免疫学原理与技术（第2版）课件 第1、2章 免疫学-概论、免疫系统

免疫学科幻与现实

抗病毒免疫SARS-CoV-2新冠病毒COVID-19新冠肺炎FromNIAID

肿瘤免疫治疗面对癌症，人们转变直接针对癌细胞的传统观念，而是利用自身的防御武器——免疫系统，来对抗癌症免疫检查点阻断疗法CART细胞疗法《科学》杂志评选癌症免疫疗法作为2013年最重大的科学突破EdwardJennerAD1796免疫学的起源葛洪AD303李时珍1578年“猘犬肉有毒，不可食，食之杀人。”获诺贝尔奖的免疫学家及其成就

1901Behring抗毒素，血清疗法

1905Koch病原菌，结核病的研究

1908Ehrlich抗体形成的侧链学说

Metchnikoff细胞吞噬及细胞免疫学说

1912Carrel器官移植

1913Richet过敏反应

1919Bordet补体结合现象

1930LandsteinerABO血型系统

1951Theiler黄热病疫苗

1957Bovet抗组胺药治疗超敏反应

1960Burnet克隆选择学说

Medawar获得性移植免疫耐受性获诺贝尔奖的免疫学家及其成就

1972Edelman、Porter 免疫球蛋白的化学结构1977Yalow 创立放射免疫测定法1980Dausset 发现人HLA系统

Snell 发现小鼠H-2系统

Benacerraf 免疫应答的遗传控制1984Jerne 免疫网络学说

Köhler、Milstein 制备单克隆抗体1987Tonegawa Ig多样性的遗传控制1990Murray、Thomas移植免疫学1996

Doherty、ZinkernagelT细胞免疫中的MHC限制Hoffmann、Beutler先天免疫Steinman树突状细胞JamesAllison、癌症免疫疗法TasukuHonjo肿瘤免疫治疗面对癌症，人们转变直接针对癌细胞的传统观念，而是利用自身的防御武器——免疫系统，来对抗癌症免疫检查点阻断疗法CART细胞疗法革命性癌症治疗模式的诞生《科学》杂志评选癌症免疫疗法作为2013年最重大的科学突破2024年CAR-T细胞治疗再获《科学》十大科技突破免疫学第一章 免疫学概论第二章 免疫系统第三章 免疫应答第四章 免疫调节和免疫病理第五章 抗原与抗体第一章 免疫学概论第一节免疫学基本概念的演变第二节

免疫学基本概念第三节免疫学在生命科学中的作用 永远伴随人类的传染病天花鼠疫霍乱脊髓灰质炎肺结核狂犬病麻风白喉梅毒斑疹伤寒疟疾肝炎艾滋病疯牛病埃博拉出血热禽流感SARS世界越来越“小”病毒依然威胁着人类的生命安全Globally,asof6:06pmCET,28February2023,therehavebeen758,390,564confirmedcasesofCOVID-19,including6,859,093deaths,reportedtoWHO.Asof25February2023,atotalof13,224,955,795vaccinedoseshavebeenadministered.无处不在的病原体H7N9HIVHBVSmallpoxRabiesSARS天花

天花是一种急性传染病，其传染性强、死亡率高达30％。天花病毒是如何传播的？近距离接触患者时，吸入具有唾液飞沫而感染由天花病毒引起的急性传染病。天花病毒繁殖速度快、传染性强、死亡率高。症状：发病2～3天内：会在脸、手臂与腿上出现浓密的圆形疹子，深埋在皮肤中，而后遍布全身。病变时疹子转变成脓疱；2周后：开始变干；3～4周：结痂处剥离脱落。有高烧、疲劳、头痛与背痛的症状。在感染天花病毒后的

15至20天内致死率高达30％。

天花患儿发病1－7天的病症图埃及法老RamsesV木乃伊公元前1160年统治古埃及的法老拉美西斯五世的木乃伊面部有天花疤痕战争中使用感染有天花的物品天花曾主宰战争的胜败马其顿亚力山大印度远征军公元571年包围麦加城的埃塞俄比亚的军队11-13世纪的东征十字军十八世纪欧洲天花流行，死亡人数在1.5亿以上－1000年公元500年1000年1500年1600年1700年1800年1900年2000年明朝隆庆年间正式记载人痘接种（1567年）

埃及法老感染天花(天花感染的最早证据）清康熙论人痘种痘(1681年)汉朝时天花(虏疮)自交趾(越南)传入中国人痘接种传入欧洲（1721年）琴纳首次实施牛痘人体接种（1796年）

最后一例天花患者在索马里治愈（1976年）WHO宣布全球消灭天花（1979年）罗马帝国天花大规模流行非洲和欧洲天花流行北宋、明朝天花流行，人痘接种牛痘接种传入中国（1804年）萌芽期北宋（公元1100），人们用人痘苗（以毒攻毒），即以痘疱内的溶液涂抹在健康人身上，可减轻患病的程度或不生病。熟苗：

接种接种第一代痂第二代痂第三代痂最终逐渐使病毒毒性降低生苗：将天花病人身上结的痘痂收集起来，制备干粉。人痘接种(variolation）的正式记载，最早见于明朝隆庆年间(1567～1572）。当时的诊所已设有专门的痘科和种痘师。两种主要的人痘接种法：

-痘衣法

-鼻苗法

我国古代接种人痘的方法有两种：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。鼻苗法：

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。

张琰：种痘心法

（1741年）

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大，泡透仍挹干，先展钵底苗浆，再收杵上苗浆……。然后令孩子向明，左手拈起苗丸，塞入鼻孔，男左女右……。

