免疫学1绪论.pptx

免免免免 疫疫疫疫 学学学学王王 国国 卿卿免疫学免疫学 起源于抗感染的研究，起源于抗感染的研究，成熟于免疫生物学发展和对机体识别功能的认识。成熟于免疫生物学发展和对机体识别功能的认识。1111世纪，南宋时期，世纪，南宋时期，人痘苗人痘苗的发明，标志免疫学的诞生；的发明，标志免疫学的诞生；1818世纪，英国世纪，英国 Jerner Jerner 发明发明牛痘苗牛痘苗-生物制品的里程碑。生物制品的里程碑。BerhingBerhing（德）、（德）、EhrlichEhrlich（德）、（德）、MetchnikoffMetchnikoff（俄）、（俄）、Burnet Burnet（澳）、（澳）、Jerne Jerne （丹）、（丹）、Doherty Doherty （美）等（美）等 推动免疫学飞速发展，日臻完善。推动免疫学飞速发展，日臻完善。艾滋病、艾滋病、SARSSARS、禽流感、排斥反应、肿瘤、器官移植等、禽流感、排斥反应、肿瘤、器官移植等 免疫学急需征服的重大问题。免疫学急需征服的重大问题。通过免疫应答，识别和排除抗原性异物为己任通过免疫应答，识别和排除抗原性异物为己任的免疫系统，不仅其内部存在着精细的调控，而且的免疫系统，不仅其内部存在着精细的调控，而且还与神经系统、内分泌系统之间发生错综复杂的联还与神经系统、内分泌系统之间发生错综复杂的联系；对这种联系进行深入研究，能加深对机体生理系；对这种联系进行深入研究，能加深对机体生理功能活动整体性的理解，极大地丰富了对机体内环功能活动整体性的理解，极大地丰富了对机体内环境稳定机制的认识。境稳定机制的认识。神经系统神经系统神经内分泌激素神经内分泌激素神经递质神经递质神经肽神经肽细菌细菌,病毒等病毒等激激 素素内分泌系统内分泌系统免疫系统免疫系统细胞因子细胞因子激激 素素细胞因子细胞因子神经递质神经递质神经肽神经肽刺刺 激激绪绪 论论 免疫（免疫（immunityimmunity）原意是）原意是“免除服役免除服役”，在微生物学和医学中是指，在微生物学和医学中是指“免除疫患免除疫患”之意。起源于抗感染的研究，研究传染病的诊断、治疗和预防之意。起源于抗感染的研究，研究传染病的诊断、治疗和预防等。等。20 20 世纪后，发现：世纪后，发现：血型不符输血会出现严重输血反应，而血型相符者不会；血型不符输血会出现严重输血反应，而血型相符者不会；自体植皮成功，异体植皮排斥；自体植皮成功，异体植皮排斥；机体具有识别机体具有识别“自己自己”或或“非己非己”物质的能力。物质的能力。临床免疫性疾病，如青霉素半抗原进入体内与特异性抗体结合发生免临床免疫性疾病，如青霉素半抗原进入体内与特异性抗体结合发生免疫反应所引起的过敏，不能应用抗感染免疫来解释。因此传统免疫的概念疫反应所引起的过敏，不能应用抗感染免疫来解释。因此传统免疫的概念是不全面的。是不全面的。1.免疫学概念免疫学概念现代免疫现代免疫概念：概念：是机体识别和排除抗原性异物，维持自身稳定和平是机体识别和排除抗原性异物，维持自身稳定和平衡的一种生理功能。通常对机体有利，某些条件下也可衡的一种生理功能。通常对机体有利，某些条件下也可对机体造成损害。对机体造成损害。免疫学是研究机体免疫系统（免疫学是研究机体免疫系统（immune systemimmune system）组）组织结构和生理功能的一门基础科学，内容包括免疫系统织结构和生理功能的一门基础科学，内容包括免疫系统的组成、结构特点、生理功能。的组成、结构特点、生理功能。先天免疫：先天免疫：是指机体在种系发生和进化过程中逐渐形成的一种天然是指机体在种系发生和进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能，构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。免疫防御功能，构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。