第一章免疫学发展简史及展望

适应性免疫应答的细胞
T细胞 B细胞
• 3、免疫功能
• （1）免疫防御功能（immune defense） • （2）免疫监视功能（immune surveillance） • （3）免疫稳定功能（immune homeostasis） • （4）免疫调节功能(immune regulation )
• 第一阶段： 1876年后，多种病原菌被发 现，用已灭活及减毒的病原体制成疫苗， 预防多种传染病，使疫苗得以广泛发展和 使用.减毒疫苗的发明(Pasteur)、 • 第二阶段：1900年前后， • 1、抗原与抗体的发现，（Behring） • 2、原始的细胞免疫学说（Metchnikoff) • 3、原始的体液免疫学说（Ehrlich) • 4、补体的发现（Bordet） • 5、血清学方法的建立 • 6、抗体生成理论的提出
免疫系统功能的生理和病理表现
功能名称 生理功能 病理表现
免疫防御
清除病原微生物及
其它抗原性异物 清除损伤或衰老细胞
免疫缺陷病（弱）
超敏反应（强） 自身免疫性疾病
免疫自稳 免疫监视
免疫调节
清除突变或畸变细胞， 肿瘤 防止肿瘤发生 杀伤病毒感染细胞 病毒持续性感染 神经-内分泌—免疫网络 参与整体和免疫系统的 内部调节 自身免疫性疾病
三 现代免疫学时期
• （一）抗体多样性和特异性的遗传学基础 • 1978年 SusumuTonegawa（日本生物 学家）发现抗体基因重排是B细胞抗原识 别 受体多样性的原因 • （二）T细胞抗原受体的成功克隆 • （三）免疫遗传学和MHC 限制性的发现 • （四）细胞因子及其受体 • （五）信号转导途径的发现
• 第三阶段：1957年后，细胞免疫学的兴起， 人类理解到特异免疫是T及B淋巴细胞对抗 原刺激所进行的主动免疫应答过程的结果， 理解到“细胞免疫”和“体液免疫”的不同 效应与协同功能 • 第四阶段：1977年后，分子免疫学的发展， 得以从基因活化的分子水平，理解抗原刺激 与淋巴细胞应答类型的内在联系与机制 • 第五阶段：当今免疫学进入的阶段，即后基 因时代，从功能基因入手，研究免疫应答与 耐受的分子机制以及新型疫苗的设计研制。 促进了反向免疫学（以基因序列推测功能基 因，再以生物实试验验证阐明）的诞生
• •
医学免疫学的特点
（１）涉及的新知识多，发展迅速，仅100 年左 右的历史 • （２）涉及的学科多，内容抽象不容易理解 • （３）英文词汇和缩写多。 • （4）免疫学是基础医学中的一门重要医学基 础课，是从微生物学分离出的一个独立学科。
• 医学免疫学主要研究范畴
• 1 、免疫的解剖学基础：研究免疫系统的 组成与各自的功能。 • 2、免疫的生理学基础：研究免疫的主要 功能----免疫应答（immune response, IR）
2、体液免疫学派的形成
• （1）抗体的发现和应用
• 德国学者Behring（白令）1890年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。Behring于1891年应用来自动物的免 疫血清成功地治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫 治疗的病例。为此他于1902年获得了诺贝尔医学奖 • Jules Bordet（博尔代）比利时生物学家，细菌学家， 1899年发现了补体 • Richet（里歇）法国生物学家，建立血清疗法，揭示了 异常免疫应答对机体的不利影响。
医学免疫学 （Medical Immunology)
免疫学教研室 武延隽
2010- 3-（8-14）
医学免疫学
医学免疫学（Medical Immunology): 是研究人体免疫系统的组成和功能、免疫应 答的过程，有关疾病的免疫学发病机制、 诊断和防治的一门生物学科,是免疫学的 分支,是医学的一门基础课程。免疫学在 生命科学和医学中有着重要的作用和地位。 由于细胞生物学、分子生物学和遗传学等 学科与免疫学的交叉和渗透。免疫学已成 为当今生命科学的前沿学科和现代医学的 支撑学科之一。
Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901.
