移植免疫学

移植免疫及免疫排斥反应的概述
生物材料的发展与历史
目前被详细研究过的生物材料已超过1000种，被广泛应用的有90 种 被广泛应用的有 目前被详细研究过的生物材料已超过 多种， 多种制品。 多种，1800多种制品。 多种制品 西方国家每年耗用生物材料量以10~15%的速度增长，1980年全 的速度增长， 西方国家每年耗用生物材料量以 的速度增长 年全 球医用生物材料及制品的销售额为200亿美元， 1990年达 亿美元， 年达500亿 球医用生物材料及制品的销售额为 亿美元 年达 亿 美元， 年近1000亿美元。 亿美元。 美元，1995年近 年近 亿美元 我国生物材料的研究起步较晚（五十年代） 但发展很快。 我国生物材料的研究起步较晚（五十年代），但发展很快。
同种异型抗原识别的细胞及分子基础 移植与排斥
异种反应(xenoreaction)：如果这种结构的差异是不同动物种之间 异种反应 ： 差异的结果， 差异的结果，移植物所引发的排斥反应被称为异种反应 (xenoreaction) 异种抗原(xenoantigens)：引发异种反应的移植相关抗原 异种抗原 ：
生物材料的种类 按生物材料的属性分类： 按生物材料的属性分类：
天然生物材料—再生纤维、胶原、透明质酸、甲壳素等。 天然生物材料 再生纤维、胶原、透明质酸、甲壳素等。 再生纤维 合成高分子生物材料—硅橡胶、聚氨脂及其嵌段共聚物、涤纶、 合成高分子生物材料 硅橡胶、聚氨脂及其嵌段共聚物、涤纶、 硅橡胶 尼龙、聚丙烯腈、 尼龙、聚丙烯腈、聚烯烃 医用金属材料—不锈钢、钛及钛合金、 医用金属材料 不锈钢、钛及钛合金、钛镍记忆合金等 不锈钢
移植免疫及免疫排斥反应的概述
生物材料的发展与历史
生物材料的开发和利用可追溯到3500年前，那时的古埃及人就开 年前， 生物材料的开发和利用可追溯到 年前 始利用棉纤维 马鬃作缝合线缝合伤口 印第安人则使用木片 棉纤维、 作缝合线缝合伤口； 木片修 始利用棉纤维、马鬃作缝合线缝合伤口；印第安人则使用木片修 补受伤的颅骨。 补受伤的颅骨。 2500年前，中国和埃及的墓葬中就发现有假牙、假鼻和假耳。人 年前，中国和埃及的墓葬中就发现有假牙 假鼻和假耳。 假牙、 年前 类很早就用黄金来修复缺损的牙齿，并沿用至今。 类很早就用黄金来修复缺损的牙齿，并沿用至今。 黄金来修复缺损的牙齿 1588年人们用黄金板修复颚骨。 年人们用黄金板修复颚骨。 年人们用黄金板修复颚骨 1775年就有用金属固定体内骨折的记载。 年就有用金属固定体内骨折的记载。 年就有用金属固定体内骨折的记载 1851年发明了天然橡胶的硫化方法后，有人采用硬胶木制作了人 年发明了天然橡胶的硫化方法后，有人采用硬胶木 硬胶木制作了人 年发明了天然橡胶的硫化方法后 工牙托的颚骨。 工牙托的颚骨。
提供移植物的个体称为供者(donor) 提供移植物的个体称为供者
接受移植物的个体称为受者(recipient) 接受移植物的个体称为受者
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的历史
古埃及金子塔前的人面狮身像 古希腊的狮头羊身蛇尾契合体 聊斋志异》 中国古代的传说 / 《聊斋志异》中的故事 公元前600年，印第安医师皮肤移植手术 年 公元前 二十世纪上半叶， 二十世纪上半叶，开始现代意义上的器官移植 1954年的 年的Merril的同卵双胞胎间肾移植； 的同卵双胞胎间肾移植； 年的 的同卵双胞胎间肾移植 1956年Thomas的骨髓移植； 年 的骨髓移植； 的骨髓移植 1967年Barnard的心脏移植。 年 的心脏移植。 的心脏移植
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式——异种移植 移植的方式——异种移植 ——
异种移植(xenograft)：是指不同动物种的个体之间的移植， ：是指不同动物种的个体之间的移植， 异种移植 如猪→人的移植； 如猪 人的移植； 人的移植