先天免疫与获得免疫先天免疫与获得免疫 特点：特点：先天固有，可稳定遗传；先天固有，可稳定遗传；免疫作用广泛，无特异性；免疫作用广泛，无特异性；初次与抗原接触即能发挥效应，但无免疫记忆性；初次与抗原接触即能发挥效应，但无免疫记忆性；固有免疫也是适应性免疫应答的始动者固有免疫也是适应性免疫应答的始动者（可调控或影响（可调控或影响适应性免疫应答的类型和强度，适应性免疫应答的维持及其效应的发挥适应性免疫应答的类型和强度，适应性免疫应答的维持及其效应的发挥也必须有固有免疫的协助和参与也必须有固有免疫的协助和参与)。固有免疫系统组成固有免疫系统组成固有免疫系统组成固有免疫系统组成 固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构 固有免疫分子：补体系统、急性期蛋白、细胞因子固有免疫分子：补体系统、急性期蛋白、细胞因子 胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾液、血浆、组织液中），胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾液、血浆、组织液中），乳酸和脂肪酸（汗液）等乳酸和脂肪酸（汗液）等 固有免疫细胞：吞噬细胞、树突状细胞、固有免疫细胞：吞噬细胞、树突状细胞、T细胞、细胞、NK细胞、细胞、NKT细胞、细胞、B1细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等。嗜酸性粒细胞等。获得免疫：获得免疫：是机体通过抗原诱导，获得免疫应答而产生的对非自身物是机体通过抗原诱导，获得免疫应答而产生的对非自身物质的抵抗性。质的抵抗性。2.1 2.1 免疫系统的组成免疫系统的组成 由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，他们之间相互由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，他们之间相互关联、相互作用，共同协调，完成机体免疫功能。关联、相互作用，共同协调，完成机体免疫功能。a.a.免疫器官免疫器官：是指实现免疫功能的器官和组织，其主要：是指实现免疫功能的器官和组织，其主要成分是淋巴组织，也称为淋巴器官。成分是淋巴组织，也称为淋巴器官。2.免疫系统的组成和功能免疫系统的组成和功能功能功能分类分类中枢淋巴器官：中枢淋巴器官：由骨髓、胸腺组成，是淋巴细胞的发由骨髓、胸腺组成，是淋巴细胞的发生、分化、成熟的场所，并具有调控免疫应答的功能；生、分化、成熟的场所，并具有调控免疫应答的功能；周围淋巴器官：周围淋巴器官：由淋巴结、脾脏及扁桃腺由淋巴结、脾脏及扁桃腺 等组等组成，成熟免疫细胞在这些部位执行应答功能。成，成熟免疫细胞在这些部位执行应答功能。b.b.免疫细胞免疫细胞（immunpcyteimmunpcyte）：是泛指所有参与免疫反应的细胞及其前身，包括：是泛指所有参与免疫反应的细胞及其前身，包括：淋巴细胞，包括淋巴细胞，包括 T T 细胞、细胞、B B 细胞、细胞、NK NK 细胞等细胞等辅佐细胞，包括巨噬细胞、树突状细胞（既抗原提呈细胞）等辅佐细胞，包括巨噬细胞、树突状细胞（既抗原提呈细胞）等其它细胞，包括肥大细胞、有粒白细胞等其它细胞，包括肥大细胞、有粒白细胞等c.c.免疫分子免疫分子：分为膜型和分泌型两类，分为膜型和分泌型两类，膜型包括膜型包括 BCRBCR（B B细胞识别抗原的受体）细胞识别抗原的受体）TCRTCR（T T 细胞识别抗原的受体）细胞识别抗原的受体）MHC MHC 分子（主要组织相容性基因复合体）分子（主要组织相容性基因复合体）CD CD 分子（白细胞分化抗原）分子（白细胞分化抗原）分泌型包括抗体分泌型包括抗体 补体补体 细胞因子细胞因子 免疫防御免疫防御 是指正常情况下免疫系统能有效抵御外来病原是指正常情况下免疫系统能有效抵御外来病原体的侵袭，并消除感染。当抗感染免疫反应强烈时，可引起体的侵袭，并消除感染。当抗感染免疫反应强烈时，可引起超敏反应，过低时，可引起持续感染或免疫耐受。超敏反应，过低时，可引起持续感染或免疫耐受。免疫稳定免疫稳定 是指免疫细胞能清除自身体内的一些异常细胞，是指免疫细胞能清除自身体内的一些异常细胞，消除其对正常生理功能的影响，维持自身内环境的稳定性。