发现了白喉抗毒素 (第一个抗体),并用 抗毒素进行抗外毒 素的治疗(1890年)
（2）抗原的结构与抗原特异性 Karl Landsteiner（兰茨泰纳）美国病理学
家（1910）等人首先应用偶氮蛋白的人工结合抗 原，研究抗原-抗体反应特异性的化学基础开始 的。认识到决定抗原特异性的是很小的分子，他 们的结构不同，使其抗原性不同。同时他发现了 人的血型，是血型血清学的奠基人
（3）组成
①屏障结构：皮肤、黏膜、血胎屏障、
血脑屏障 ②吞噬细胞：中性粒细胞、巨噬细胞 、 NK细胞、NKT 细胞 ③体液因子：补体、溶菌酶、干扰素、 炎症因子
• 2 适应性免疫（adapative immunity）
• （1）个体出生后，机体感染了某种病原微生 物或接触了某种异物，而获得的具有特异性 的免疫机能。 • （2）特点：后天获得，不能遗传、具有特异 性、发生慢、T、B活化扩增、产生记忆性、 耐受性（先天耐受和后天耐受）同种不同个 体间有显著的差异。适应性免疫应答分三个 阶段：识别阶段；活化增殖阶段；效应阶段 • （3）组成：T细胞、B细胞
屏障结构：皮肤粘膜等
细胞：大小吞噬细胞、
NK、NKT T细胞—细胞免疫（致敏T） 免疫分子：补体，干扰素
作用过程 快，是机体的第一道防线
慢，分为三个阶段：识别阶段、
活化增殖阶段 、效应阶段
• 三、免疫性疾病
• 免疫缺陷 自身免疫性疾病、超敏反应
• • • •
四、免疫学的应用 1、传染性疾病的预防 2、疾病的治疗 3、疾病的诊断
医学免疫学的学科体系与分支
• 基础免疫学 • 临床免疫学： 抗感染免疫；超敏反应；自身免疫病； 免疫缺陷； 肿瘤免疫； 移植免疫；
学习医学免疫学的实际意义
• １、加强对人体功能的进一步认识和理解 • ２、对疾病的致病机制的解释 • ３、通过掌握免疫学的基本理论、基本知 识和基本技术，为诊断、预防和治疗某些 与免疫相关的疾病奠定基础。
（三）免疫重大学说与理论
1、抗体的侧链学说：Paul Erhlich 1897年，该学说是 B细胞产生大量抗体理论的基础。 2、克隆选择学说：Mac Farlane Burnet（伯内特） （澳大利亚医学家）及其对免疫学发展的推动作用 3、抗体独特型与抗独特型免疫网络学说： Niels Jerne1974年提出 4、免疫耐受的发现 • 1945年，Over观测到了异卵胎盘融合双生牛的 体内并存有两种不同的血型红细胞，但不排斥从而 得出：成年动物接触适量的抗原则产生免疫应答， 胚胎或新生期接触抗原则产生特异性免疫耐受。
•
免疫器官 中枢 胸腺 骨髓 法氏囊 周围 脾脏
2、免疫系统的组成
免疫细胞 膜分子 固有免疫应答的组成细胞 TCR 吞噬细胞 树突状细胞 BCR CD分子 免疫分子 分泌型分子 免疫球蛋白 补体 细胞因子
淋巴结 粘膜相关淋巴组织
皮肤粘膜淋巴组织
NK细胞
NKT细胞 其他
粘附分子
MHC分子 细胞因子受体
（3）抗体是免疫球蛋白
20世纪30年代（1937年），(Tiselius 提塞留 斯和 Kabat)瑞典生物学家，通过电泳证明抗体 是γ-球蛋白
• （4）抗体是四肽链结构 • 1959年，Porter （英国生物化学 家）和Edelman（美国生物化学家） 对抗体结构进行研究证明: 抗体是 由四条肽链,藉二硫键连接在一起的 四条多肽链结构，有可变区和恒定 区
• （一）科学免疫学的兴起，法国微生物学家
Pasteur（1850）观察到细菌、发明
液体培养基、制备多种疫苗；德国细菌学家 （科赫）Koch发明固体培养基，提出病原 菌致病的概念（三原则）
Louis Pasteur 1822-1895,
Father of immunology. 1850年发现了
炭疽杆菌,并制备 了疫苗,发明了液 体培养基,其后制 备了鸡霍乱和狂 犬病毒疫苗等
小结
• 免疫学是当今生命科学的前沿学科，是现代 医学的支撑学科之一。人体有一个完整的免 疫系统来执行免疫功能。免疫系统是由免疫 器官、免疫细胞和免疫分子组成的。机体的 免疫功能有：免疫防御、免疫监视和自身稳 定。免疫应答根据应答的特点、获得的方式 和效应机制，分为固有免疫应答和适应性免 疫应答。适应性免疫应答可分成三个阶段： 识别阶段、活化增殖阶段，效应阶段。适应 性免疫应答有三个特点：特意性、耐受性、 记忆性。