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……俱命种痘，凡所种者皆得善愈。尝记,初种豆时，年老人尚以为怪。朕坚意为之，遂全此千万人之生者，岂偶然耶？

康熙：庭训格言（1689年）1688年传入俄国18世纪传至土耳其朝鲜、俄国、土耳其等1917年MaryMontagu夫人传到英国欧洲各国和印度18世纪中叶至非洲1744年李仁山传至日本世界各地

我听说100年来中国人一直有此习惯（指人痘接种），这是被认为世界上最聪明、最讲礼貌的一个民族作出的伟大先例和榜样。……倘若我们在法国曾实施种痘，也许会挽救千千万万人的生命。法国思想家伏尔泰（1694-1778）在他著名的《哲学通讯》中说:免疫（immunity）

该词原系由拉丁字“immunis”演化而来，原意为“免除税收”（exemptfromtax），也可寓意为免除疫患。人痘接种

人为地选择毒性小的天花病毒在人体内造成一次轻型天花感染，从而获得免疫力。

贡献：死亡率降为2-3%

缺陷：有一定危险——接种后轻则留下大块疤痕，重则会导致死亡，有的还可能成为新的传染源。第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势1．牛痘苗的发明使人类最终消灭天花2．减毒活疫苗的发明与预防免疫EdwardJenner

(1749-1823)1.牛痘苗的发明使人类最终消灭天花

1796.5.14他把挤奶姑娘尼姆斯手上感染的牛痘浆接种到8岁男孩菲普斯的左臂1798年发表论文“接种天花疫苗的原因和效果的调查”

牛痘痘苗的获取和牛痘接种由于EdwardJenner首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌

Francearmy:23400

(nosmallpoxvaccination)

Prussianarmy:

278

(withsmallpoxvaccination)AnexampleforevaluationofcowpoxvaccinationVictimsofsmallpoxDuringthePrussian-FranceWarin1870“非洲之角”索马里的牧民——Ali·Maow·Maalin，人类历史上最后一名自然发生的天花病人于1977年被治愈©WHO/J.F.Wickett1979年10月26日WHO正式宣布全世界消灭天花！1979年12月9日21位WHO委员正式签字我们，全球扑灭天花证实委员会委员，证实扑灭天花已经在全世界实现。牛痘病毒与天花病毒的抗原（表面结构）绝大部分相同，而且对人体不会致病

能使人体的免疫系统产生免疫力来抵抗天花毒的感染

天花疫苗是由牛痘病毒制成的。为什么接种牛痘能预防天花？接种疫苗是唯一可行的治疗方法用沾有疫苗的针头在上臂划15次2．减毒活疫苗的发明与预防免疫

LouisPasteur（1822-1895）

化学家微生物学家免疫学家“疫苗之父”Pasteur的重要成果（1）分离培养鸡霍乱杆菌，用长期培养减毒的细菌使鸡产生免疫力；（2）用高温培养法获得炭疽杆菌减毒苗，预防羊的炭疽病；（3）用动物体连续传代法获得狂犬病毒减毒株，制备了狂犬病疫苗，成功预防了人类狂犬病。

LouicePasteurwatchingJosephMeisterreceivetherabiesvaccine**woodengraving,L’Illustration,29:836,1885现将细菌、病毒、立克次体、螺旋体等制成的制品统称为疫苗什么是疫苗？用微生物制成的供预防接种用的生物制品脊髓灰质炎机体自己产生的免疫力——主动免疫天然主动免疫流感病毒狂犬病毒乙型肝炎病毒艾滋病病毒免疫细菌病毒细胞产生抗体疫苗抗体与病原体结合人工主动免疫第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势1883Lüffler分离了白喉杆菌1888Roux

&Yersin鉴定了白喉外毒素1890-1892德国Behring和日本Kitasato

发现抗毒素和建立血清疗法

1．抗毒素的发现与血清治疗学（德国细菌学家、免疫学家）

证明了白喉及破伤风的特异性免疫力来源于循环性抗毒素；可以用抗血清治疗疾病。开创了免疫血清治疗时代。获奖证书称：“由于Behring在血清学治疗特别是把抗血清用于白喉治疗，他在医学科学领域开拓出一条新路，因此把战胜疾病和死亡的制胜武器交给了内科医师们。”EmilvonBehring(1854-1917）（获1901年的诺贝尔生理医学奖）输入现成的免疫力——被动免疫天然被动免疫（母乳喂养）人工被动免疫主动免疫和被动免疫2．血清学与免疫检测诊断技术中和反应凝集反应（1896年Durham等发现细菌特异性凝集反应；同年Widal建立了诊断伤寒的直接凝集试验即Widal试验；1900年Landsteiner建立了检测ABO血型的玻片凝集试验）

（1930年Landsteiner因发现

人ABO血型获诺贝尔奖）沉淀反应（Kraus，1897）补体结合反应

（Bordet

和Gengou，1895)

（1930年Bordet因发现

补体获诺贝尔生理医学奖）JulesBordet（1870-1961）比利时3．抗体生成的理论

Ehrlich，1898

侧链学说（SideChainTheory）（与Metchnikoff的细胞吞噬及细胞免疫学说一起获1908年的诺贝尔生理医学奖）Haurowitz，1930

模板学说（TemplateTheory）

侧链学说

细胞上存在着多种多样的“侧链”，每一类型的侧链适合于一种抗原；受到特定抗原的刺激后，相应类型的侧链便大量增殖，并由细胞上脱落到体液内，成为对抗原特异的体液免疫物质。*postulatedbyPaulEhrlich，1900模板学说

