醫(yī)學免疫學第一章緒論

醫(yī)學免疫學（護理本科多媒體課件）2007/10/121第一頁，共26頁。第一章緒論第一節(jié)醫(yī)學免疫學概述第二節(jié)免疫學發(fā)展簡史和重要成就第三節(jié)20世紀獲得諾貝爾獎的免疫學家及其貢獻2第二頁，共26頁。第一節(jié)醫(yī)學免疫學概述一、免疫與免疫學

免疫在醫(yī)學上最早的概念是免除瘟疫（傳染病）的意思。傳統(tǒng)的概念認為，免疫是機體對病原微生物及其有害產(chǎn)物的抵抗力。通過科學的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)許多非傳染性異物（如動物血清、藥物等），也可以發(fā)生類似抗感染的特異性反應。因此，免疫現(xiàn)象不局限于抗感染。

免疫（immunity）：是機體免疫系統(tǒng)識別和排除抗原性異物，維持自身生理平衡與穩(wěn)定的功能。免疫通常對機體是有利的，如抗感染和抗腫瘤免疫；但在某些條件下也可以損害機體，如引起過敏性疾病和自身免疫疾病。

醫(yī)學免疫學（medicalimmunology）：是研究機體免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、生理功能、免疫應答的規(guī)律和效應、免疫功能異常所致疾病及其發(fā)生機制，以及免疫學診斷與防治的一門生物學科。

學習免疫學的目的是能應用有關(guān)的理論知識，解釋臨床上常見的免疫現(xiàn)象和免疫性疾病的機制，并為診斷、防治免疫性疾病奠定基礎(chǔ)。3第三頁，共26頁。二、免疫系統(tǒng)及其功能

機體的免疫功能是由免疫系統(tǒng)完成的，免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞和免疫分子等組成。1、免疫器官

免疫器官由中樞免疫器官和外周免疫器官組成。人和哺乳動物的中樞免疫器官包括骨髓、胸腺、腔上囊。骨髓：是造血器官，也是B淋巴細胞發(fā)育成熟的場所。胸腺：T細胞分化成熟的場所。法氏囊：禽類B細胞分化成熟的場所。外周免疫器官包括淋巴結(jié)、脾臟和粘膜相關(guān)淋巴組織。外周免疫器官是T細胞和B細胞定居、增殖的場所，也是發(fā)生免疫應答的重要部位（詳見第七章）。

2、免疫細胞

免疫細胞泛指參與免疫應答或與免疫應答有關(guān)的細胞及前體細胞，主要包括造血干細胞、T、B淋巴細胞、NK細胞、單核吞噬細胞、粒細胞、紅細胞、肥大細胞、單核-巨噬細胞和樹突狀細胞。