消除其对正常生理功能的影响，维持自身内环境的稳定性。当免疫稳定异常时，可损伤正常组织出现自身免疫病。当免疫稳定异常时，可损伤正常组织出现自身免疫病。免疫监视免疫监视 指清除体内突变的细胞。该功能失调时，机体指清除体内突变的细胞。该功能失调时，机体可出现恶性肿瘤。可出现恶性肿瘤。2.2 2.2 免疫系统的功能免疫系统的功能主要有免疫防御、免疫稳定和免疫监视主要有免疫防御、免疫稳定和免疫监视 。3.免疫学发展史免疫学发展史免疫学经验时期免疫学经验时期 我国南宋时期发明了人痘苗：用人工轻度感染的方法预防天花。我国南宋时期发明了人痘苗：用人工轻度感染的方法预防天花。16 16 世纪人们将人痘苗反复传代，连种世纪人们将人痘苗反复传代，连种7 7次，即为种苗。种苗有抗原性且毒性次，即为种苗。种苗有抗原性且毒性较弱，有预防天花的效果。到了较弱，有预防天花的效果。到了1717世纪我国已普遍使用人痘苗预防天花，世纪我国已普遍使用人痘苗预防天花，也传入俄国、朝鲜、日本，也传入俄国、朝鲜、日本，17211721年传入英国，并进行实验，把接种人痘年传入英国，并进行实验，把接种人痘者移居天花流行区，发现接种者均获得抵抗力。者移居天花流行区，发现接种者均获得抵抗力。经典免疫学时期经典免疫学时期 对免疫功能的认识首先从抗感染免疫开始，从对免疫功能的认识首先从抗感染免疫开始，从1818世纪末至世纪末至2020世纪中世纪中叶，随着微生物学的发展，人们对免疫功能的认识从现象的观察进入了叶，随着微生物学的发展，人们对免疫功能的认识从现象的观察进入了科学实验时期，重要成就有：科学实验时期，重要成就有：1796 1796 年，英国人年，英国人 Jerner Jerner 发明了牛痘苗；发明了牛痘苗；1881 1881 年，法国的年，法国的 Pasteur Pasteur 发明了减毒疫苗；发明了减毒疫苗；1884 1884 年，俄国的年，俄国的 Metchnikoff Metchnikoff 发现吞噬细胞；发现吞噬细胞；1890 1890 年，德国的年，德国的 Behring Behring 发现抗体；发现抗体；1895 1895 年，比利时的年，比利时的 Bordet Bordet 发现补体。发现补体。近代免疫学时期近代免疫学时期 20 20 世纪中叶至世纪中叶至6060年代，主要成就有：年代，主要成就有：19421942年，英国的年，英国的ChaseChase揭示了特异性细胞的免疫功能；揭示了特异性细胞的免疫功能；19451945年，英国的年，英国的OwenOwen发现天然免疫耐受现象；发现天然免疫耐受现象；19531953年，英国的年，英国的 MedawarMedawar发现获得性免疫耐受；发现获得性免疫耐受；19561956年，丹麦学者年，丹麦学者JerneJerne提出了天然抗体选择学说；提出了天然抗体选择学说；19571957年，澳大利亚年，澳大利亚BurnetBurnet提出了抗体生成的克隆选择学说。提出了抗体生成的克隆选择学说。现代免疫学时期现代免疫学时期 近近4040年，免疫学研究不断取得巨大进展，发展成为独立重要学科。年，免疫学研究不断取得巨大进展，发展成为独立重要学科。19571957年年GlickGlick发现发现早期摘除鸡的法氏囊可影响抗体的产生早期摘除鸡的法氏囊可影响抗体的产生；19611961年年MillerMiller，GoodGood，分别进行早期哺乳动物胸腺摘除术，严重地影，分别进行早期哺乳动物胸腺摘除术，严重地影响了动物的免疫功能；响了动物的免疫功能；19651965年，年，GowanGowan证明淋巴细胞具有免疫功能；证明淋巴细胞具有免疫功能；19691969年，年，ClamanClaman等，在淋巴细胞中区分了等，在淋巴细胞中区分了T T和和B B淋巴细胞，并证实淋巴细胞，并证实T T、B B细胞在抗体产生中的协同作用；细胞在抗体产生中的协同作用；CooperCooper等人证实了淋巴细胞在周围淋巴组织的分布；等人证实了淋巴细胞在周围淋巴组织的分布；DumondeDumonde等发现了淋巴因子。等发现了淋巴因子。7070年代年代 Unanue Unanue 等证明了巨噬细胞在免疫应答中的作用。