（TemplateTheory）

membraneAbmoleculeInstructionTheoryforantibodygeneration*AgmoleculeasatemplateAbmoleculesynthesisAgAb*postulatedbyLinusPauling,1940sAg免疫概念的发展

识别病原体产生抗感染免疫（体液免疫）

——对机体有利第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势1．细胞吞噬作用与细胞免疫2．Koch现象与细胞免疫1．细胞吞噬作用与细胞免疫ElieMetchnikoff（1846-1916）（俄国细胞免疫学家和动物比较胚胎学家）（1908年与Ehrlich一起获诺贝尔奖） 1884年细胞学说：机体的免疫机制，主要就是以增强了吞噬功能的白细胞所发挥的吞噬作用。海星幼虫水蚤兔\人等游走细胞血液细胞白细胞吞噬异物杀灭霉菌孢子吞噬细菌单核巨噬细胞RobertKoch（1843-1910）

（德国微生物学家和免疫学家）1876，发现炭疽病的病因——炭疽杆菌建立细菌分离和培养技术，创立微生物学提出著名的病因学理论1890，发现迟发型超敏反应——Koch现象（获奖成就：对结核病、结核杆菌、结核菌素长期研究，发现细胞免疫）（Koch因研究结核杆菌获1905年的诺贝尔奖）

——为研制卡介苗奠定基础2．Koch现象与细胞免疫

Koch法则——病原菌判断的四条准则（1）被怀疑的微生物，应在这种病的每个患者身上

存在，而为健康人所没有；（2）这种微生物应能在实验室内分离成为纯系；（3）当把分离出的纯系菌接种到敏感的动物体内时，一定要能引起同样的疾病；（4）从这个接种而感染的实验动物中，一定要能重

新分离出纯的菌系。新型病毒的发现Lancet.2014Feb22;383(9918):714-21.Chase（1942）用结核杆菌致敏豚鼠证明特异性细胞免疫的存在。免疫概念的发展识别病原体产生抗感染免疫（体液免疫）

——对机体有利

抗感染免疫还存在细胞免疫

——对机体有利，同时也有副作用体液免疫与细胞免疫之争原始细胞免疫学说俄罗斯动物学家

Metchnikoff

（1883-1890）提出，吞噬细胞是执行抗感染作用的细胞原始体液免疫学说Ehrlich（1890）发

现血清中有抗菌物质Pfeffer（1894）发

现溶菌素Border（1894）发

现抗体和补体的溶菌

作用

Wright和Douglas于1902年在研究吞噬作用时发现一种存在于血清和其它体液中的调理素，它能加速吞噬细胞对相应细菌的吞噬，从而将体液和细胞免疫学说统一起来。第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势CharlesRichet（1850-1935）（法国，医学生理学、免疫病理学）

研究海洋无脊椎生物毒素对哺乳动物

生理功能的影响时：1902年与PaulPortier发现用海葵触角的甘油提取液能使狗致敏，而且这种反应与毒素的毒性无关，取决于是否事先致敏同样的物质。

发现过敏反应，建立免疫病理的概念——（获1913年诺贝尔生理和医学奖）DanielBovet（1907-1992）意大利/瑞士，发明抗组胺类药成功用于过敏反应的治疗（获1957年诺贝尔生理和医学奖）组胺Donath和Landsteiner，1907年从阵发性寒冷血红蛋白尿患者体内首次发现抗自身红细胞抗体；Dameshek，1938年研究自身溶血性贫血时，提出了自身免疫现象是较为普遍存在的，而非个别现象。

这些又一次冲击了传统的免疫保护概念自身免疫（autoimmunity）：对自身组织、细胞或蛋白质产生的免疫应答状态；自身免疫疾病（autoimmunedisease，AID）：引起的自身组织的损伤和临床症状。令医学界大为震惊！

原认为免疫性的“保护”机制同样可能具有致病性！免疫概念的发展抗感染免疫（体液免疫）抗感染免疫（细胞免疫）免疫病理

——对机体不利输血反应？抗感染移植排斥？不排斥？免疫系统如何识别？过敏反应？第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势1．免疫耐受现象的发现促使自身耐受

形成理论2．抗体生成克隆选择学说的提出1．免疫耐受现象的发现并提出

自身耐受形成理论

Owen，1945Burnet和Finner，1949Medawar，1953（获1960年的诺贝尔生理和医学奖）Owen(1945)发现MacfarlaneBurnet

（1899-1985）

1949，与Finner一起提出自身耐受学说：免疫学反应出现于胚胎发育过程的晚期。这种反应建立在对“自我标志或自身抗原”识别的基础上，此时免疫系统对这些抗原均形成耐受，并在以后也不能发生免疫排斥。澳大利亚，内科医生、病毒学家、免疫学家PeterMedawar（1915-1987）1953，证明免疫耐受是可以人工诱导的，并具有抗原特异性，提出获得性免疫耐受理论。Medawar与Burnet在诺贝尔颁奖典礼上PeterMedawar（与Burnet共享1960年诺贝尔生理学或医学奖）Medawar(1953)2．抗体生成的克隆

