免疫學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

免疫學(xué)開(kāi)展簡(jiǎn)史分三個(gè)時(shí)期：①經(jīng)歷免疫學(xué)時(shí)期〔公元前400年~18世紀(jì)末〕②免疫學(xué)科建立時(shí)期〔19世紀(jì)~1975年〕；③現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期〔1975年至今〕―、經(jīng)歷免疫學(xué)時(shí)期〔公元前400年~18世紀(jì)末〕〔一〕天花的危害天花是一種古老的、世界流行的烈性傳染病，死亡率可高達(dá)25%~40%,我國(guó)民間早有“生了孩子算一半，得了天花才算全"的說(shuō)法?；继旎ㄈ罅粝掠谰玫陌毯郏色@得終身免疫。16世紀(jì)由于西班牙殖民者侵略，將天花傳播到美洲，墨西哥土著人從16世紀(jì)初〔1518年〕的2000-3000萬(wàn)人到16世紀(jì)末減少到100萬(wàn)人，阿茨特克帝國(guó)消亡。16世紀(jì)中期之后向南進(jìn)發(fā)，在美洲中部消滅了瑪雅和印加文明，隨后又消滅了秘魯?！捕橙硕幻缃臃N1．人痘苗接種實(shí)踐：中醫(yī)稱天花為“痘瘡〞，據(jù)史書(shū)記載人痘苗接種預(yù)防天花的方法是在公元前約400年由我們中華民族的祖先建立的。Zinsser微生物學(xué)〔1988〕創(chuàng)造于中國(guó)2000多年之前。明慶隆年間〔1567~1572〕；16~17世紀(jì)人痘苗接種預(yù)防天花已在全國(guó)普遍展開(kāi)。清康熙27年〔1688〕俄國(guó)曾派醫(yī)生到學(xué)習(xí)種痘技術(shù)。并經(jīng)絲綢之路東傳至朝鮮、日本和東南亞國(guó)家，西傳至歐亞、北非及北美各國(guó)。1700年傳入英國(guó)/Momtagu夫人在英國(guó)積極推廣人痘苗接種中起了重要的作用。1721~1722年天花在英國(guó)爆發(fā)流行期間，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)在國(guó)王的特許下，主持進(jìn)展了用犯人和孤兒做人痘苗接種的試驗(yàn)，均獲得了成功，試驗(yàn)者無(wú)一人死于天花。在此根底上，1722年給英國(guó)威爾士王子的兩個(gè)女兒〔一個(gè)9歲，一個(gè)11歲〕也進(jìn)展了人痘苗接種，也都獲得成功。2．人痘苗接種意義：有三個(gè)方面：能有效預(yù)防天花。在接種方法、痘苗的制備和保存建立了一整套完整的科學(xué)方法，為以后疫苗的開(kāi)展提供了豐富的經(jīng)歷和借鑒。清代X謙所著的？醫(yī)宗金鑒?幼科種痘心法要旨？〔1742年〕中介紹了四種接種法：痘衣法－痘漿法－旱苗法－水苗法。并指出這些方法的優(yōu)劣：“水苗為上，旱苗次之，痘衣多不應(yīng)驗(yàn)，痘漿太涉殘忍。〞對(duì)痘苗保存指出：“假設(shè)遇熱那么氣泄，日久那么氣薄，觸污穢那么氣不清，藏不潔那么氣不正，此蓄苗之法。〞“須貯新磁瓶?jī)?nèi)，上以物密覆之，置之干凈之所，清涼之處。〞痘苗有“時(shí)苗〞和“熟苗〞之分，開(kāi)場(chǎng)采用的痘痂叫時(shí)苗，經(jīng)人體接種傳代后制備的叫熟苗。清代X奕梁編著的？種痘心法？中寫道：“其苗傳種愈久，那么藥力之提拔愈清。人工之選煉愈熟，火毒汰盡，精氣獨(dú)存，所以萬(wàn)全而無(wú)害也。假設(shè)‘時(shí)苗'能連種七次，精加選煉，那么為‘熟苗'，不可不知。〞“以毒攻毒"的思想對(duì)防治疾病意義深遠(yuǎn)。首屆諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者貝林〔EmilvonBehring丨深受“以毒攻毒"這種觀念的影響，開(kāi)創(chuàng)了抗毒素免疫治療的方法。他說(shuō)：“中國(guó)人遠(yuǎn)在兩千年前即知‘以毒攻毒'的醫(yī)理，這是符合現(xiàn)代科學(xué)的一句古訓(xùn)！〞〔三〕牛痘苗接種英國(guó)鄉(xiāng)村醫(yī)生琴納〔EdwardJenner]1798創(chuàng)造牛痘苗接種，1804年傳入中國(guó)。牛痘接種預(yù)防天花既平安又有效，是一劃時(shí)代的創(chuàng)造。他于1796年9月17日給一個(gè)8歲男孩的右臂劃痕接種了牛痘，兩天后男孩感到有些不適，可是很快就好了。6周后再接種天花患者的痘漿，未發(fā)生天花。以后又繼續(xù)試驗(yàn)，證實(shí)了牛痘苗接種預(yù)防天花的作用。