛，无抗原特异性.针对某种异物，有抗原特异性.免疫记忆无有组成屏障结构，补体，炎症因子，固有免疫细胞T细胞B细胞抗原（决定簇）刺激机体被抗原提呈细胞特异性识别淋巴细胞活化分化为效应细胞发挥细胞免疫或体液免疫效应特异性免疫应答的基本过程视频演示AdaptiveimmuneresponseproliferationdifferentiationEffectorTcellsorBcells--AbInfectionLymphnode

SiteofinfectionInnateimmuneresponse固有免疫应答和适应性免疫应答之间的相互关系四、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27天花及其预防Day3Day71.经验免疫学时期中国人发明减毒天花疫苗291796年，英国乡村医生EdwardJenner创造了接种牛痘技术，可以预防天花，琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）1796年5月17日接种获得成功

2.科学免疫学时代病原菌的发现推动了疫苗的研制。抗体的发现推动体液免疫学的研究。免疫耐受的发现，认识到经免疫应答及免疫耐受的两种不同效应，免疫系统执行协调统一的生理功能。Burnet的克隆选择学说及细胞免疫学的发展。单克隆抗体（monoclonalAb)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。

法国人路易斯.巴斯德（LouisPasteur）首先通过提高培养温度成功制备了炭疽杆菌减毒疫苗；通过绵羊脑多次传代制备成功人工减毒狂犬病疫苗，开创传染性疾病人工自动免疫时代。

LouisPasteur1822-1895,France路易斯.巴斯德抗体的发现

德国学者Behring和日本学者北里于1890年在Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，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。

Behring于1891年应用来自动物的血清成功治疗了一名白喉患者，是第一个被动免疫治疗的病例。

为此，他于1902年获得诺贝尔医学奖。被动免疫时代免疫耐受的发现1960年，梅达瓦获得了诺贝尔奖。免疫应答机制的研究克隆选择学说3.现代免疫学时期的重要进展：

B细胞及T细胞抗原识别受体多样性产生的机制；活化信号转导通路；细胞程序性死亡途径；认识了造血干细胞与免疫细胞的发育过程。1.抗原识别受体多样性的产生2.信号转导途径的发现3.细胞程序性死亡途径的发现4.造血与免疫细胞的发育

食品免疫学主要研究：

机体免疫系统对抗原的应答（食品过敏原），食品营养与免疫（食源保健品），免疫检测（营养要素、代谢产物、污染物）等方面内容五、免疫学在食品科学中的地位和作用

我国食品安全快速检测技术的发展方向:

对食品安全的关键技术攻关，研究开发当前急需的食源性危害快速检测、监测、控制及评价技术。食品中有害化学物质快速检测方法农药残留物和化肥污染物快速检测方法

免疫学检测技术迅猛发展，放射免疫分析、生物素—亲和素系统标记技术、酶联免疫吸附测定等技术相继问世，它们具有特异性强、灵敏度高等优点，且操作简便，便于标准化和商品化。检测的灵敏度(最小检出值)可达纳克(ng，10-9g)至皮克(pg，10-l2g)，由于单克隆抗体的应用，其灵敏度已向着飞克(fg，10-15g)级发展。ELISA----间接法1.免疫学在保健食品中的应用

目前我国经审批的保健食品约有2000种左右，分属于调节血脂、调节血压、免疫调节、抗氧化等22项，其中免疫调节的保健食品有400余种，约占整个保健食品的1／4，可见其比例之高。但保健食品的免疫调节机理少有突破性进展，因此在研究和发展保健食品时对功能因子增强免疫机理的研究是提升保健食品的有效手段，与保健食品产业化密不可分。2.免疫学在食品安全上的应用

食品安全涉及到人类的切身利益。而免疫学是一门实用性很强的科学，在食品安全上主要应用于各类感染性疾病和食物中毒的诊断，预防和治疗。在感染性疾病诊断方面，既可用以直接检出病料中的抗原，也可用以检测相应的抗体。

对食品安全中一些非微生物性的有害因子(如农药残留、兽药残留、抗生素残留、重金属残留、有毒化学物质)也可通过检测技术

它们是半抗原类物质，需要与载体偶联成完全抗原，再行抗原—抗体检测。这种检测除了特异敏感外，不需要高精度仪器设备，容易在一般实验室推广应用。思考题1．什么是免疫?