等证明了巨噬细胞在免疫应答中的作用。通过这些研究，揭示了免疫系统由中枢免疫器官（胸腺、法氏通过这些研究，揭示了免疫系统由中枢免疫器官（胸腺、法氏囊囊)、外周免疫器官、外周免疫器官(脾、淋巴结脾、淋巴结)、免疫细胞、免疫细胞(T(T、B B细胞等细胞等)和免疫分和免疫分子子(抗体、淋巴因子、补体等抗体、淋巴因子、补体等)组成。组成。此时期，许多新的生物学技术应用于免疫学研究，如单抗标记、此时期，许多新的生物学技术应用于免疫学研究，如单抗标记、免疫转印、分子杂交、转基因、细胞融合等。分子遗传学和分子生免疫转印、分子杂交、转基因、细胞融合等。分子遗传学和分子生物学技术的应用，促进了分子免疫学的发展，分子免疫学已成为现物学技术的应用，促进了分子免疫学的发展，分子免疫学已成为现代免疫学快速发展的领头学科。免疫学检测技术具有高度的特异性代免疫学快速发展的领头学科。免疫学检测技术具有高度的特异性和灵敏度，已成为生物学研究中超微量分析的重要手段和临床医学和灵敏度，已成为生物学研究中超微量分析的重要手段和临床医学中快速、准确、简便的检测方法。中快速、准确、简便的检测方法。4.1 4.1 现代免疫学的研究特点现代免疫学的研究特点 免疫学的基础研究，仍然是免疫学今后研究的主要内容。基免疫学的基础研究，仍然是免疫学今后研究的主要内容。基础理论的研究蕴藏着巨大潜力，其成果可以推动科学的发展和人础理论的研究蕴藏着巨大潜力，其成果可以推动科学的发展和人类社会的进步。运用免疫学理论和方法，对免疫功能紊乱所致疾类社会的进步。运用免疫学理论和方法，对免疫功能紊乱所致疾病的防治，也是现代免疫学研究的重要领域。病的防治，也是现代免疫学研究的重要领域。与免疫基础研究相结合的生物高技术产业。基础免疫学研究与免疫基础研究相结合的生物高技术产业。基础免疫学研究的成果，从实验室直接转向生物技术产品的开发。免疫学的发展的成果，从实验室直接转向生物技术产品的开发。免疫学的发展正以一种崭新的正以一种崭新的“基础研究基础研究-应用研究应用研究-高技术开发高技术开发”模式，将科模式，将科学研究成果迅速转化为生产力。学研究成果迅速转化为生产力。4.免疫学展望免疫学展望免疫学与生物学免疫学与生物学 免疫识别、免疫耐受、免疫应答功能，都涉及细胞间信息传递、免疫识别、免疫耐受、免疫应答功能，都涉及细胞间信息传递、细胞内信号转导和能量转换等生命过程的基本特性，对生命活动的研细胞内信号转导和能量转换等生命过程的基本特性，对生命活动的研究有着重要意义。究有着重要意义。免疫遗传学揭开了生理功能的遗传控制机制。这对于在基因水平免疫遗传学揭开了生理功能的遗传控制机制。这对于在基因水平上对生物体进行生理功能研究，具有重要意义。上对生物体进行生理功能研究，具有重要意义。MHCMHC基因复合体的结构和功能、基因复合体的结构和功能、Ig Ig 基因表达的等位排斥、基因表达的等位排斥、Ig Ig 及其及其他免疫分子基因、他免疫分子基因、DNADNA结合蛋白调节细胞因子表达等的研究，促进了对结合蛋白调节细胞因子表达等的研究，促进了对细胞基因结构和表达调控的认识。细胞基因结构和表达调控的认识。免疫学技术的发展及其检测方法，为生命科学研究提供了有力的免疫学技术的发展及其检测方法，为生命科学研究提供了有力的手段。如单克隆抗体的应用，免疫组化技术与分子杂交技术的结合等。手段。如单克隆抗体的应用，免疫组化技术与分子杂交技术的结合等。免疫学技术很快地被应用于其他学科的研究中。免疫学技术很快地被应用于其他学科的研究中。4.2 4.2 免疫学在生命科学中的地位免疫学在生命科学中的地位免疫学与生物技术免疫学与生物技术 近年来，免疫学进展推动了生物高新技术产业的发展。用细近年来，免疫学进展推动了生物高新技术产业的发展。用细胞工程产生的单克隆抗体，用基因工程产生的细胞因子等，为临胞工程产生的单克隆抗体，用基因工程产生的细胞因子等，为临床医学提供了一系列具有免疫调节作用的新型药物。床医学提供了一系列具有免疫调节作用的新型药物。生殖免疫学的研究，也为不孕的治疗提供了可能。抗衰老的免疫生殖免疫学的研究，也为不孕的治疗提供了可能。抗衰老的免疫药理学研究，可能发现一类具有恢复和促进老年机体免疫功能的药物。