于1798年公布了他的研究論文。1979年10月26日世界衛(wèi)生組織〔WTO丨宣布“天花已在全世界被消滅"，牛痘接種預(yù)防天花起到了關(guān)鍵作用。二、免疫學(xué)科建立時(shí)期〔19世紀(jì)~1975年〕這個(gè)時(shí)期免疫學(xué)的研究主要以實(shí)驗(yàn)研究為根底開(kāi)展的，是免疫學(xué)系統(tǒng)形成，最終成為一門獨(dú)立學(xué)科的階段。這個(gè)時(shí)期主要研究工作和成就有以下幾個(gè)方面?！惨弧晨箓魅久庖叩难芯?．病原菌的發(fā)現(xiàn)德國(guó)細(xì)菌學(xué)家郭霍(RobertKoch)于1881年創(chuàng)造了瓊脂固體培養(yǎng)基，徹底解決了別離培養(yǎng)純菌種的這一重大技術(shù)問(wèn)題，使得19世紀(jì)末20世紀(jì)初成為細(xì)菌學(xué)研究的黃金時(shí)代，對(duì)人致病的絕大多數(shù)細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)，為抗傳染免疫的研究奠定了根底。2．減毒疫苗的研究法國(guó)科學(xué)家巴斯德〔LouisPasteur］應(yīng)用不同的方法制成了多種減毒活疫苗，用于動(dòng)物和人傳染病的預(yù)防，為疫苗的開(kāi)展起到了承前啟后的作用：應(yīng)用陳舊培養(yǎng)物制成了雞霍亂減毒活疫苗〔1880〕；通過(guò)高溫〔41乜~43乜〕培養(yǎng)制備出了炭疽減毒活疫苗〔1881〕；經(jīng)兔腦內(nèi)連續(xù)傳代制成了狂犬病減毒活疫苗(1884)。3．抗毒素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用德國(guó)學(xué)者貝林〔EmilvanBehring〕和日本學(xué)者北里〔ShibasaburoKitasato〕于1890年發(fā)現(xiàn)了白喉和破傷風(fēng)抗毒素。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)輸抗毒素血清能保護(hù)其它動(dòng)物免除相應(yīng)毒素的致病作用。1891年貝林在德國(guó)柏林醫(yī)院用白喉抗毒素成功的治愈了一名患白喉的小女孩，開(kāi)創(chuàng)了人工被動(dòng)免疫療法。4．血清學(xué)的建立1896年奧地利學(xué)者格魯伯(MaxGruber)和英國(guó)學(xué)者道漢姆(HerbertEdwardDurham)建立了凝集反響；1897年奧地利學(xué)者克羅斯(RudolfKraus)建立了沉淀反響；1898年比利時(shí)學(xué)者博德特〔JulesBordet〕建立了補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)；這些試驗(yàn)隨之在臨床傳染病診斷及檢驗(yàn)中得到應(yīng)用?！捕晨乖⒖贵w及其相互作用的研究1．抗原、抗體的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌及蛋白質(zhì)注射動(dòng)物后，在動(dòng)物的血清和體液中出現(xiàn)有針對(duì)這些物質(zhì)的反響物，從而將這些反響物稱為“抗體〞，將注射物稱為“抗原〞，并發(fā)現(xiàn)它們之間的反響具有特異性。2．抗原構(gòu)造及其特異性的研究奧地利科學(xué)家蘭茲泰納〔KarlLandsteiner〕從1914年開(kāi)場(chǎng)用半抗原〔芳香族有機(jī)分子〕-載體研究了抗原的特異性。他于1900年發(fā)現(xiàn)了人類AB0血型。3．抗體構(gòu)造及其功能的研究從1907年之后，許多研究人員已開(kāi)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)抗體的活性與血清球蛋白有關(guān)。1939年Tiselius和Kabat將經(jīng)抗原沉淀去除抗體前后的動(dòng)物免疫血清，及沉淀別離出來(lái)的抗體經(jīng)電泳鑒定，確定抗體屬于Y-球蛋白。此后，有人進(jìn)一步證明抗體主要存在于Y-球蛋白。1959年英國(guó)的Porter用木瓜蛋白酶水解法獲得了具有抗體活性的片段和可結(jié)晶的片段；1961年美國(guó)的Edelman用化學(xué)復(fù)原法證明抗體是由四條肽鏈經(jīng)二硫鍵連接組成的，其中兩條鏈長(zhǎng)兩條鏈短。1962年P(guān)orter提出了抗體分子〔IgG〕構(gòu)造模式圖。1964年WTO專門委員會(huì)將抗體命名為Ig(immunoglobulin)。