选择学说的提出Burnet，1957提出：

抗体生成的克隆选择学说（与Medawar共享1960年诺贝尔生理医学奖）（1）机体内存在有识别多种抗原的细胞系，在其细胞表面有识别抗原的受体

CD21

CD81CD19Ig

/Ig

BCRTCR

CD4BlkZAP-70LckFynLynSykCD31012–

1015T、B淋巴细胞抗原受体（TCR/BCR）和免疫球蛋白（Ig）结构的多样性，是免疫系统具有自身-非己分辨能力的分子基础。*postulatedbyMcFarlaneBurnet,1957BCR

AgAbAgBcellclones（2）抗原进入体内后，选择相应受体的免疫细胞使之活化、增殖，最后成为免疫活性细胞及免疫记忆细胞（3）胚胎时期免疫细胞与自身抗原相接触则可被破坏、排除或出于抑制状态，因之成为失去对“自己”抗原的反应性，形成天然自身耐受状态，此种被排除或受抑制的细胞系称为禁忌细胞系（4）免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的细胞系因之形成自身免疫反应；禁忌细胞系重新被激活，与自己抗原发生反应而形成自身免疫反应。

自身（self）异己（non-self）免疫的本质是识别异己，排异自身：胚胎时期已经接触过的抗原异己：胚胎时期没有接触过的抗原

是指机体识别、排除抗原性异物，借此维持机体的生理平衡和稳定的功能。

免疫（Immune）免疫概念的发展抗感染免疫（体液免疫）抗感染免疫（细胞免疫）免疫病理免疫的现代概念平衡是自然界的基本法则第一节免疫学基本概念的演变一、人痘苗的发现与抗感染免疫二、疫苗的发明与免疫学的诞生三、抗体的发现与体液免疫四、迟发型超敏反应的揭示与细胞免疫五、变态反应与免疫病理学六、免疫本质的揭示开启免疫学新时代七、免疫学研究的现状和发展趋势1．分子和基因水平的研究揭示了免疫系统的运行本质2．细胞水平的研究解读了免疫功能的作用机制3．整体水平的研究丰富了机体平衡和稳定的内涵（1）抗体的结构功能及其调节研究RodneyRobertPorter（英国，1917-1985）GeraldMauriceEdelman

（美国，1929-）

1959年用胃蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解方法首先确定免疫球蛋白分子的多肽结构，获得Fab和Fc片段，为抗体的蛋白质序列分析打下了基础。（Porter与Edelman共享1972年诺贝尔奖）1．分子和基因水平的研究揭示了免疫系统的运行本质抗体多样性的遗传控制

Tonegawa，1980（1987年获诺贝尔奖）NielsK.Jerne

（1912-1994）免疫网络学说，1972：（1）抗原刺激发生之前，机体处于一种相对的免疫稳定状态；（2）抗原进入机体后，打破了这种平衡，产生特异性抗体分子；（3）当抗体达到一定量时，将引起抗独特型抗体的产生；（4）抑制增殖的克隆，防止其无休止的增殖，藉以维持免疫应答的稳定平衡。N.JerneandC.Milestein免疫学家（1984年与Milstein和Küller分享诺贝尔奖）（2）细胞因子及其受体的研究（1）免疫系统组织学和细胞学基础的研究Miller和Good（1961）：发现胸腺的免疫功能，并证实存在两类不同的小淋巴细胞；Gowan（1965）：证实淋巴细胞的免疫功能；Claman和Mitchell（1969）：分别将小淋巴细胞分为T、B两群，并证实抗体产生需T、B细胞协同作用；Cooper等：免疫淋巴细胞在外周淋巴组织中的分布。2．细胞水平的研究解读了免疫功能的作用机制（2）T细胞与B细胞的功能及相互作用MHC限制现象的发现Snell（美国，1903-1996）

1948年培育出MHC同类系小鼠品系，研究MHC遗传学基础；Dausset（法国，1916-）

1958年发现人类白细胞抗原(HLA)；Benacerraf（美国，1920-）

1963年发现免疫应答基因Ir，并发现T细胞双重识别现象；（三人共享1980年诺贝尔奖）（1）固有免疫与适应性免疫3．整体水平的研究丰富了机体生理平衡和稳定的内涵（2）神经-内分泌-免疫调节网络

免疫既有系统内的协调和制约，同时与神经内分泌系统密切相关，构成神经内分泌免疫调节网络。

是当前研究热点。

松果体激素精神因素神经肽免疫介质内分泌激素免疫介质内分泌激素神经内分泌免疫调节网络中枢神经系统内分泌系统免疫系统AdvancedScience，2022Theneuroendocrineregulationofcancerimmunosurveillance第一章 免疫学概论第一节免疫学基本概念的演变第二节

免疫学基本概念第三节免疫学在生命科学中的作用 第二节免疫学基本概念一、免疫二、免疫功能三、免疫学技术一、免疫免疫（Immunity）免疫力（Immunity）——机体抵抗感染的能力。免疫应答（ImmuneResponse）——机体免疫系统对“自己”（self）与“异己”（non-self）进行识别和反应，从而清除“异己”保护“自己”的过程。免疫学（Immunology）——是研究机体免疫系统的组织结构及其生理功能的科学。二、免疫功能免疫防御（immunedefense）：指机体通过免疫应答防御和清除各种病原体的侵袭，以维持机体的健康状态；也表现在排斥异种或同种异体的细胞和器官。免疫自稳（immunehomeostasis）：指机体借助于免疫系统内部的自控调节机制，消除衰老和受损细胞，清除废物，使机体内部生理平衡。免疫监视（immunesurveillance）：指免疫系统监视和识别体内突变的细胞，以防止肿瘤。二、免疫学技术免疫学技术（immunologicaltechnique）：即在免疫学长期发展过程中形成的一套独特的研究手段和技术。

