病原生物和免疫学医学免疫学概论

医学免疫学医学免疫学2010.091免疫学概论免疫学概论免疫的概念免疫的概念免疫的功能免疫的功能免疫的发展简史免疫的发展简史2免疫学（免疫学（Immunology)Immunology)：研究机体免疫系统：研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的一门学科。的组织结构和生理功能的一门学科。医学免疫学（医学免疫学（Medical Immunology):Medical Immunology):是研是研究人体免疫系统的组成和功能、以及有关究人体免疫系统的组成和功能、以及有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一门生物学科门生物学科免疫学和医学免疫学免疫学和医学免疫学3n n免疫免疫免疫免疫(immunity)(immunity)(immunity)(immunity)：来自拉丁语来自拉丁语来自拉丁语来自拉丁语 immunisimmunis （免税），（免税），（免税），（免税），引引引引申为免患瘟疫，免患疫病。申为免患瘟疫，免患疫病。申为免患瘟疫，免患疫病。申为免患瘟疫，免患疫病。机体对病原微生物机体对病原微生物（细菌，病毒）（细菌，病毒）及其有害产物及其有害产物（毒素）（毒素）的侵入所引起的发病，具有抵抗力。的侵入所引起的发病，具有抵抗力。对病原微生物的再感染有抵抗力对病原微生物的再感染有抵抗力。n n 传统的传统的传统的传统的“免疫免疫免疫免疫”概念：概念：概念：概念：基本概念基本概念免疫的概念免疫的概念n n 现代的现代的现代的现代的“免疫免疫免疫免疫”概念概念概念概念免疫是机体免疫系统识别和排除抗原性异物，免疫是机体免疫系统识别和排除抗原性异物，免疫是机体免疫系统识别和排除抗原性异物，免疫是机体免疫系统识别和排除抗原性异物，以维以维以维以维持内环境稳定的一种生理功能持内环境稳定的一种生理功能持内环境稳定的一种生理功能持内环境稳定的一种生理功能功能。功能。功能。功能。识别识别识别识别“自我自我自我自我”或或或或“非我非我非我非我”(自我稳定自我稳定自我稳定自我稳定)-)-)-)-保护性免疫保护性免疫保护性免疫保护性免疫 -排除非己的抗原性异物排除非己的抗原性异物排除非己的抗原性异物排除非己的抗原性异物 -对自身物质形成免疫耐受对自身物质形成免疫耐受对自身物质形成免疫耐受对自身物质形成免疫耐受 有时也能造成病理损伤有时也能造成病理损伤有时也能造成病理损伤有时也能造成病理损伤-病理性免疫病理性免疫病理性免疫病理性免疫由此可知：由此可知：免疫不总是对机体有利，免疫不总是对机体有利，不适当的免疫（应答）能造成免疫性疾病！不适当的免疫（应答）能造成免疫性疾病！6（）免疫防御（）免疫防御（defense)defense)（）（）免疫稳定免疫稳定(homostasis)(homostasis)（）免疫监视（）免疫监视(surveillance)(surveillance)免疫的功能免疫的功能7免疫的三大功能及其表现免疫的三大功能及其表现功能功能正常表现正常表现（有利）（有利）异常表现异常表现（有害）（有害）免疫防御免疫防御immune immune defensedefense抗病原微生物抗病原微生物的侵袭的侵袭超敏反应、易受感染或超敏反应、易受感染或免疫缺陷病免疫缺陷病免疫稳定免疫稳定immuneimmune homeostasishomeostasis对自身组织成分的耐对自身组织成分的耐受，消除损伤和衰老受，消除损伤和衰老的细胞的细胞自身免疫性疾病自身免疫性疾病免疫监视免疫监视immune immune surveillancesurveillance清除复制错误和突变清除复制错误和突变的细胞，防止细胞癌的细胞，防止细胞癌变或持续性感染变或持续性感染肿瘤或肿瘤或持续性病毒感染持续性病毒感染8免疫学免疫学发展简史发展简史 分分3 3个阶段：个阶段：经验免疫学时期（公元经验免疫学时期（公元1111世纪起世纪起1919世纪）世纪）科学免疫学时期（科学免疫学时期（1919世纪末世纪末2020世纪中叶）世纪中叶）现代免疫学时期（现代免疫学时期（19451945年年至今至今）免疫学免疫学诞生（诞生（2020世纪世纪6060年代）年代）现代免疫学现代免疫学（2020世纪世纪9090年代）年代）9（一）、经验免疫学阶段（一）、经验免疫学阶段（11-1911-19世纪）世纪）10Day 3Day 5Day 71112u人痘苗人痘苗中国人中国人 16-1716-17世纪世纪u17961796年，英国人年，英国人Edward Edward JennerJenner发明牛痘苗预防天发明牛痘苗预防天花花u并于并于17981798年以论文公布，年以论文公布，他将种牛痘称为他将种牛痘称为“VaccinationVaccination”。