從20世紀(jì)60年代后半期到70年代前半期對(duì)Ig分子進(jìn)展了氨基酸序列分析，提醒出Ig分子肽鏈存在有可變區(qū)、超變區(qū)和穩(wěn)定區(qū)，提出了同源功能區(qū)的概念。這些研究從分子水平說(shuō)明了抗體的構(gòu)造與功能之間的關(guān)系。此外，Marrack〔1934,1938丨在假設(shè)抗原是多價(jià)和抗體至少兩價(jià)的根底上，提出了“格子〞〔lattice〕學(xué)說(shuō)，合理地解釋了體外抗原抗體反響作用機(jī)制及反響現(xiàn)象?！踩硨?duì)免疫應(yīng)答復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)1．超敏反響Jenner〔1798〕發(fā)現(xiàn)第二次接種牛痘苗的人，在接種的皮膚部位可出現(xiàn)超敏反響現(xiàn)象。1890年Koch在結(jié)核桿菌感染的豚鼠的研究中發(fā)現(xiàn)了遲發(fā)型超敏反響現(xiàn)象，并以他的名字命名為Koch現(xiàn)象。1902年由Richet和Portier用?？航o狗靜脈注射，對(duì)速發(fā)型超敏反響現(xiàn)象作了詳細(xì)的研究。當(dāng)相隔數(shù)周第二次注射一樣劑量的海葵浸液后，狗出現(xiàn)了急性休克死亡現(xiàn)象，稱之為無(wú)保護(hù)作用〔anaphylaxis〕。0tto〔1907丨證實(shí)將速發(fā)型超敏反響動(dòng)物的血清給正常動(dòng)物注射，能轉(zhuǎn)移超敏反響性。1921年P(guān)rausnitz和Kustner將引起速發(fā)型超敏反響的抗體稱為反響素〔reagin〕。Zinsser(1925)首先提出了速發(fā)型和遲發(fā)型超敏反響的兩型概念。Chase和Landsteiner〔1942〕對(duì)Koch現(xiàn)象進(jìn)展了深入研究，用致敏豚鼠血清給正常動(dòng)物注射之后做結(jié)核菌素試驗(yàn)，沒(méi)有出現(xiàn)反響，當(dāng)轉(zhuǎn)輸淋巴細(xì)胞后，結(jié)核菌素反響出現(xiàn)陽(yáng)性。由此證實(shí)了兩型的區(qū)別，逐步形成了現(xiàn)代細(xì)胞免疫的概念。1958年Medawar證實(shí)移植排斥反響的機(jī)制與遲發(fā)型超敏反響類似。1963年Gell和Coombs根據(jù)反響機(jī)制及臨床表現(xiàn)提出了超敏反響的四型分型方法。1966年石板〔Ishizaka〕首先從豚草超敏患者血清中別離出了IgE,從而提醒了反響素的本質(zhì)。2．自身免疫病Donath和Landsteiner〔1904丨首先從陣發(fā)性寒冷血紅蛋白尿患者中發(fā)現(xiàn)了抗自身紅細(xì)胞抗體。Domeshek〔1938〕再次發(fā)現(xiàn)自身溶血性貧血時(shí)提出自身免疫現(xiàn)象可能極為普遍。自Coons〔1942丨建立熒光抗體檢測(cè)技術(shù)后，自身抗體可引起人類疾病被逐漸認(rèn)識(shí)。3．免疫耐受1945年Owen發(fā)現(xiàn)天然免疫耐受現(xiàn)象：一對(duì)異卵雙生小牛的體內(nèi)存在有兩種不同血型的紅細(xì)胞，互不排斥。這是一個(gè)十分重要的發(fā)現(xiàn)，向人們提出了在胚胎期承受異體抗原為什么不發(fā)生免疫應(yīng)答而產(chǎn)生免疫耐受這樣一個(gè)在免疫學(xué)上十分重大的問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)象，澳大利亞學(xué)者Burnet和Finner〔1949〕從生物學(xué)角度推測(cè)，自身識(shí)別并不是遺傳決定的，而是在動(dòng)物體胚胎階段由免疫系統(tǒng)學(xué)會(huì)的。在免疫系統(tǒng)成熟之前承受外來(lái)抗原刺激將會(huì)導(dǎo)致成年機(jī)體出現(xiàn)免疫耐受。根據(jù)這一假說(shuō)，英國(guó)學(xué)者M(jìn)edawar及其同事〔1953〕將同種異型脾細(xì)胞注入小鼠胚胎，待其出生長(zhǎng)大之后承受供體品系小鼠的移植皮膚，不發(fā)生排斥，從而證實(shí)了的Burnet推測(cè)。自此，免疫學(xué)的研究方向開(kāi)場(chǎng)發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，人們開(kāi)場(chǎng)注意研究免疫生物學(xué)問(wèn)題了，標(biāo)志著免疫學(xué)的開(kāi)展開(kāi)場(chǎng)走向成熟階段?！