免疫学研究现状及发展前景

合肥学院

Hefei University

医学免疫学

题目:医学免疫学述

系别: 生物与环境工程系

专业:_ 12级生物技术

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2015年 4月 10日

医学免疫学综述

摘要:免疫(Immunity)的根本概念是机体识别自我与非我，产生免疫应答以清除异己抗原或者诱导免疫耐受以维持自身内环境稳定。免疫学(Immunology)是研究免疫系统的结构与功能的学科,涉及到免疫识别、免疫应答与免疫耐受免疫调节等的免疫学基本科学规律与机制研究以及免疫机制在相关疾病发生发展中的作用、免疫学技术在疾病诊断、治疗与预防中应用。

关键词：免疫学；临床应用；发生机制；发展前景

一．免疫学研究的主要内容

免疫学研究内容包括：一是基础免疫学研究,二是临床免疫学研究和应用,三是免疫学技术的研发与应用。综合来看,基础免疫学研究主要包括以下10个方面:

1：免疫系统的形成机制

2：免疫器官与免疫细胞组成以及不同种类免疫细胞和亚群的形成与相互之间调控机制

3：抗原的结构特性与免疫识别

4：免疫应答的关系与机制

5：免疫细胞感受外界危险信号、识别抗原的物质结构基础

6：天然免疫应答的细胞与分子机制

7：获得性免疫应答的细胞与分子机制

8：免疫耐受及免疫负相调控的方式与机制

9:免疫效应分子的结构、功能与作制

10:免疫细胞的功能调控及其信号转导机制

临床免疫学涉及的内容非常广泛,分支学科也很多,主要围绕着重大疾病如感染性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病与过敏性疾病以及器官移植排斥等的发生发展机制、诊断与病程的动态观察和预后分析、治疗与预防措施开展应用性研究。具有挑战性的研究内容也很多,例如,肿瘤免疫逃逸机制与肿瘤防治新方法的设计以及肿瘤早期特异性免疫诊断如何提高,急性感染与免疫病理现象,慢性感染与免疫耐受现象,器官移植排斥的预警与免疫药物和免疫调节控制,自身免疫性疾病的诊断与治疗等等。

临床免疫学研究的热点包括应用基础免疫学研究的成果阐明肿瘤、感染、移植排斥、自身免疫性疾病等重要疾病的发病机制的研究、特异性的预防和治疗措施的建立、新型疫苗的研制和开发、免疫相关生物制品的研制和应用等。基础免疫学与临床免疫学结合更加紧密,基础研究与应用研究并重且紧密结合,两者相辅相成；基础免疫学为众多免疫相关性疾病的发展机制和治疗的研究提供理论指导,如HIV 疫苗研制、类风湿性关节炎的靶向药物治疗等。

另一方面,临床免疫学的实际问题为基础免疫学发展提供新的需求。如Tetramer-peptide检测CTL技术的发展,实验性动物模型的建立,以研究人类疾病的发病。免疫学与其他多医学与生命学科的交叉极大地促进了免疫学和其他学科的发展:如免疫学和生物信息学、结构生物学的交叉在分子、原子水平研究免疫识别、免疫反应的发生机制将有助于加深在基础免疫学方面对经典免疫学理论的认识,这种交叉也

带动了其他多医学与生命学科的发展。

二．免疫学的发展趋势及现状

免疫学的发展趋势体现在如下几个方面:基础免疫学研究更加深入和广泛:对免疫学的研究从原来的细胞水平深入到分子和基因水平,免疫学理论得到极大的丰富和完善。与此同时也产生了很多新的研究方向和热点,如免疫细胞的分化发育、功能调控及其信号机制、新型免疫细胞及其亚群的发现,其功能的调节作用、抗原识别、活化的分子结构基础、免疫特异性应答的细胞与分子机制包括免疫效应细胞与效应分子杀伤靶细胞的机制、免疫调节(负性)的方式及其机制、自身免疫耐受的机制、免疫记忆的细胞与分子机制、新型免疫分子的发现、结构和功能等。

2.1 免疫识别的结构与分子机制

免疫识别是诱导和触发机体产生免疫应答反应或者决定免疫系统处于耐受状态的重要免疫过程,是免疫学研究中的一个关键科学问题。以往人们对于获得性免疫(T细胞与B细胞)的免疫识别的细胞与分子机制研究很多,研究了抗原结构包括蛋白抗原结构、多肽抗原、表位抗原结构对免疫识别的影响。

对抗原结构的研究目前多集中于研究抗原表位(Epitope)的结构特点,根据其识别特征的不同,抗原表位包括B细胞表位、Th细胞表位、CTL细胞表位MHC限制表位等;根据其免疫效应的差异,抗原表位包括免疫保护性表位以及毒性或抑制性、优势非中和性、病理与自身抗原交叉反应性等不利于保护性免疫的表位结构;根据免疫刺激能力的不

同,抗原表位包括优势表位和弱势表位。天然免疫反应是由能够识别病原相关分子模式(Pathogen-associated molecularatterns,PAMPs)的受体介导的,这些受体统称为模式识别受体(Pattern recognition receptor,PRR)。Toll样受体(Tol-l like receptors,TLR)在识别PAMP中起重要作用,作为一种重要的模式识别受体,主要表侵的第一道屏障。

目前至少已经报道了11种人TLR和13种小鼠TLR。根据不同的亚细胞定位,TLRs可以分为细胞表面的TLR和细胞内的TLR两大类。TLR经各自配体刺激后可通过大致相似的信号转导途径诱导目的基因活化表达,以完成一定的生物学功能,但每个TLR又因使用相对特异的接头蛋白而具有各自的特性。

在此背景之下,Carmelo Luci等人以及Stephanie L Sanos等人几乎同时在人类和小鼠的肠道粘膜固有层定义了一群独特的NKp46+RORCt+NK1.1loCD3-细胞亚群。进一步研究证实肠道NKp46+RORCt+NK1.1loCD3-细胞高分泌IL-22,而非IL-17Tom Cupedo等人的研究表明人类淋巴样组织诱导细胞(LTi cell)可作为定向的NK细胞前体,在体外分化成为RORC+CD127+NK样细胞。这三篇NI上的文章共同提示肠道NKp46+CD3-细胞在肠道环境的作用下有着独特的表型及功能特点,在淋巴组织生成、肠道免疫及组织修复中可能起着重要作用。可见,有关NK/NKT细胞及其亚群的特征与作用尚有许多空白点值得进一步研究。

2.2免疫调节的细胞与分子机制研究

在多数情况下机体能够在免疫调控机制的精密控制下,通过适度