包括：

人工免疫防治技术

疫苗抗血清

免疫检测技术抗原或抗体检测技术机体免疫功能检测技术免疫学研究所涉及的重要技术

1．单克隆抗体技术2．T细胞克隆技术3．转基因技术4．分子杂交技术5．聚合酶链反应技术-PCR6．Microarray7．RNA干扰技术第一章 免疫学概论第一节免疫学基本概念的演变第二节

免疫学基本概念第三节免疫学在生命科学中的作用

第三节免疫学在生命科学中的作用

现代免疫学已成为生命科学和医学中的前沿科学，免疫学发展水平是反映一个国家综合科学实力及发展水平的指标之一。

第三节免疫学在生命科学中的作用

一、免疫学与生命科学二、免疫学与应用研究三、免疫学技术与生物高科技产业四、免疫学与生物安全和国防第三节免疫学在生命科学中的作用

一、免疫学与生命科学

二、免疫学与应用研究三、免疫学技术与生物高科技产业四、免疫学与生物安全和国防1．免疫学研究揭示了生命活动的本质2．免疫学技术为生命科学研究提供了

重要手段3．生命科学的发展推动免疫学的进步1.免疫学研究揭示了生命活动的本质

生命科学研究的基本任务：解读生老病死的密码，保持健康，防治疾病。

生——生命体正常运转的生理机制

老——衰老与长寿

病——疾病与健康

死——死亡与凋亡（信号转导、细胞发育分化、凋亡和基因重排等很多生命活动的基本问题在免疫学研究中发现）2.免疫学技术为生命科学研究提供了

重要手段

如：免疫标记技术，建立微量物质的检测和分析技术；应用标记的抗体进行细胞分离和鉴定，可以分析细胞的亚群及其特殊功能；免疫组化技术与分子杂交技术的结合，可以对基因及其表达的水平进行定量、定性、定位的研究。3．生命科学的发展推动免疫学的进步

如：分子生物学、细胞生物学、表观遗传学、系统生物学等理论和技术的发展，大大促进了免疫学的发展；基因工程技术为免疫学研究提供了新思路：反向免疫学、转基因与基因敲除等；蛋白以及结构分析技术有助于了解抗体分子结构与功能的相互关系。第三节免疫学在生命科学中的作用

一、免疫学与生命科学二、免疫学与应用研究

三、免疫学技术与生物高科技产业四、免疫学与生物安全和国防二、免疫学与应用研究

免疫学为人类防治疾病作出了重要贡献，并有更加广阔的需求和应用：

传染病肿瘤自身免疫病过敏性疾病寄生虫病心脑血管疾病

移植和组织工程第三节免疫学在生命科学中的作用

一、免疫学与生命科学二、免疫学与应用研究三、免疫学技术与生物高科技产业

四、免疫学与生物安全和国防三、免疫学技术与生物高科技产业

生物高科技产业被誉为“朝阳工业”，已成为众多投资者与企业家特别关注的热门领域之一。2014.12黑色素瘤二线鳞癌NSCLC二线黑色素瘤一线a非鳞癌NSCLC二线2015.032015.102015.102015.11肾细胞癌二线2016.05霍奇金淋巴瘤二线2016.11头颈鳞癌二线2017.2尿路上皮癌二线2017.8转移性结直肠癌2017.9肝细胞癌二线Opdivo是第一个也是唯一一个用于肝癌患者的免疫抑制剂药物。已获批9个适应症商品名：Opdivo药物名称：Nivolumab免疫检查点抑制单抗——PD1阻断剂（Opdivo）2017.08.302017.10.18诺华（Novartis）凯特制药（KitePharma）CART细胞疗法的成功------获FDA批准的CART细胞药物KymriahYescarta第二款CAR-T疗法治疗罹患特定类型的大B细胞淋巴瘤成人患者，也是首款针对特定非霍奇金淋巴瘤的CAR-T疗法首款CAR-T疗法治疗儿童和年轻成人（2-25岁）的急性淋巴细胞白血病（ALL）都是以特定表达于B细胞表面的CD19为靶点针对B细胞肿瘤（血液瘤）第三节免疫学在生命科学中的作用

一、免疫学与生命科学二、免疫学与应用研究三、免疫学技术与生物高科技产业四、免疫学与生物安全和国防四、免疫学与生物安全和国防生物入侵：生物种向近代进化史上不曾分布到的区域所进行的永久性扩张，物种在新的地域可以自由繁衍和增殖。危害：对生态环境的影响——食物竞争、直接扼杀当地物种、释放抑制素、生物多样性丧失等对人类健康的影响——传播病毒；新的人畜共患病中间寄主昆明建成了大观河--滇池--西山的水上旅游路线因水葫芦疯长而被迫取消令人毛骨悚然的食人鲳艾滋病病毒防止这些传染病需要制备疫苗！！！Ebola病毒生物国防：指防止生物武器的伤害，以预防由故意施放生物武器而引起的传染病。生物战争：由生物武器引发的战争。即通过一定途径散布致病性细菌、病毒及其毒素，造成烈性传染病的爆发、流行，导致大量公众致伤、致残、死亡以及心理恐慌，从而扰乱社会秩序，并引发社会动荡，达到军事目的的行动。生物战剂：各种致病微生物及其毒素施放装置：包括气溶胶发生器、炮弹、导弹、航弹等装载生物战剂的容器及其各种飞机、火炮、导弹等运载系统生物武器臭名昭著的731部队原731部队俯瞰图731本部大楼焚尸炉731部队当年用来注射细菌的针管731部队的特设监狱