菜摹趁庖邔W(xué)理論的成熟1．體液和細(xì)胞免疫學(xué)派的統(tǒng)一俄國(guó)的動(dòng)物學(xué)家Metchnikof〔f1884〕在發(fā)現(xiàn)和研究白細(xì)胞吞噬現(xiàn)象的根底上，提出了以吞噬細(xì)胞為中心的細(xì)胞免疫學(xué)說(shuō)。19世紀(jì)80年代抗體、補(bǔ)體和抗毒素的發(fā)現(xiàn)，以德國(guó)學(xué)者Ehrlich為代表提出了體液免疫學(xué)說(shuō)。1903年Wright和Douglas發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體能促進(jìn)白細(xì)胞的吞噬作用。Neufeld和Rimpau〔1904,1905丨證明抗體也能增強(qiáng)白細(xì)胞的吞噬作用。Lurie〔1942〕證明來(lái)自免疫動(dòng)物的巨噬細(xì)胞，在無(wú)抗體存在的情況下，吞噬和殺滅結(jié)核桿菌的能力高于正常巨噬細(xì)胞。2．抗體產(chǎn)生理論的成熟Ehrlich首先〔1898,1900丨提出了抗體產(chǎn)生的側(cè)鏈〔side-chain丨學(xué)說(shuō)。他也是受體學(xué)說(shuō)的首創(chuàng)者。1930年生物化學(xué)家Haurowitz等提出了模板學(xué)說(shuō)或指令學(xué)說(shuō)，認(rèn)為細(xì)胞以抗原為模板產(chǎn)生相應(yīng)抗體。1955年丹麥科學(xué)家Jerne提出了自然選擇〔naturalselsction丨學(xué)說(shuō)。認(rèn)為動(dòng)物體有預(yù)先存在著少量具有各種特異性的抗體，抗原進(jìn)入機(jī)體選擇相應(yīng)的抗體結(jié)合，形成復(fù)合物，再轉(zhuǎn)移到抗體形成細(xì)胞上刺激產(chǎn)生特異性抗體。Burnet于1957年系統(tǒng)提出了克隆選擇〔clonalselection丨學(xué)說(shuō)。其主要要點(diǎn)體內(nèi)存在有識(shí)別各種抗原的小淋巴細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞外表的抗原受體只具單一特異性?？乖荏w〔抗體〕的多樣性由某些隨機(jī)遺傳過(guò)程產(chǎn)生的?？乖M(jìn)入機(jī)體選擇結(jié)合具有相應(yīng)受體的細(xì)胞，使之活化、克隆擴(kuò)增和分化或成熟，產(chǎn)生抗體。應(yīng)答期間發(fā)生抗體基因體突變，高親和力體突變細(xì)胞經(jīng)抗原選擇使抗體親合力逐漸成熟。抗體形成的記憶應(yīng)答是由于再次進(jìn)入機(jī)體的一樣抗原，與更多數(shù)量帶有相應(yīng)抗原受體的細(xì)胞相互作用的結(jié)果。不成熟動(dòng)物的淋巴細(xì)胞接觸自身抗原，相應(yīng)細(xì)胞被去除，形成免疫耐受。自身免疫反響細(xì)胞去除的某些失敗，可導(dǎo)致“禁忌細(xì)胞系"〔forbiddenclones：受抑的自身反響的細(xì)胞系被稱為禁忌細(xì)胞系〕的產(chǎn)生，“禁忌細(xì)胞系"復(fù)活或突變，可與自身抗原起反響，引起自身免疫病。Burnet的學(xué)說(shuō)不僅開(kāi)展了Ehrlich的側(cè)鏈學(xué)說(shuō)，而且修正了Jerne的自然選擇學(xué)說(shuō)。不僅說(shuō)明了抗體產(chǎn)生的生物學(xué)機(jī)制，而且對(duì)許多重要的免疫生物學(xué)現(xiàn)象，如抗原識(shí)別〔抗原受體的多樣性〕、免疫應(yīng)答的特異性、免疫記憶、抗體親合力成熟、自身耐受、自身免疫等一系列問(wèn)題都給與了解釋。以后的事實(shí)證明這個(gè)學(xué)說(shuō)是正確的，從而奠定了現(xiàn)代免疫學(xué)的理論根底，推動(dòng)了免疫學(xué)的全面開(kāi)展。Jerne〔1974〕提出了免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)〔immunenetworktheory〕，強(qiáng)調(diào)免疫系統(tǒng)各細(xì)胞克隆之間存在著相互聯(lián)系、相互制約的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系?！