1984年10月26日，美国加利福尼亚州洛玛 琳达（Loma Linda）大学医学中 年 月 日 美国加利福尼亚州洛玛·琳达 琳达（ ） 心的贝利（ 心的贝利（L·Bailey）医生和他的同事为一个两公斤重的女婴 ）医生和他的同事为一个两公斤重的女婴Fae移植了一 移植了一 颗狒狒的心脏， 天以后 天以后， 颗狒狒的心脏，20天以后，Fae死于其身体排斥狒狒心脏引起的并发症 死于其身体排斥狒狒心脏引起的并发症 无论从体积、形态大小、血流量以及功能上看，猪的器官都与人很相似。 无论从体积、形态大小、血流量以及功能上看，猪的器官都与人很相似。 1996年英国从事生物伦理学咨询的机构批准了给人移植猪器官。 年英国从事生物伦理学咨询的机构批准了给人移植猪器官。 年英国从事生物伦理学咨询的机构批准了给人移植猪器官 我国“863”计划委员会给湖北省农科院畜牧兽医研究所正式函文，批准了该 我国“ 计划委员会给湖北省农科院畜牧兽医研究所正式函文， 计划委员会给湖北省农科院畜牧兽医研究所正式函文 所所申请的转基因猪作为器官移植供体的研究项目
同种异型抗原识别的细胞及分子基础 移植与排斥
排斥(rejection)：只要移植物内存在与受者的结构不同的蛋白质或其 ： 排斥 它分子， 它分子，移植物就会被排斥
同种异基因反应(alloreaction)：如果这种结构的差异是同一动物种 ： 同种异基因反应 的不同个体之间差异的结果， 的不同个体之间差异的结果，移植物所引发的排斥反应被称为同种 异基因反应 同种异基因抗原(alloantigens)：引发同种异基因的移植相关抗原 ： 同种异基因抗原
移植免疫及免疫排斥反应的概述
生物材料的种类
按应用性质来分类： 按应用性质来分类：
抗凝血材料(心血管材料 抗凝血材料 心血管材料) 心血管材料 齿科材料 骨科材料 眼科材料 吸附解毒材料（血液灌流用） 吸附解毒材料（血液灌流用） 假体材料 缓释材料 生物粘合材料 透析及超滤用膜材料 一次性医用材料
移植免疫及免疫排斥反应的概述
移植免疫与免疫排斥反应
王
立
新
博士
教授，博士生导师， 教授，博士生导师，
医学院—病原生物学与免疫学系 医学院 病原生物学与免疫学系 丁家桥校区—基1楼-3楼 丁家桥校区 基 楼 楼
E-mail: wanglx66@yahoo.com.cn
教 学 内 容
移植免疫及免疫排斥反应的概述 同种异型抗原识别的细胞及分子基础 同种异基因移植排斥的类型及效应机制 同种异基因移植排斥的防治
同种异基因移植(allgraft)：是指同一动物种(species)内遗传结构不 ：是指同一动物种 同种异基因移植 内遗传结构不 同个体之间的移植，如人 人的移植 人的移植； 同个体之间的移植，如人→人的移植；
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式——异种移植 移植的方式——异种移植 ——
异种移植(xenograft)：是指不同动物种的个体之间的移植， ：是指不同动物种的个体之间的移植， 异种移植 如猪→人的移植； 如猪 人的移植； 人的移植 1963年美国一名患者移植了猴子的肾脏，存活了9个月。 年美国一名患者移植了猴子的肾脏，存活了 个月 个月。 年美国一名患者移植了猴子的肾脏 1968年英国的医生将一名因心脏衰竭而垂危的男童的血液循环 年英国的医生将一名因心脏衰竭而垂危的男童的血液循环 系统同狒狒的心脏相连，男童存活了 个小时 个小时。 系统同狒狒的心脏相连，男童存活了16个小时。 1992年美国一位 岁男性肝病患者移植了一头狒狒的肝脏，两 年美国一位35岁男性肝病患者移植了一头狒狒的肝脏 年美国一位 岁男性肝病患者移植了一头狒狒的肝脏， 个半月后，患者死于真菌感染。 个半月后，患者死于真菌感染。
移植免疫及免疫排斥反应的概述
生物材料的种类 生物材料是研制人工器官及一些重要医疗技术的物质基 综观人工器官及医疗装置的发展史， 础 ， 综观人工器官及医疗装置的发展史 ， 每一种新型生 物材料的发现都引起了人工器官及医疗技术的飞跃。 物材料的发现都引起了人工器官及医疗技术的飞跃。
生物惰性医用硅橡胶—人工耳、人工鼻、 生物惰性医用硅橡胶 人工耳、人工鼻、人工颌骨等 人工耳 血液相容性较好的各向同性碳被复材料—碟片式机械心脏瓣膜 血液相容性较好的各向同性碳被复材料 碟片式机械心脏瓣膜 血液亲和性及物理机械性能较好的聚氨酯嵌段共聚物—促使人工 血液亲和性及物理机械性能较好的聚氨酯嵌段共聚物 促使人工 心脏向临床应用跨越一大步 可形成假生物内膜的编织涤纶管—人工血管向实用化飞跃。 可形成假生物内膜的编织涤纶管 人工血管向实用化飞跃。 人工血管向实用化飞跃