4第四頁，共26頁。1、參加固有（非特異性）免疫應答的細胞主要包括單核巨噬細胞、樹突狀細胞、NK細胞、粒細胞和B1細胞等。單核巨噬細胞和樹突狀細胞對病原微生物等非己異物的識別缺乏專一性，即對各種病原微生物和其它抗原性異物均可識別，并迅速產(chǎn)生免疫應答，發(fā)揮吞噬、殺菌等非特異性抗感染免疫作用，在特異性免疫應答的啟動和效應階段也發(fā)揮重要作用。B1細胞是執(zhí)行非特異性免疫功能的B淋巴細胞，主要識別某些病原體表面共有的多糖抗原，產(chǎn)生以IgM類抗體，發(fā)揮非特異性抗感染免疫效應。單核吞噬細胞(Mф)主要包括血液中的單核細胞和組織中的巨噬細胞。單核吞噬細胞在骨髓中發(fā)育成熟后進入血液，然后通過毛細血管進入肝、脾、淋巴結(jié)和全身結(jié)締組織中發(fā)育、分化為巨噬細胞。5第五頁，共26頁。2、參與和執(zhí)行適應性（特異性）免疫應答的細胞主要包括抗原提呈細胞，αβT細胞和B2細胞?？乖岢始毎ˋPC）是一類具有攝取、加工處理抗原，并能通過細胞內(nèi)MHC分子將加工處理后形成的抗原肽運載到細胞表面，供抗原特異性淋巴細胞識別結(jié)合，啟動免疫應答的細胞。專職APC細胞包括樹突狀細胞和巨噬細胞，非專職APC細胞包括內(nèi)皮細胞、上皮細胞、某些病毒和腫瘤感染的細胞。αβT細胞和B2細胞即通常說的T、B淋巴細胞，此類T、B淋巴細胞表面具有特異性抗原受體，即TCR、BCR。T細胞表面的TCR不能直接識別結(jié)合抗原分子，只能識別結(jié)合被APC攝取/加工處理后，以抗原肽形式表達于APC表面的抗原分子，即抗原肽-MHC的復合物。B細胞可通過表面BCR直接識別結(jié)合相應的抗原分子。T/B淋巴細胞識別抗原后，可啟動特異性細胞和體液免疫。6第六頁，共26頁。（三）免疫分子免疫分子包括抗體、補體、細胞因子、主要組織相容性抗原和分化群等。1、抗體(antibody，Ab)：免疫系統(tǒng)受抗原刺激以后，B細胞轉(zhuǎn)化為漿細胞，由漿細胞產(chǎn)生能與相應抗原發(fā)生特異性結(jié)合的球蛋白稱抗體。它們與相應抗原特異性結(jié)合后，并在補體、吞噬細胞和NK細胞參與下，產(chǎn)生溶菌、促進吞噬殺菌的調(diào)理作用和抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用。2、補體（complement）：存在于人和動物的正常血清中，與免疫有關(guān)，具有酶活性的蛋白質(zhì)。在生理狀態(tài)下，補體各成分以酶原或非活性的狀態(tài)存在與體液中，只有被某些物質(zhì)(如抗原抗體復合物)激活后，才能表現(xiàn)出細胞溶解、促進吞噬的調(diào)理作用、免疫調(diào)節(jié)作以及釋放炎癥介質(zhì)參與炎癥反應等作用。7第七頁，共26頁。3、細胞因子（cytokine，CK）是由多種細胞，特別是活化免疫細胞合成分泌的一類具有多種生物學活性的小分子蛋白。細胞因子在免疫細胞分化發(fā)育、免疫應答及其調(diào)節(jié)、炎癥反應和組織修復等過程中發(fā)揮重要的作用。4、主要組織相容性抗原（majorhistocompatibilityantigen）各種生物都具有的復雜的組織相容性抗原稱為組織相容性抗原系統(tǒng)，其中引起強而迅速的排斥反應的抗原系統(tǒng)成為主要組織相容性抗原。