一、经验免疫学时期
• 我国11世纪开始 接种人痘预防天 花，较危险 • 18世纪后叶， Jenner发明了用 牛痘接种预防天 花
Edward Jenner 1749-1822
Successful vaccination against smallpox
二、科学免疫学时期
（19世纪中叶—20世纪初）
Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 .他的 主要贡献是： 发明了固体 培养基，成 功培养出了 结核分枝杆 菌，提出病 原菌致病的 概念，创建 了郭霍三原 则
• （二）细胞免疫与体液免疫学派的形成
• 1、吞噬细胞的发现：
• Elie Metchnikoff（梅奇尼可夫）俄国学者，动 物学家，细菌学家，1883年发现了吞噬细胞并提出 了吞噬细胞理论，是固有免疫的早期阶段，是细胞 免疫学派的基础，他的贡献还在于告诉人们机体的 炎症反应不是一种单纯的损害作用也是机体的一种 保护机制。这一理论对医学和生物学的发展起了深 远的影响。（获得1908年的生理—医学Nobel Prize ）
第一章
免疫学概论
第一节
医学免疫学简介
一、免疫系统基本功能
1、免疫（immunity）：（immunitas免除劳役） 是指机体识别自身，排斥异己，维持机体自身 的生理平衡与稳定的功能(是一种保护性反应)， 在正常时对机体有利，在异常时对机体有害。 （是一把双刃剑）
• （ 1 ） . 特异性：即具有识别“自己”和“非己”的能 力。 • （ 2 ） . 双重性：免疫对于人并不总是有利的，有时还 会有害。
二、免疫应答的种类与特点
• 免疫应答（immune response） • 抗原进入机体后激发免疫细胞活化、分化增殖以及 产生免疫效应的过程 ，叫免疫应答。根椐应答的特 点、获得的形式以及效应机制分为两类： • 1、固有免疫(innate immunity) • (1) 固有免疫应答又称先天性免疫应答，是个体在出 生前就具备了的免疫应答机制。是生物体在长期的 进化过程中形成的，该机制能非特异的阻挡或清除 入侵体内的病原微生物及体内出现的突变、衰老和 死亡细胞。 • (2) 其特点：无特异性，先天就有，可以遗传 ，发 生快，不扩增，不产生记忆性，同种不同个体之间 无显著的差异,有种的差异。
（四）对免疫系统的全面认识
• 1、细胞免疫学的发展 • 20世纪80年代证明了T细胞与B细胞分别负责细胞 免疫和体液免疫；T--B细胞有协同作用，T及B细胞 分别对同一抗原分子的不同抗原决定基进行应答。 • 2、固有免疫与抗原提呈 • 20世纪80年代证明了吞噬细胞、NK、NKT细胞、 γδ+T细胞、B-1B细胞，这些细胞具有识别多种病原 体，并能即刻杀死，清除，其保护作用早于适应性 免疫应答，但不具有记忆性。90年代证明了APC
第二节 免疫学发展简史
• 免疫学的发展已有三个半世纪，走过了三个 时期：经验免疫学时期（免疫学的开创期16 －17世纪，中国医生发明了用人痘苗预防天 花， Jenner发明牛痘苗） • 科学免疫学时期（实验免疫学时期19－20世 纪初，）、现代免疫学时期（1953年后）， 在这两个时期又经过了四个迅速发展的阶段：
• 第三节 21世纪免疫学发展的趋势
• （一）基础免疫学 • （二）临床免疫学 1、新的学科的出现：免疫病理学、肿瘤免疫 学、移植免疫学、血液免疫学、老年免疫学、 免疫药理学、感染免疫学等 2、诊断：微量、快速、自动化 3、预防：重组疫苗、DNA疫苗、亚单位疫苗 4、治疗：单克隆抗体制剂、细胞因子、造血 干细胞移植
•
获得形式
固有免疫和适应性免疫的比较
固有免疫 适应性免疫
Biblioteka Baidu
固有性（或先天性）
无需抗原刺激
获得性免疫
需要抗原刺激 特异性抗原识别受体
发挥作用时间 免疫识别受体 免疫记忆 组成
早期、快速（数分钟-4天） 4-5天后发挥作用 模式识别受体（PRR） （TCR 或BCR） 无 有，产生记忆细胞 B细胞——体液免疫（抗体）