参濉趁庖呦到y(tǒng)發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)展1898年P(guān)feiffer和Marx就認(rèn)為抗體主要是由脾臟、淋巴腺和骨髓產(chǎn)生的。1948年Fagraeus證明抗體是抗原刺激后，由淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化成漿細(xì)胞產(chǎn)生的。從Burnet提出克隆選擇學(xué)說(shuō)到上一世紀(jì)70年代，是免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和研究，免疫學(xué)系統(tǒng)形成，最終成為獨(dú)立學(xué)科的極重要的開(kāi)展階段。1．中樞免疫器官及其功能的發(fā)現(xiàn)與研究1956年Gliek發(fā)現(xiàn)切除雛雞的腔上囊，導(dǎo)致初次和再次抗體應(yīng)答嚴(yán)重受損，而細(xì)胞免疫應(yīng)答不受影響，提出腔上囊是抗體產(chǎn)生細(xì)胞的中心，并將這類淋巴細(xì)胞稱為B〔bursa的第一個(gè)字母〕細(xì)胞。1961年Mille「等發(fā)現(xiàn)小鼠新生期切除胸腺，不引起細(xì)胞免疫應(yīng)答，而且抗體的產(chǎn)生亦嚴(yán)重受損，他們把這類淋巴細(xì)胞稱為T〔thymus的第一個(gè)字母〕細(xì)胞。發(fā)現(xiàn)切除雛雞腔上囊，不僅漿細(xì)胞嚴(yán)重缺少〔Warne「和Szenberg,1962〕；而且所有外周淋巴組織缺乏生發(fā)中心〔Cooper,1969]o切除新生小鼠或大鼠的胸腺,脾和淋巴結(jié)的T細(xì)胞區(qū)消失〔Cleveland,1968〕。1968年Miller和Mitchell證實(shí)骨髓與腔上囊功能相當(dāng)，產(chǎn)生B細(xì)胞。2．免疫應(yīng)答機(jī)制的研究1966年Claman用亞致死量X線照射小鼠，再用同系小鼠的骨髓和胸腺細(xì)胞重建，然后用綿羊紅細(xì)胞〔SRBC〕免疫，證明抗體的產(chǎn)生需要T、B細(xì)胞的協(xié)作。1968年Mosier和Coppleson體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)SRBC抗體的產(chǎn)生不僅需要脾臟中T、B細(xì)胞，還需要巨噬細(xì)胞的參與。因巨噬細(xì)胞對(duì)X線照射相對(duì)不敏感，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)不能消除其作用，故Claman的實(shí)驗(yàn)中存在有巨噬細(xì)胞。1970年Mitchson發(fā)現(xiàn)小鼠對(duì)半抗原-蛋白載體應(yīng)答的脾細(xì)胞中，一類淋巴細(xì)胞識(shí)別半抗原決定簇，另一類淋巴細(xì)胞識(shí)別載體決定簇，兩類細(xì)胞必須協(xié)同作用才能產(chǎn)生抗體。同年，Mille「證實(shí)T細(xì)胞識(shí)別載體決定簇，雖不產(chǎn)生抗體，但能協(xié)助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。1974年Zinkernagel和Doherty證實(shí)小鼠效應(yīng)Tc細(xì)胞殺傷病毒感染的靶細(xì)胞,不僅需要特異性識(shí)別抗原，而且同時(shí)需要識(shí)別MHCI類分子，當(dāng)靶細(xì)胞上的MHCI類分子與自身一致或局部一樣時(shí)才能殺傷靶細(xì)胞。隨后證實(shí)Th細(xì)胞與B細(xì)胞〔Katzd等,1975〕、巨噬細(xì)胞〔Farr等,1977丨間的相互作用也受MHC限制，但均受MHCII類分子的限制。這些發(fā)現(xiàn)根本說(shuō)明了T細(xì)胞與B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞在免疫應(yīng)答中的相互作用機(jī)制及它們的相關(guān)作用。3．標(biāo)記技術(shù)的開(kāi)展免疫熒光技術(shù)〔Coons等,1941、1942〕；放射免疫技術(shù)〔Yalow和Berson,1959〕；酶免疫技術(shù)〔Avrameas和Uril,Nakane和Pierce,1966〕；金免疫技術(shù)〔Faulkh和Taylor,1971〕。這些免疫標(biāo)記技術(shù)具有高度的特異性和敏感性,可作定性、定量和定位測(cè)定已被廣泛用于臨床疾病的診斷和檢測(cè)以及免疫學(xué)研究。