在生理條件下MHC分子的主要功能是結(jié)合、提呈抗原肽，啟動特異性免疫應答。5、分化群（lusterofdifferentiation,CD）是用單克隆抗體識別鑒定的存在于免疫細胞表面的膜分子。CD3分子與TCR非共價鍵結(jié)合組成TCR-CD3復合受體分子，其主要作用是轉(zhuǎn)導TCR識別抗原后產(chǎn)生的活化信號，同時也是T細胞表面特有的、能與其它免疫細胞相鑒別的標志。8第八頁，共26頁。（四）免疫的主要功能及其表現(xiàn)：1、免疫防御（immunologicdefence）：識別和清除病原生物和其他抗原性異物的功能。該功能若有缺陷，可反復發(fā)生感染，出現(xiàn)免疫缺陷病，若反應太強，可引起超敏反應。2、免疫穩(wěn)定（immunologichomeostasis）：識別和清除損傷或衰老的自身細胞，進行免疫調(diào)節(jié)，維持自身穩(wěn)定的功能。若該功能紊亂，可引起自身免疫病。3、免疫監(jiān)視（immunologicsurveillance）：即識別和清除機體內(nèi)突變細胞的功能。人體每天有大量的細胞發(fā)生突變，若免疫監(jiān)視功能障礙低或消失，突變細胞就會生長、增殖，形成腫瘤。9第九頁，共26頁。免疫的三大功能及表現(xiàn)功能正常表現(xiàn)（有利）異常表現(xiàn)（有害）免疫防御(immunologicdefence)抗病原微生物的侵襲超敏反應、易受感染或免疫缺陷病免疫穩(wěn)定(immunologichomostasis)對自身組織成分的耐受自身免疫性疾病免疫監(jiān)視(immunologicsurveillance)防止細胞癌變或持續(xù)性感染腫瘤或持續(xù)性病毒感染10第十頁，共26頁。三、免疫的類型和作用特點1、固有免疫（innateimmunity）：又稱天然免疫或非特異性免疫，是機體在長期的種系發(fā)育和進化過程中逐漸形成的一種天然防御功能。固有免疫經(jīng)遺傳獲得，對各種侵入的病原體或其它抗原性異物可迅速應答。固有免疫應答系統(tǒng)主要包括：組織屏障（皮膚粘膜）、固有免疫細胞（吞噬細胞、樹突狀細胞、NK細胞）、固有免疫分子（補體、細胞因子和具有抗菌作用的多肽、蛋白質(zhì)、酶類物質(zhì)等）。2、適應性免疫（adaptiveimmunity）：又稱獲得性免疫或特異性免疫，是機體在生活過程中，受病原微生物等抗原性異物刺激后產(chǎn)生的，只能相應特定病原體等抗原性異物起作用的防御功能。執(zhí)行適應性免疫應答的細胞是表面具有特異性抗原識別受體的T/B淋巴細胞。11第十一頁，共26頁。固有性免疫特點（1）出生時已具備（早）（2）可穩(wěn)定性遺傳給后代（3）作用廣泛：無特異性（4）個體差異不大組成和功能（1）解剖與生理屏障（2）生物學屏障（3）吞噬細胞及吞噬作用·大、小吞噬細胞·吞噬過程及后果（4）體液因子:補體、溶菌酶12第十二頁，共26頁。吞噬細胞13第十三頁，共26頁。獲得性免疫特點：（1）出生后受抗原刺激產(chǎn)生（2）具有特異性（針對性）（3）一般不能遺傳（4）個體差異大（5）具有記憶性組成與功能：體液免疫：B細胞漿細胞Ab