“911”恐怖事件含有炭疽菌粉末的恐吓信Whentheseletterswereopened,thefine-grainedanthraxwithinthemmistedintotheair参考书籍免疫学原理周光炎编著上海科学技术文献出版社;第1版(2003年7月1日)医学免疫学(第3版)龚非力编著科学出版社;第3版(2009年7月1日)医学免疫学(第2版)何维编著人民卫生出版社;第2版(2010年8月1日)医学免疫学(第5版)金伯泉编著人民卫生出版社;第5版(2008年6月1日)Janeway'sImmunobiology8theditionKennethMurphy,July25,2011免疫学期刊介绍

国内免疫学相关期刊中华微生物学和免疫学杂志（北京）中华医学会中国免疫学杂志（长春）中国免疫学会现代免疫学杂志（上海）上海市免疫学研究所免疫学杂志（重庆）中国免疫学会细胞与分子免疫学杂志（西安）第四军医大学AnnualReviewofImmunologyNatureReviewsImmunologyNatureImmunologyImmunityCurrentOpinioninImmunologyAdvancesinImmunologyJournalofImmunologyClinicalImmunologyandImmunopathologyClinicalandExperimentalImmunologyEuropeanJournalofImmunologyHumanImmunologyImmunobiology国外免疫学相关期刊第二章免疫系统第一节 免疫器官

第二节 免疫细胞

第三节 免疫分子

第四节 免疫系统的进化免疫系统

（Immunesystem）免疫系统是机体产生免疫应答的物质基础，具有识别和排除抗原性异物、维持机体内环境平衡的功能。主要由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。第二章免疫系统第一节 免疫器官

第二节 免疫细胞

第三节 免疫分子

第四节 免疫系统的进化第一节免疫器官一、中枢免疫器官二、外周免疫器官免疫器官(immuneorgan)

免疫器官是免疫细胞发生、分化和成熟的场所，也是滤过和贮存抗原及免疫应答的发生地。免疫器官可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。第一节免疫器官一、中枢免疫器官二、外周免疫器官一、中枢免疫器官

（centralimmuneorgan）中枢免疫器官是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所，对外周免疫器官的发育起主导作用，为一级免疫器官（primaryimmuneorgan)。一、中枢免疫器官

（centralimmuneorgan）１．骨髓（bonemarrow）２．胸腺（thymus）３．法氏囊（或腔上囊）（bursaofFabricius）骨髓骨髓由骨髓基质细胞（stromalcells)构成微环境，使多能造血干细胞增殖；骨髓是人类等哺乳动物B细胞发育、成熟的场所。胸腺胸腺的结构

小梁:由表面结缔组织形成的被膜，伸入胸腺实质而形成，将胸腺实质分隔成若干小叶。浅皮质区外层为皮质区(outercortex)

深皮质区内部为髓质区(intermedulla)

皮质与髓质交界处含有大量的血管胸腺实质：胸腺的细胞组成：

胸腺细胞（thymocyte）不同分化阶段的T淋巴细胞胸腺基质细胞（thymicstromalcells）如上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞、成纤维细胞、网状细胞等胸腺微环境

主要由胸腺基质细胞及其产生的胸腺激素和细胞因子所组成。

胸腺基质细胞：

它们在胸腺中以三维立体交联构成网状支架结构，为胸腺细胞能与胸腺基质细胞表面MHC分子和自身抗原的充分接触提供了最大接触面积，从而完成阳性选择和阴性选择，并在胸腺激素和细胞因子参与下发育成熟。胸腺激素：

这是一类小分子蛋白质或多肽，主要包括：胸腺素(thymosin)、淋巴细胞刺激因子(lymphocytestimulatingfactor)、胸腺血清因子(thymulin或serumthymicfactor,STF)、促胸腺生成素(thymopoietin)、胸腺体液因子(thymichumoralfactor,THF)、胸腺抑素(thymicchalone)、胸腺毒素(thymictoxin)细胞因子：

基质细胞可分泌多种具有调节作用的细胞因子：主要为IL-1、IL-6、IL-7、IL-12、G-CSF和GM-CSF。IL-7可刺激胸腺细胞增生和成熟；IL-12可促进NK细胞增生，诱导CTL和LAK活性，诱导T细胞和NK细胞分泌IFN-γ，促进Th0分化为Th1。老年胸腺

法氏囊(bursaofFabricius)/腔上囊法氏囊是由意大利科学家Fabricius于1621年发现的，它是鸟类特有的中枢免疫器官，位于鸟类泄殖腔的前上方（背侧）、并为囊状的腺体，故称为腔上囊。法氏囊是鸟类B淋巴细胞分化成熟的场所。第一节免疫器官一、中枢免疫器官二、外周免疫器官二、外周免疫器官

（peripheralimmuneorgan）外周免疫器官是成熟T细胞和B细胞定居场所，也是这些细胞接受抗原刺激发生特异性免疫应答的场所，为二级免疫器官（secondaryimmuneorgan)。1．淋巴结（lymphoidnode） 2．脾脏（spleen）3．粘膜免疫系统4.皮肤相关淋巴组织5.红细胞免疫系统二、外周免疫器官