1971年第一次國(guó)際免疫學(xué)會(huì)議一致同意將免疫學(xué)與微生物學(xué)分開(kāi),獨(dú)立成為一門學(xué)科?！?-3現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期是從1975年Kohler和Milstein建立單克隆抗體〔monoclonalantibody〕技術(shù)開(kāi)場(chǎng)的。與之同時(shí)，分子生物學(xué)技術(shù)也有了前所未有的進(jìn)展，應(yīng)用這些技術(shù)及其它實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以從基因、分子、細(xì)胞、整體水平對(duì)免疫學(xué)問(wèn)題進(jìn)展不同層次的系統(tǒng)研究,極大地推動(dòng)了免疫學(xué)的開(kāi)展,也促進(jìn)了醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的進(jìn)步,使免疫學(xué)的學(xué)科地位越顯重要,已成為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的領(lǐng)頭學(xué)科之一。一、推動(dòng)現(xiàn)代免疫學(xué)開(kāi)展的生物學(xué)技術(shù)免疫學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)免疫現(xiàn)象、提醒發(fā)生機(jī)制及規(guī)律,免疫學(xué)的深入研究依賴于現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展?！惨弧硢慰寺】贵w技術(shù)應(yīng)用這一技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體,為免疫學(xué)的研究和臨床應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的工具。單克隆抗體在免疫學(xué)研究中最有意義的應(yīng)用之一是用于鑒定免疫細(xì)胞膜外表大分子,如分化抗原、組織相容性抗原、受體分子等。這是過(guò)去研究可望不可及的事情。在臨床被廣泛用于疾病的診斷和治療。〔二〕分子生物學(xué)技術(shù)1974~1976年基因工程技術(shù)或稱DNA重組技術(shù)、分子克隆技術(shù)問(wèn)世。它的根本原理是將目的基因與載體〔如質(zhì)粒、噬菌體〕連接，克隆化后再導(dǎo)入到受體細(xì)胞〔如大腸桿菌、酵母菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞〕中，讓目的基因表達(dá)相應(yīng)蛋白產(chǎn)物。1980年Gordon等用顯微注射法給小鼠胚胎注射克隆化單純皰疹病毒胸苷激酶的DNA，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物的遺傳轉(zhuǎn)化，建立了轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將目的基因?qū)胧芫阎校僦踩氲郊僭行∈蟮妮斅压軆?nèi)，或體外發(fā)育至桑椹期，再植入其子宮內(nèi)。發(fā)育出生的動(dòng)物體內(nèi)的局部細(xì)胞的染色體，將攜帶有整合的目的基因，經(jīng)近交繁殖，可培育出純系的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。1987年Thomas等建立了基因打靶或稱基因剔除〔geneknockout〕技術(shù)?；虼虬屑夹g(shù)利用基因同源重組的原理，將某一有缺陷的靶基因?qū)塍w外培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞〔embryonicstemcell,ES丨中，它會(huì)定向地與細(xì)胞內(nèi)同源性DNA序列重組、整合，從而到達(dá)目的基因的失活。再將此種ES細(xì)胞注入早期小鼠胚泡內(nèi)，植入子宮，最終獲得不表達(dá)目的基因的小鼠。1985年Mullin建立了PCR〔polymerasechainreaction〕技術(shù)，它是一種模擬天然DNA復(fù)制過(guò)程，體外擴(kuò)增目的DNA〔或RNA〕片段的新技術(shù)，又稱為無(wú)細(xì)胞分子克隆技術(shù)。可用于目的DNA或RNA片段的檢測(cè)及基因重組片段、探針和引物的制作，也可用于DNA測(cè)序、基因定位和多態(tài)性分析及基因組文庫(kù)的構(gòu)建。