細胞免疫：AgAPCT細胞致敏T細胞、淋巴因子Ag14第十四頁，共26頁。四、適應性免疫應答及其過程1、適應性免疫應答及其類型參與和執(zhí)行適應性免疫應答的細胞主要包括抗原提呈細胞和抗原特異性T、B淋巴細胞。病原微生物等非己抗原性異物是誘導抗體產(chǎn)生適應性免疫應答的物質(zhì)，被稱為抗原。特異性異物在體內(nèi)被抗原提呈細胞加工處理后，可激活T、B細胞，使T細胞增殖為效應T細胞，通過釋放細胞因子和細胞毒作用，產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)和細胞免疫效應；使B細胞增殖分化為漿細胞，通過合成和分泌抗體產(chǎn)生體液免疫效應。2、適應性免疫應答的過程（1）抗原呈遞與識別階段：是抗原呈遞細胞（APC）捕獲、加工、呈遞抗原，抗原特異性淋巴細胞(T、B細胞)識別抗原階段。（2）活化增殖分化階段：抗原特異性淋巴細胞識別抗原后活化，進行增殖與分化，以及產(chǎn)生效應性淋巴細胞和效應分子的過程。T淋巴細胞增殖分化為淋巴母細胞，最終成為效應性淋巴細胞，并產(chǎn)生多種細胞因子；B細胞增殖分化為漿細胞，合成并分泌抗體。（3）效應階段：此階段是由活化的效應性細胞CTL（細胞毒性T細胞）與TD（遲發(fā)型變態(tài)反應性T細胞）細胞和效應分子（抗體與細胞因子）發(fā)揮細胞免疫效應和體液免疫效應的過程。15第十五頁，共26頁。五、免疫應答異常及其所致的疾病接受“非己”抗原性異物刺激后，機體免疫應答適度可產(chǎn)生對人體有益的抗感染、抗腫瘤等免疫保護作用。機體免疫應答過高可引起對人體有害的超敏反應，包括由特異性IgE抗體介導的速發(fā)型超敏反應，如青霉素過敏性休克，或由效應T細胞介導的尺發(fā)型超敏反應，如接觸性皮炎；機體免疫應答過底或缺失則可引起嚴重或持續(xù)性感染、腫瘤或免疫缺陷?。辉陂L期感染、物理、化學因素刺激誘導下，某些自身反應性T、B淋巴細胞活化，可引發(fā)自身免疫性疾病。16第十六頁，共26頁。第二節(jié)免疫學發(fā)展簡史和重要成就免疫學的發(fā)展可以分為四個時期：免疫學開創(chuàng)期、傳統(tǒng)免疫學時期、近代免疫學時期和現(xiàn)代免疫學時期。一、免疫學開創(chuàng)期（16-17世紀）公元16世紀，中國醫(yī)生首次用人痘苗預防天花。經(jīng)驗觀察，將沾有皰漿的患者的衣服給正常兒童穿戴；或?qū)⑻旎ㄓ虾蟮木植筐杵つコ杉毞?，?jīng)鼻給正常兒童吸入，可預防天花。這些方法在北京地區(qū)較為流行，且經(jīng)絲綢之路西傳至亞歐各國；18世紀傳至英國，經(jīng)海上絲綢之路，東傳至朝鮮、日本及東南亞國家。[缺點]：種“人痘”，帶有危險性，有可能得天花。這個缺點限制了這種方法的廣泛應用。二、傳統(tǒng)免疫學時期（18-20世紀）1、人工主動和人工被動免疫方法的建立17第十七頁，共26頁。A、公元18世紀，英國的鄉(xiāng)村醫(yī)生Jenner觀察到?；加信６唬植慷徽羁崴迫祟愄旎?，擠奶女工為患有牛痘的病牛擠奶，手臂部亦得“牛痘”，但卻不得天花。于是他意識到牛痘可預防天花。為證實這一設(shè)想，1798年他將牛痘接種于一個8歲男孩手臂，兩個月后，再接種從天花患者來源的痘液，只至局部手臂皰疹，未引起全身天花。在Jenner年代不知天花是由天花病毒感染。他從實踐觀察中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)種牛痘預防天花，安全有效，是一劃時代的發(fā)明。然而，由于當時人們對生物科學認識的局限性，以為接種牛痘會在人體不同部位長出牛頭牛角成為怪物，使之推廣緩慢。B、19世紀后期法國微生物學家巴斯德將病原菌（炭疽桿菌）經(jīng)高溫滅活，制成死菌苗；將雞霍亂病原培養(yǎng)物在室溫下長期放置而減毒；將當時尚不知的病原體-狂犬病毒，經(jīng)兔腦傳代亦能獲得減毒株，制成減毒活疫苗，進行預防接種。C、1890年德國醫(yī)師貝林和日本學者北里研制了白喉抗毒素，用含白喉抗毒素的動物免疫血清成功應用于白喉病人的治療，由此形成了抗原和抗體的概念，開創(chuàng)了被動免疫治疾病的途徑。18第十八頁，共26頁。