（peripheralimmuneorgan）全身分布500-600个淋巴结淋巴结初级滤泡：为初始B细胞

浅皮质区

皮质

次级滤泡：具生发中心,内含大量B淋巴母细胞

深皮质区（副皮质区）

皮质区还有网状细胞、巨噬细胞和树突状细胞由B细胞聚集而成（非胸腺依赖区）主要含T细胞（胸腺依赖区）次级滤泡的结构

髓索：含有大量的B细胞、浆细胞、网状细胞和巨噬细胞

髓质

髓窦：含有许多巨噬细胞，具有较强的过滤作用以清除淋巴液中的细菌等异物淋巴结切片淋巴结的主要功能：过滤和清除异物作用产生免疫应答的主要场所淋巴细胞再循环的重要组成部分淋巴细胞再循环

(lymphocyterecirculation)

淋巴细胞再循环是指淋巴细胞在血液与淋巴组织之间的反复循环。

血液

淋巴组织

淋巴细胞淋巴细胞穿过毛细血管后小静脉淋巴节淋巴管胸导管血液循环淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环的意义：

增加带有不同抗原受体的淋巴细胞与抗原和抗原递呈细胞的接触机会，有利于发挥其识别与清除抗原的免疫作用。

脾脏

是最大的外周免疫器官，具有造血、贮血和过滤作用，同时也是T细胞和B细胞定居和接受抗原刺激后产生免疫应答的重要场所。

脾脏解剖图脾脏的结构和细胞组成：

脾脏表面由结缔组织被膜包裹，被膜向实质内延伸，形成若干小梁。可分为白髓和红髓：白髓由密集的淋巴细胞组成，红髓由脾索和脾窦（血窦）组成。白髓内的淋巴小节为初级淋巴滤泡，受抗原刺激后形成生发中心，内含大量的B细胞，此为B细胞聚集区。中央小动脉周围被T细胞包围，称为动脉周围淋巴鞘(PALS)，为T细胞聚集区。白髓红髓脾脏的功能：血液滤过作用产生免疫应答的重要场所造血功能粘膜免疫系统

指广泛分布于呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道粘膜下及一些外分泌腺处的淋巴组织，是执行局部特异性免疫功能的主要场所。

Peyer氏小结扁桃体阑尾第二章免疫系统第一节 免疫器官

第二节 免疫细胞

第三节 免疫分子

第四节 免疫系统的进化第二节免疫细胞

一、造血干细胞二、淋巴细胞三、辅佐细胞四、粒细胞免疫细胞免疫细胞指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞，包括淋巴细胞、单核/巨噬细胞、树突状细胞、红细胞、肥大细胞、粒细胞和血小板等第二节免疫细胞

一、造血干细胞二、淋巴细胞三、辅佐细胞四、粒细胞造血干细胞

（hemopoieticstemcell,HSC）是存在于造血组织中的一群原始造血细胞，它不是组织固定细胞，它存在于造血组织及血液中。由于它具有自我复制以及分化为多种血细胞的功能，因此又称为多能干细胞（pluripotentstemcell)。造血干细胞

（hemopoieticstemcell,HSC）造血干细胞在人胚胎2周时可出现于卵黄囊第4周开始移至胚肝妊娠5个月后，骨髓开始造血出生后骨髓成为造血干细胞的主要来源第二节免疫细胞

一、造血干细胞二、淋巴细胞三、辅佐细胞四、粒细胞二、淋巴细胞

（lymphocyte）1．T细胞2．B细胞3.NK细胞4．其他淋巴细胞1.T淋巴细胞（1）T淋巴细胞发育（2）T淋巴细胞亚群

T细胞在胸腺中的发育

T细胞在外周免疫器官中的发育（1）T淋巴细胞发育(一）早期T细胞发育为双阴性细胞阶段，其主要表型为CD4-和CD8-，故称为双阴性细胞(doublenegativecell,DN)(二）由DN细胞经单阳性细胞（CD4-,CD8+)进而分化为双阳性（CD4+,CD8+)细胞(doublepositivecell,DP)(三）由DP细胞经阳性、阴性选择过程，分化发育为具有免疫功能的成熟T细胞，只表达CD4+或CD8+故称单阳性细胞(singlepositivecell,SP)T细胞在胸腺中的发育T细胞在胸腺中发育过程CD4CD8T细胞在外周免疫器官中的发育Ag成熟T细胞淋巴母细胞致敏淋巴细胞T细胞类型来之不易的诺贝尔奖Immunecheckpoint细胞免疫治疗2.B淋巴细胞（1）B淋巴细胞发育（2）B淋巴细胞亚群抗原非依赖期：祖B细胞前B细胞不成熟B细胞（1）B细胞的发育阶段成熟B细胞祖B细胞无基因重排前B细胞重链基因重排未成熟B细胞表达μ链和轻链（mIgM）成熟B细胞表达μ链和替代轻链如重链或轻链基因重排失败细胞丢失结合抗原克隆删除自身免疫耐受输向外周B细胞库B细胞发育和分化表达μ链、δ链和轻链（mIgM、mIgD）成熟B细胞浆母细胞浆细胞Ag抗原依赖期：3.NKcell(naturalkillercell)

NK细胞没有特异性抗原受体，能非特异性杀伤肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞，其杀伤作用不受MHC分子的限制，故称自然杀伤细胞。

NK细胞可表达低亲和性IgGFc受体，能定向杀伤与IgG抗体结合的靶细胞，这种杀伤作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)NKcellcanrecognize“self”or“missingself”NK杀伤靶细胞CAR-NKCAR-NK优势4．其他淋巴细胞