該技術(shù)在免疫學(xué)研究和檢測(cè)中也被廣泛應(yīng)用。近年開(kāi)展起來(lái)的生物芯片技術(shù)是一項(xiàng)高效率、高通量的生物樣品的檢測(cè)技術(shù)，是大規(guī)模獲取生物信息的重要手段，為人類基因組學(xué)從理論研究向?qū)嵱醚芯窟^(guò)渡以及生命科學(xué)從分子水平研究向細(xì)胞乃至整體水平研究的回歸架起了一座橋梁?！踩称渌锛夹g(shù)1．各種試驗(yàn)動(dòng)物模型的建立2．各種細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的建立和應(yīng)用3．各種免疫生化分析技術(shù)二、現(xiàn)代免疫學(xué)研究的開(kāi)展〔一〕適應(yīng)性免疫研究進(jìn)展1．抗原受體多樣性產(chǎn)生機(jī)制的研究1978年日本學(xué)者利根川進(jìn)〔SusumuTonegawa丨應(yīng)用基因重組技術(shù)，發(fā)現(xiàn)抗體多樣性產(chǎn)生機(jī)制：是由免疫球蛋白基因片段重排及連接多樣性引起的。1984年M.M.Davis和T.W.Mark實(shí)驗(yàn)室分別克隆出小鼠和人TCR的編碼基因，證明與免疫球蛋白基因構(gòu)造相似，亦經(jīng)基因片段重排及連接產(chǎn)生TCR多樣性。T細(xì)胞亞群的的研究根據(jù)對(duì)TCR肽鏈構(gòu)造的分析發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞分為a?T細(xì)胞和y6T細(xì)胞兩個(gè)群體。1980年Reinherz和Schilossman根據(jù)分化標(biāo)志和功能將人的T細(xì)胞分為CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞兩個(gè)亞群。1986年Mosmann和Coffman根據(jù)分泌細(xì)胞因子及介導(dǎo)免疫功能的不同，又將小鼠CD4+T細(xì)胞分為Th1和Th2兩個(gè)細(xì)胞亞群。1991年Romagnani等發(fā)現(xiàn)人體中也存在Th1和Th2兩個(gè)細(xì)胞亞群。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)Tc細(xì)胞存在有Tc1和Tc2細(xì)胞亞群，它們分泌細(xì)胞因子的類型分別與Th1和Th2細(xì)胞相似〔Sad等,1995〕，繼后發(fā)現(xiàn)人體中也存在Tc1和Tc2細(xì)胞亞群〔Halverson,1997〕。目前，對(duì)Th3細(xì)胞亞群、CD25+CD4+T調(diào)節(jié)細(xì)胞亞群和Tr1亞群的研究也是令人矚目。3?對(duì)T、B細(xì)胞分化發(fā)育的研究通過(guò)細(xì)胞發(fā)育分化過(guò)程的研究，對(duì)自身免疫耐受的形成機(jī)制有了較全面的認(rèn)識(shí)。這是對(duì)Burnet克隆選擇學(xué)說(shuō)的開(kāi)展，此外發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞還存在胸腺外發(fā)育途徑，尚待深入探討。4．對(duì)抗原加工、提呈機(jī)制的研究進(jìn)入20世紀(jì)90年代，對(duì)抗原加工處理提呈機(jī)制的研究是根底免疫學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，并取得了巨大進(jìn)展。此外，研究發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞單有抗原刺激缺乏以使其活化、增殖、分化，還須有APC提供的輔助刺激信號(hào)和細(xì)胞因子的作用才能轉(zhuǎn)化成效應(yīng)細(xì)胞，發(fā)揮免疫作用。近年發(fā)現(xiàn)存在于APC和某些細(xì)胞外表的CD1分子可將非蛋白類抗原提呈給T細(xì)胞和NKT細(xì)胞，使之發(fā)生應(yīng)答，也是目前研究的熱點(diǎn)之一。〔二〕天然免疫研究進(jìn)展近10年來(lái)人們對(duì)天然免疫的研究也越來(lái)越深入，對(duì)天然免疫在機(jī)體防御、自身免疫功能穩(wěn)定及調(diào)節(jié)方面作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)更加深刻，尤其是對(duì)天然免疫細(xì)胞識(shí)別自我和非我機(jī)制的研究取得了重大突破。