u19801980年年WHOWHO宣布宣布“天花已天花已在全世界被消灭在全世界被消灭”，被认，被认为有史以来，人类征服疾为有史以来，人类征服疾病的最为辉煌的成绩。病的最为辉煌的成绩。1319771977年最后一例自然发生年最后一例自然发生的天花发生在索马里的天花发生在索马里,是一是一个个2323岁的男性岁的男性.19801980年年,世界卫生大会上宣布人类已经世界卫生大会上宣布人类已经在地球上消灭了天花在地球上消灭了天花.14（二）、（二）、科学免疫学时期科学免疫学时期（1919世纪末世纪末-20-20世纪中叶）世纪中叶）(1)(1)人工主动免疫人工主动免疫 （ArtificalArtifical active active immunityimmunity）18801880年，法国的年，法国的 Louis PasteurLouis PasteurLouis PasteurLouis Pasteur：减毒减毒减毒减毒活疫苗技术活疫苗技术活疫苗技术活疫苗技术鸡霍乱弧菌减毒疫苗鸡霍乱弧菌减毒疫苗预防炭疽、狂犬病的减毒疫苗。预防炭疽、狂犬病的减毒疫苗。病原体致病及病后免疫现象，使人类认病原体致病及病后免疫现象，使人类认识到病原体感染能使动物及人产生免疫识到病原体感染能使动物及人产生免疫力，防止再感染。力，防止再感染。15（2 2）人工被动免疫（人工被动免疫（passive immunitypassive immunity）18881888年，年，RouxRoux和和YersinYersin 白喉杆菌外毒素，最早发现的抗体白喉杆菌外毒素，最早发现的抗体18901890年，德国学者年，德国学者BehringBehring和日本学者北里和日本学者北里(KitasatoKitasato）用用白喉抗毒素白喉抗毒素治疗白喉病人治疗白喉病人(第一次人工被第一次人工被动免疫动免疫),),又研制成功将白喉及破伤风外毒素减又研制成功将白喉及破伤风外毒素减毒成毒成类毒素类毒素，进行预防接种。，进行预防接种。19011901年获得诺贝年获得诺贝尔医学奖和生理学奖。尔医学奖和生理学奖。16（3 3）免疫化学的研究）免疫化学的研究 1 1、AgAg特异性的化学基础特异性的化学基础 LandsteinerLandsteiner（19101910）阐明）阐明AgAg特异性取决于特异性取决于AgAg分子上特定活性基因（即抗原决定基）分子上特定活性基因（即抗原决定基）的化学结构，并通过对人红细胞表面抗原的化学结构，并通过对人红细胞表面抗原的研究，发现了的研究，发现了ABOABO血型系统。血型系统。172 2、抗体（、抗体（AbAb）的研究）的研究 TiseliusTiselius和和KabatKabat（19381938）用血清电泳鉴定，证明）用血清电泳鉴定，证明AbAb是是-球蛋白球蛋白 GrubarGrubar等（等（19531953）用免疫电泳分析，揭示）用免疫电泳分析，揭示AbAb的非的非均一性均一性 PorterPorter和和EdelmanEdelman用酶解法和化学断链法，阐明用酶解法和化学断链法，阐明AbAb是是四肽链四肽链结构，藉结构，藉二硫键二硫键连接在一起。连接在一起。183.3.对机体保护性免疫机制的探讨对机体保护性免疫机制的探讨 细胞免疫（细胞免疫（cellular immunitycellular immunity）1884 1884 俄国科学家俄国科学家ElieElie Metchnikoff Metchnikoff 认为抗感染免疫是由体内的吞噬细胞所决定。认为抗感染免疫是由体内的吞噬细胞所决定。体液免疫（体液免疫（humoralhumoral immunity immunity）1890 1890 德国科学家德国科学家EhrlichEhrlich等等 认为血清中的抗体是抗感染免疫的主要认为血清中的抗体是抗感染免疫的主要因素因素,免疫应答主要是抗体而不是细胞介导。免疫应答主要是抗体而不是细胞介导。19031903年，年，WrightWright及及DouglasDouglas把细胞学说与体液学说统一起来把细胞学说与体液学说统一起来19（4 4）免疫耐受的发现）免疫耐受的发现 OwenOwen（19451945）发现天然耐受现象）发现天然耐受现象 MedawarMedawar等（等（19531953）采用人工诱导免疫耐受获得成）采用人工诱导免疫耐受获得成功功 免疫耐受现象表明：机体在成年期接触适宜量的免疫耐受现象表明：机体在成年期接触适宜量的抗原，可进行特异免疫应答；在胚胎或新生期接抗原，可进行特异免疫应答；在胚胎或新生期接触抗原，则导致特异免疫耐受。触抗原，则导致特异免疫耐受。20（三）（三）现代免疫学时期现代免疫学时期 （19451945年年至今）至今）1.1.