药理学研究，可能发现一类具有恢复和促进老年机体免疫功能的药物。免疫学在生命科学中的地位和作用在诺贝尔奖中可反映出来。至免疫学在生命科学中的地位和作用在诺贝尔奖中可反映出来。至今，免疫学领域获奖占今，免疫学领域获奖占1717项，为获奖次数的项，为获奖次数的20%20%。反映了免疫学是生。反映了免疫学是生命科学领域中的一块肥沃的原野，研究范围极为广阔。命科学领域中的一块肥沃的原野，研究范围极为广阔。免疫学与医学免疫学与医学 免疫学不仅其固有领域有待深入，而且由于免疫学免疫学不仅其固有领域有待深入，而且由于免疫学已渗透至生命科学的各个方面，又受到后者的反渗透，已渗透至生命科学的各个方面，又受到后者的反渗透，相互形成了众多边缘学科，从而吸引了大批科学家为之相互形成了众多边缘学科，从而吸引了大批科学家为之辛勤耕耘。辛勤耕耘。在国际上，将免疫学、分子生物学及神经在国际上，将免疫学、分子生物学及神经生物学并重，为指导生命科学发展的三大前沿生物学并重，为指导生命科学发展的三大前沿学科；在应用科学中，免疫学以往是、现在是、学科；在应用科学中，免疫学以往是、现在是、将来仍然是征服人类疾病、保障健康的最有效将来仍然是征服人类疾病、保障健康的最有效武器。武器。免疫细胞分化过程年代年代 学学 者者 姓姓 名名国国 家家研研 究究 成成 就就19011901Emil von BehringEmil von Behring德德 国国开创了应用白喉抗毒素治疗白喉患者开创了应用白喉抗毒素治疗白喉患者19051905Robert KochRobert Koch德德 国国对结核病的研究具有诸多发现，对结核病的研究具有诸多发现，19081908Elie Metchnikoff Paul Elie Metchnikoff Paul EhrlichEhrlich俄国俄国德国德国吞噬作用的理论研究吞噬作用的理论研究抗体产生的侧链学说抗体产生的侧链学说 19131913Charles RichetCharles Richet法国法国发现过敏反应发现过敏反应19191919Jules BorderJules Border比利时比利时揭示了补体溶菌现象的原理揭示了补体溶菌现象的原理19301930Karl LandsteinerKarl Landsteiner美国美国昭示人类红细胞血型昭示人类红细胞血型19511951Max TheilerMax Theiler南非南非发现黄热病病毒并创建黄热病疫苗发现黄热病病毒并创建黄热病疫苗19571957Daniel BovetDaniel Bovet瑞士瑞士发明了抗组织胺药物发明了抗组织胺药物19601960F.Macfarlane BurnetF.Macfarlane Burnet澳大利亚澳大利亚发现获得性免疫耐受发现获得性免疫耐受 19721972Rodney R.PorterRodney R.Porter英国英国阐明抗体的化学结构阐明抗体的化学结构19771977Rosalyn R.YalowRosalyn R.Yalow美国美国开创多肽激素放射免疫分析技术开创多肽激素放射免疫分析技术19801980Gorge SnellGorge Snell美国美国发现主要组织相容性复合体发现主要组织相容性复合体(MHC)(MHC)19841984Cesar MilsteinCesar Milstein Niels K.Jerne Niels K.Jerne英国英国丹麦丹麦 创建单克隆抗体生产技术创建单克隆抗体生产技术独特型抗独特型的级联网络独特型抗独特型的级联网络19871987Susumu TonegavaSusumu Tonegava日本日本对对IgIg基因研究并阐明抗体多样性基因研究并阐明抗体多样性19911991E.Donnall ThomasE.Donnall Thomas美国美国提出移植免疫学提出移植免疫学19961996Peter C.DohertyPeter C.DohertyRolf M.ZinkernagelRolf M.Zinkernagel澳大利亚澳大利亚瑞士瑞士提出细胞介导免疫应答的特异性提出细胞介导免疫应答的特异性MHCMHC限制性限制性表1-1 20世纪获得诺贝尔奖的免疫学家