1．模式識(shí)別的研究進(jìn)展單核吞噬細(xì)胞等具有吞噬功能，但是它們?nèi)绾翁烊蛔R(shí)別病原體及衰老死亡、變性的細(xì)胞，長(zhǎng)期以來(lái)卻知之甚少。近年來(lái)對(duì)單核吞噬細(xì)胞識(shí)別病原體和凋亡細(xì)胞模式識(shí)別受體〔patternrecognitionreceptor,PRR〕的研究取得了令人矚目的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)它們通過(guò)識(shí)別病原體和凋亡細(xì)胞特有的共同成分，發(fā)揮吞噬、去除作用，這種不可替代的獨(dú)特功能在免疫應(yīng)答中起著極重要的作用。2.NK細(xì)胞的研究NK細(xì)胞于20世紀(jì)70年代初被發(fā)現(xiàn)的不同于T、B細(xì)胞的另一類淋巴細(xì)胞，具有天然殺傷靶細(xì)胞的作用，但如何識(shí)別靶細(xì)胞的機(jī)制一直不了解。1990年Ljunggren和Karre發(fā)現(xiàn)正常表達(dá)MHC丨類分子的細(xì)胞，不能被NK細(xì)胞殺傷，而喪失或降低表達(dá)MHC丨類分子的病毒感染的細(xì)胞或轉(zhuǎn)化的腫瘤細(xì)胞那么變得敏感。此后對(duì)NK細(xì)胞受體的研究進(jìn)入嶄新階段。隨后發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞主要依靠?jī)深愂荏w家族識(shí)別靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)天然殺傷作用，一類是C-型凝集素樣受體超家族〔C-typelectin-likereceptorsuperfamily〕，另一類是免疫球蛋白超家族〔immunoglobulinsuperfamily,lgSF〕。近年確定編碼它們的基因組合分別定位于人的第12號(hào)〔12p13丨和第19號(hào)染色體〔19q13.4〕上，并分別命名為NK細(xì)胞復(fù)合體〔naturalkillerplex,NKC〕和白細(xì)胞受體復(fù)合體(leukocytereceptorplex,LRC)。這兩個(gè)超家族受體，有的通過(guò)識(shí)別靶細(xì)胞上的相應(yīng)配體對(duì)殺靶有抑制作用，稱為抑制性受體(ihibitoryreceptor)，有的通過(guò)識(shí)別配體對(duì)殺靶有活化作用，稱為活化受體(activatingrecaptor)。對(duì)它們的深入研究必將對(duì)NK細(xì)胞天然殺靶的識(shí)別機(jī)制更加了解。NKT等細(xì)胞的研究NKT細(xì)胞既表達(dá)T細(xì)胞的TCR又表達(dá)NK細(xì)胞的一些標(biāo)志，是一類屬天然免疫的淋巴細(xì)胞。最早由Ritz等〔1985〕發(fā)現(xiàn)人體NK細(xì)胞有的表達(dá)y6TCR。近年來(lái)對(duì)它在免疫當(dāng)中的作用研究也比擬深入。此外，對(duì)Y6T細(xì)胞的研究也引人注目。對(duì)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制的研究也是目前免疫學(xué)研究的熱點(diǎn)。對(duì)粘膜免疫系統(tǒng)的研究也備受重視?！踩趁庖叻肿友芯窟M(jìn)展有人把20世紀(jì)80年代稱為分子免疫學(xué)時(shí)代，這個(gè)時(shí)期的分子免疫學(xué)得到飛速開(kāi)展，取得了巨大成就。CD抗原的研究進(jìn)展從1982年至2000年已先后舉行過(guò)七次人類白細(xì)胞分化抗原的國(guó)際協(xié)作組會(huì)議。第一次會(huì)議確定的人CD[clusterofifferentiation丨抗原序號(hào)是CD1~15,到最后一次會(huì)議的命名已達(dá)CD1~247。促進(jìn)了對(duì)免疫細(xì)胞分化發(fā)育、相互作用、遷徙及生物學(xué)功能的研究。細(xì)胞因子的研究進(jìn)展自1979年獲得第一種細(xì)胞因子干擾素cDNA克隆以來(lái)，白細(xì)胞介素、集落刺激因子、干擾素、腫瘤壞死因子等都已建立了cDNA克隆。對(duì)細(xì)胞因子及其受體的基因分析、分子構(gòu)造、生物學(xué)功能以及它們相互作用、信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制的研究已成為免疫學(xué)研究的熱門課題。細(xì)胞因子是細(xì)胞間信息傳遞的載體，這些研究也將