对免疫系统的认识和确立对免疫系统的认识和确立（2020世纪世纪5050以后以后)免疫器官：骨髓（腔上囊）免疫器官：骨髓（腔上囊）/胸腺胸腺 淋巴结淋巴结 免疫细胞：免疫细胞：T T细胞细胞细胞免疫细胞免疫 B B细胞细胞体液免疫体液免疫 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环免疫分子：抗体、补体、细胞因子等免疫分子：抗体、补体、细胞因子等免疫组织：黏膜相关淋巴组织免疫组织：黏膜相关淋巴组织212.2.BurnetBurnet克隆选择学说克隆选择学说体内存在着无数抗原特异性淋巴细胞体内存在着无数抗原特异性淋巴细胞克隆克隆.胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被“禁忌禁忌”，形成免疫耐受，形成免疫耐受.出生后淋巴细胞遇到相应抗原而被选出生后淋巴细胞遇到相应抗原而被选择发生特异应答，产生抗体，并形成择发生特异应答，产生抗体，并形成记忆记忆.禁忌细胞突变，可导致自身免疫禁忌细胞突变，可导致自身免疫.19581958，BurnetBurnet223.3.细胞免疫学的发展细胞免疫学的发展 1957 Glick1957 Glick证实，切除雏鸡腔上囊（由证实，切除雏鸡腔上囊（由LCLC组成）组成）致使致使AbAb产生缺陷，从而发现了产生缺陷，从而发现了B B细胞细胞 1961 Miller1961 Miller等证实，切除新生鼠胸腺导致细等证实，切除新生鼠胸腺导致细胞免疫缺陷，从而发现了胞免疫缺陷，从而发现了T T细胞细胞 1967 1967 ClamanClaman等证明了等证明了T T、B B细胞间的协同作用细胞间的协同作用 1975 Cantor1975 Cantor等应用单克隆等应用单克隆AbAb分析细胞表面蛋分析细胞表面蛋白，将小鼠及人的白，将小鼠及人的T T细胞分为细胞毒性细胞分为细胞毒性T T细胞细胞（CTL/CTL/TcTc）、辅助性）、辅助性T T细胞（细胞（ThTh）等不同功能亚）等不同功能亚群群24（1 1）AgAg识别受体多样性的产生识别受体多样性的产生 Tone Tone gawagawa（19781978）阐明）阐明B B细胞细胞AgAg识别受体识别受体（BCRBCR）多样性的产生机制）多样性的产生机制 DavisDavis等（等（19841984）阐明）阐明T T细胞细胞AgAg识别受体（识别受体（TCRTCR）多样性的产生机制多样性的产生机制 （2 2）信号转导途径的发现）信号转导途径的发现 激酶间的级联活化导致转录因子的活化，激酶间的级联活化导致转录因子的活化，其转位至核内，结合于靶基因的调控区，使基其转位至核内，结合于靶基因的调控区，使基因活化，编码产物可促使细胞增殖及分化，成因活化，编码产物可促使细胞增殖及分化，成为效应细胞。为效应细胞。25（3 3）细胞程序性死亡（或凋亡）途径的发现）细胞程序性死亡（或凋亡）途径的发现 阐明阐明CTLCTL（TcTc）细胞对靶细胞的杀伤是经）细胞对靶细胞的杀伤是经Fas-Fas-FasLFasL的结合，启动凋亡信号转导途径，导致靶细的结合，启动凋亡信号转导途径，导致靶细胞死亡胞死亡（4 4）造血与免疫细胞的发育）造血与免疫细胞的发育 通过研究免疫细胞鉴定出多能造血干细胞，其通过研究免疫细胞鉴定出多能造血干细胞，其能分化为不同类型的血细胞及免疫细胞。能分化为不同类型的血细胞及免疫细胞。26(5)(5)免疫学理论体系的形成免疫学理论体系的形成 克隆选择学说克隆选择学说 （clonalclonal selection theory selection theory）免疫耐受机制研究免疫耐受机制研究 (research of immune tolerance mechanisms)(research of immune tolerance mechanisms)免疫应答机制研究免疫应答机制研究 (research of immune response mechanisms)(research of immune response mechanisms)早期的细胞免疫与体液免疫学说早期的细胞免疫与体液免疫学说 (cellular immunity and(cellular immunity and humoralhumoral immunity theory at immunity theory at early stage)early stage)免疫应答分子机制的阐明免疫应答分子机制的阐明（elucidation of molecular mechanisms of immune elucidation of molecular mechanisms of immune responseresponse）27（6 6）应用免疫学的发展）应用免疫学的发展 1 1、DNADNA疫苗疫苗 2 2、基因工程制备重组细胞因子、基因工程制备重组细胞因子 3 3、免疫细胞治疗、免疫细胞治疗 4 4、完全人源、完全人源AbAb 282930