2、原始細胞免疫和體液免疫學說的提出及兩者的統(tǒng)一A、Metchnikoff（1883-1890）提出原始的細胞免疫學說，認為吞噬細胞是執(zhí)行抗感染免疫作用的細胞。B、Koch（1891）發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌和Koch現(xiàn)象，即感染過結(jié)核桿菌的豚鼠，再次皮下注射少量結(jié)核桿菌后，可使注射局部組織發(fā)生壞死。上述發(fā)現(xiàn)對日后闡明細胞免疫的作用具有重要意義。C、Ehrlich（1890）提出原始的體液免疫學說，認為血清中存在的抗菌物質(zhì)在抗感染免疫中起決定作用。D、Wright和Douglas（1903）發(fā)現(xiàn)動物免疫血清能加速吞噬細胞對相應細菌的吞噬，提出了免疫血清（含抗體和補體）具有調(diào)理吞噬作用，從而將體液免疫和細胞免疫學說統(tǒng)一起來。19第十九頁，共26頁。3、免疫病理概念的建立Riohet和Portiter（1902）發(fā)現(xiàn)，接受海葵提取液注射后幸免于難的狗，數(shù)周后再次接受極少量?？崛∫嚎闪⒓此劳觥?jù)此提出過敏反應即免疫病理的概念。4、經(jīng)典血清學技術(shù)的建立A、Durham等（1896）發(fā)現(xiàn)特異性凝集反應，同年Widal建立了診斷傷寒的肥達試驗。B、Kraus（1898）建立了沉淀試驗。C、Bordet和Gengou（1900）建立了補體結(jié)合試驗。D、Landseiner（1900）發(fā)現(xiàn)了ABO血型抗原，建立了檢測血型的玻片凝集試驗。20第二十頁，共26頁。三、近代免疫學時期1、細胞轉(zhuǎn)移遲發(fā)型超敏反應實驗的成功2、天然免疫耐受和人工誘導的免疫耐受3、克隆選擇學說的建立體內(nèi)存在無數(shù)抗原特異性淋巴細胞克??；胚胎期與自身成分反、應的淋巴細胞被“禁忌”形成耐受；出生后淋巴細胞遇到相應抗原發(fā)生特異應答，并形成記憶禁忌細胞突變可導致自身免疫。4、免疫球蛋白基本結(jié)構(gòu)的闡明21第二十一頁，共26頁。四、現(xiàn)代免疫學時期（20世紀60年代至今）20世紀70年代后期，借助于各學科，尤其是分子生物學發(fā)展的成就，使免疫學發(fā)展到現(xiàn)代免疫學階段，及以基因、分子、細胞、整體的不同的、互為基礎(chǔ)的層次上，研究免疫細胞生命活動的基本規(guī)律的機制，使細胞活化、信號轉(zhuǎn)導、細胞凋亡、細胞分化發(fā)育等根本問題得以深入理解。1、免疫系統(tǒng)的建立免疫器官：骨髓、胸腺、淋巴結(jié)免疫細胞：T細胞——細胞免疫B細胞——體液免免疫分子2、特異性免疫應答及其相關(guān)免疫細胞表面膜分子的研究3、免疫技術(shù)和其它相關(guān)技術(shù)的發(fā)展22第二十二頁，共26頁。免疫學研究的方向1、細胞因子的研究腫瘤壞死因子（TNF）因發(fā)現(xiàn)其能造成腫瘤組織出血壞死而得名，干擾素（INF）可干擾病毒感染和復制而得名—抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等；2、免疫耐受的研究器官移植（接受）減少排斥——免疫耐受3、細胞凋亡在研究細胞毒性T細胞（CTL)對靶細胞的殺傷機制中，發(fā)現(xiàn)CTL表達Fas抗原，靶細胞表達FasL（Fas的配體）,當T與靶細胞接合，F(xiàn)as與FasL接合，活化一組半胱天冬氨酸蛋白酶，致DNA斷裂，細胞死亡。正常時，當細胞進入衰老，亦活化此過程，細胞死亡，迅速被吞噬細胞清除，不致炎癥，故又稱凋亡。4、蛋白質(zhì)工程新技術(shù)的開發(fā)和應用（單克隆抗體）抗體（Ab)的動物來源，在應用中有致過敏的危險，且多次使用會失效。現(xiàn)已能用小鼠制備人的抗體（Ab)，即將小鼠的免疫球蛋白基因全部敲除，轉(zhuǎn)入人免疫球蛋白基因，培育成的小鼠，在抗原刺激下能產(chǎn)生完全人源的Ab，其效果提高，且因無小鼠成分不會被排斥。5、口服自身抗原的研制（預防自身免疫?。┛诜乖?，會致腸道局部免疫，但致全身免疫耐受。在動物試驗中，以證明能預防一