同种异型抗原识别的细胞及分子基础
同种异型排wenku.baidu.com反应的识别机制
直接识别 — direct allo-recognition 概念：受者T细胞的 概念：受者 细胞的TCR直接识别供者 直接识别供者APC表面的同种异型 表面的同种异型MHC抗原或 抗原或 细胞的 直接识别供者 表面的同种异型 抗原肽-同种异型 抗原的复合物。 抗原肽 同种异型MHC抗原的复合物。 同种异型 抗原的复合物
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式—— 移植的方式—— 生物材料移植
生物材料(Biomaterials)移植： 移植： 生物材料 移植
生物材料( 即生物医学材料(Biomedical 生物材料 Biomaterials)即生物医学材料 即生物医学材料 Materials): 指“以医疗为目的，移植人体内后与组织相 以医疗为目的， 接触并形成生物学功能的无生命材料” 接触并形成生物学功能的无生命材料”； 生物材料移植：移植无生命的生物材料， 生物材料移植：移植无生命的生物材料，以替代机体组 织或器官的生物学功能。 织或器官的生物学功能。
同种异型排斥反应的特点
同种异基因移植排斥反应的靶抗原 主要是共显性表达于移植物细胞表面的MHC蛋白分子； 蛋白分子； 主要是共显性表达于移植物细胞表面的 蛋白分子 同种异型移植排斥反应是由同种异型抗原识别(allorecognition)引发的； 引发的； 同种异型移植排斥反应是由同种异型抗原识别 引发的 同种异型识别是指受者的T细胞或 细胞对同种异基因移植供者的 同种异型识别是指受者的 细胞或B细胞对同种异基因移植供者的 细胞或 细胞对同种异基因移植供者的MHC 分子的识别。 分子的识别。
同种异型抗原识别的细胞及分子基础
同种异型排斥反应的特点
机体针对同种异型抗原的应答特点 同种异基因移植排斥反应的本质是一种免疫应答： 同种异基因移植排斥反应的本质是一种免疫应答： 具有抗原特异性、免疫记忆和区分“自我” 具有抗原特异性、免疫记忆和区分“自我”和“非我”等特 非我” 点；
同种异型抗原识别的细胞及分子基础
移植免疫及免疫排斥反应的概述
生物材料的种类 按生物材料的属性分类： 按生物材料的属性分类：
无机生物医学材料—碳素材料、生物活性陶瓷、 无机生物医学材料 碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料 碳素材料 杂化生物材料—指来自活体的天然材料与合成材料的杂化， 杂化生物材料 指来自活体的天然材料与合成材料的杂化， 指来自活体的天然材料与合成材料的杂化 如胶原与聚乙烯醇的交联杂化等 复合生物材料—用碳纤维增强的塑料， 复合生物材料 用碳纤维增强的塑料，用碳纤维或玻璃纤维 用碳纤维增强的塑料 增强的生物陶瓷、 增强的生物陶瓷、玻璃等
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的概念—— Transplantation 移植的概念
应用正常的细胞、组织、 应用正常的细胞、组织、器官以及生物材料置换病变的或功能缺 损的细胞、组织或器官，以维持和重建机体生理功能的治疗方法。 损的细胞、组织或器官，以维持和重建机体生理功能的治疗方法。
被提供的细胞、组织或器官称为移植物(graft) 被提供的细胞、组织或器官称为移植物
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式
自体移植 同种移植 同种同基因移植 异体移植
移植
异种移植
生物材料移植
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式
移植免疫及免疫排斥反应的概述 移植的方式——同种移植 移植的方式——同种移植 ——
自体移植( 是指把来自移植受者本身的组织移植到受者； 自体移植 auto-graft ) ：是指把来自移植受者本身的组织移植到受者； 同种同基因移植( 是指遗传结构完全相同的个体（ 同种同基因移植 syngraft ) ：是指遗传结构完全相同的个体（同卵 孪生子或近交系动物）之间的移植； 孪生子或近交系动物）之间的移植；