K细胞

LAK（淋巴因子激活的杀伤细胞，lymphokineactivatedkillercell）

TIL（肿瘤浸润淋巴细胞，tumorinfiltratinglymphocyte）ADCCKcells

morphologicallyundefinedhaveIgGFcreceptorrecognizeantibodycoatedtargetscouldbeNKcells(IgG),macrophages(IgG),eosinophils(IgE)orothercells(IgG)LAK（lymphokineactivatedkillercells）外周血淋巴细胞在体外经过IL-2培养后，诱导产生的一类新型杀伤细胞杀伤肿瘤细胞不需抗原致敏不受MHC限制性，无特异性淋巴因子激活的杀伤细胞（lymphokineactivatedkillercells,LAK）StevenRosenbergLAK细胞显示出良好的治疗效果CIK(cytokineinducedkiller)TIL（Tumor-InfiltratingLymphocytes）TIL杀伤机制TIL的临床治疗过程淋巴细胞功能第二节免疫细胞

一、造血干细胞二、淋巴细胞三、辅佐细胞

四、粒细胞三、辅佐细胞

（accessorycell,AC)1．单核吞噬细胞2．树突状细胞3．B细胞辅佐细胞:能够通过一系列作用帮助淋巴细胞活化的细胞。抗原递呈细胞:辅佐细胞将抗原通过特定的方式吞入细胞内，进行初步消化处理，然后与MHCⅡ类分子结合，递呈给T细胞，从而完成抗原递呈过程，所以辅佐细胞又称为抗原递呈细胞（antigenpresentingcell,APC)

。辅佐细胞单核吞噬细胞系统单核/吞噬细胞的功能：吞噬功能细胞毒性作用递呈抗原分泌效应CARmacrophage树突状细胞(dendriticcell,DC)树突状细胞的演化路线辅佐细胞比较DC-CIK魏则西之死EnhancedantitumoreffectsofDC-activatedCIKstochemotherapyCancerImmunolImmunother(2013)第二节免疫细胞

一、造血干细胞二、淋巴细胞三、辅佐细胞四、粒细胞四、粒细胞

１．嗜中性粒细胞(neutrophil)２．嗜酸性粒细胞(eosinophil)３．嗜碱性粒细胞(basophil)粒细胞：是具有分叶状细胞核、在胞浆中可见到特殊颗粒的白细胞的总称。由于其细胞核呈明显的多形性，故又称多形核细胞。粒细胞主分布在外周血中，占外周血白细胞总数的60-70%占血液中粒细胞总数的90%在机体抗感染免疫过程中发挥重要作用嗜中性粒细胞嗜

中性粒细胞占血液中粒细胞总数的2-5%在抗寄生虫感染中发挥重要作用胞浆内含有嗜酸性颗粒嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞占血液中粒细胞总数的0.2%参与Ⅰ型超敏反应胞浆中含有嗜碱性颗粒，颗粒内含有组胺、白细胞三烯、肝素等参与Ⅰ型超敏反应的介质嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞第二章免疫系统第一节 免疫器官

第二节 免疫细胞

第三节 免疫分子

第四节 免疫系统的进化第三节免疫分子

一、分泌型的免疫分子二、膜结合型的免疫分子一、分泌型的免疫分子

1.免疫球蛋白2.细胞因子3.补体免疫球蛋白（Ig)是广泛存在于哺乳动物血清、淋巴液、组织液和外分泌液中的一种具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白分子基本结构是一类由免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞）和相关细胞（成纤维细胞、内皮细胞）分泌的高活性、多功能、低分子量蛋白或多肽分子。

细胞因子（cytokine)细胞因子网络补体(complement，C)是一组存在于正常人和动物新鲜血清中的一组不耐热、具有酶原活性的蛋白质。激活后可溶解细胞，参与炎症反应。补体系统由30余种成分，按其性质和功能可分为三组成分：第一组分：补体系统的基本成分第二组分：补体调节蛋白第三组分：补体受体组成第一组分 指存在于体液中，参与补体激活反应的补体成分，共有9种，分别命名为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，其中C1有三个亚单位组成，命名为C1q、C1r、C1s。C1分子的结构和功能

C1q分子的C端球形结构与Ig上的补体结合位点相结合，它的启动可使C1r构型改变，成为有活性的C1r并诱导C1s的活化，成为具有酯酶活性的C1s在Mg++存在下可启动补体活化的经典途径。第二组分 以可溶性形式或膜结合形式存在的各种补体调节蛋白，如C1抑制物、C4结合蛋白等。第三组分 结合补体片段或调节补体生物效应的各促受体，如CR1（C3b受体）、CR2（C3d受体）等。激活途径经典途径（C1途径）替代途径（旁路途径，C3途径）MBL途径经典激活途径

以抗原－抗体复合物为主要刺激物，使补体固有成份C1～C9发生酶促级联反应，产生一系列生物学效应和最终发生细胞溶解作用的补体活化途径。最先被大家所认识，故称经典途径，又名C1途径。整个过程人为分为以下三个阶段：

1、识别阶段

2、活化阶段

3、膜攻击阶段MAC的电镜结果补体诱导的RBC膜的破裂是由病原微生物等提供接触的表面，并从C3开始的激活途径，称为替代途径(alternativepathway,AP)，又名旁路途径。替代途径（C3激活剂前体转化酶）（C3激活剂前体）P经典和旁路途径的主要区别比较项目经典途径旁路途径激活物补体固有成份所需离子C3转化酶C5转化酶生