1、医学免疫学,第一章 概论,主要内容,一、免疫的概念及功能 二、免疫学概况 三、免疫学发展简史 四、免疫学在生物医学中的地位,免疫的概念,免疫（immunity）是生物机体的免疫系统通过特异性或者非特异性机制,识别“自己”或者“非己”, 排除外源性异物,从而维持自身耐受的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。,免除税赋，免除差役immunitas,免于疫患，免除瘟疫immunity,免疫系统的功能,1. 免疫防御（immune defense）指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；应答过强或持续过长超敏反应；应答过低或缺如免疫缺陷病。 2免疫自稳(immune hom
2、eostasis)免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；自稳机制发生异常自身免疫病。 3. 免疫监视（immune surveillance）指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；免疫监视功能异常肿瘤发生或持续病毒感染。,二、免疫学概况,（一）、免疫的类型（二）、免疫系统的组成（三）、免疫器官的结构和功能,1非特异性免疫（nonspecific immunity）,* 种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。* 主要机制物理屏障 皮肤粘膜/血脑/血胎屏障；化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀
3、菌物质；生物学屏障 非特异性效应细胞：中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞等非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等,（一）、免疫的类型,2特异性免疫（specific immunity）,个体接触特定抗原（决定基）而产生。 仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。 后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。,抗原,特异性免疫,可刺激机体产生特异性免疫应答的物质,抗原决定基,3、特异性免疫应答特点,1.特异性 * 特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）； * 应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原（决定基）发生特异性反应。 2.记忆性 淋巴细胞初次接触特定抗原(决定基）产生应答形成
4、特异性记忆细胞再次接触相同抗原（决定基）刺激记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答 3.耐受性自身反应性免疫细胞接受抗原（决定基）刺激对特定抗原（决定基）产生特异性不应答自身免疫耐受,* 免疫器官中枢免疫器官外周免疫器官* 免疫细胞* 免疫分子,（二）、 免疫系统（immune system,IS）的组成,中枢免疫器官,胸腺- T细胞分化成熟的场所骨髓- 各类免疫细胞发生的场所B细胞分化成熟的场所 发生B细胞应答的场所,1. 胸腺是T细胞分化、成熟的场所 * 有双阴性T-C单阳性T-C * 经过阳性选择获得MHC限制性 * 经过阴性选择获得自身免疫耐受（中枢耐受） * 经过上述过程发育成合格的表
5、达TCR、MHC限制性，自身耐受的单阳性T-C（CD4+或CD8+）输送到外周淋巴器官。,胸腺的功能,2. 分泌胸腺激素和细胞因子* 促进T细胞发育成熟，并分化为亚群 3. 免疫调节功能 * 通过TH与TS亚群进行免疫应答正负调节； * 通过分泌细胞因子和基质细胞表达MHC分子，促进T-C分化成熟。 4. 建立自身耐受（中枢耐受）和维持免疫自稳功能,骨髓,结构：由红骨髓和黄骨髓组成。由结缔组织、血管、神经和造血实质细胞组成微环境。 功能：造血器官：各种免疫细胞的发源地是B细胞发育、分化、成熟的场所是再次免疫应答场所之一,造血干细胞系的分化,淋巴结的结构,外周免疫器官,淋巴细胞经HEV再循环示意
6、图,淋巴结的功能 1. 过滤作用 2. LC居留增殖场所 3. 产生特异性免疫应答 （T细胞介导的细胞免疫应答；B细胞介导的体液免疫应答） 4. 参与LC再循环* LC再循环是LC在血液和淋巴组织间反复的循环。主要是T-C。* 深皮质区中的高内皮静脉（HEV）在淋巴细胞再循环起重要作用。* LC再循环的意义；增加LC与Ag接触的机会； 补充更新淋巴组织中的LC。,淋巴细胞再循环,脾 脏,结构,脾脏的功能,1. 过滤作用 2. LC居留增殖场所 3. 产生特异性免疫应答 4. 合成分泌作用：如补体、细胞因子,粘膜免疫系统（粘膜相关淋巴组织） 鼻相关淋巴组织 肠相关淋巴组织 支气管相关淋巴组织 *
7、 皮肤免疫系统（皮肤淋巴相关组织）,免疫细胞,免疫分子,三、免疫学发展简史,（一）免疫学发展经历的阶段（二）免疫学研究进展概述,（一）免疫学发展经历的阶段1经验免疫学时期（17世纪19世纪）* 中国医学家用人痘苗预防天花* 18世纪末英国医生Jenner接种牛痘苗预防天花,天花病人局部痂皮磨成粉,鼻吸入,预防儿童天花,中国古代“种人痘”,（1617世纪）,图1-1 天花的流行及其控制A. 天花患儿。B. 埃及法老 Ramses V 木乃伊，面部留有天花疤痕。表明人类罹患天花至少有3000年历史。C. 全球性牛痘接种后，最后一名天花患者Ali Maow Maalin在索马里被治愈（1976年）。
8、,图1-2 预防天花的疫苗接种A. 中国古代种痘师采用旱苗法为一儿童作人痘接种。B. 欧洲医师早期直接从马身上取得痘苗，实施现场牛痘接种。（绘图引自文献x和Y）,中国古代关于预防接种的创新思维和实践,明朝（15671572）采用 鼻苗法 预防天花：从天花痊愈者皮肤痘痂制备干粉用银管吹入鼻腔（旱苗法）；或将干粉用水调和塞入鼻孔（水苗法）预防性轻度感染。“下苗时选入钵，用杵研细。加水再研，入和苗丹少许，以微有红色为度，不可太多。再研极和。干湿所得，大约苗新宜润，苗久宜干；天寒用温水，天热用凉水。随取木棉絮一丸如豆大，泡透仍挹干，先展钵底苗浆，再收杵上苗浆。令孩子向明，左手拈起苗丸，塞入鼻孔，男左女
9、右。” 清朝张海鹏海藏癍论萃英,* 清帝顺治罹患天花于24岁早逝，辞世前选次子康熙继位，原因之一是康熙两岁时曾感染天花而无恙。“国初，人多畏种痘，至朕得种痘方，诸子女皆以种痘得无恙。今四十九旗俱命种痘，凡所种者皆得善愈。尝记,初种豆时，年老人尚以为怪。朕坚意为之，遂全此千万人之生者，岂偶然耶？”康熙庭训格言（1689年）,“我听说一百年来中国人一直有此习惯 (指种痘)，这被认为是全世界最聪明、最讲礼貌的一个民族作出的伟大先例和榜样。 倘若我们在法国曾施行种痘，也许会挽救千千万万人的生命。”法国Voltare（1694 -1778）哲学通信,2经典免疫学时期（19世纪中叶-20世纪中叶）免疫学与
10、微生物学互相促进、共同发展* 多种病原菌被发现；* “病原菌致病”概念的提出；* 疫苗的发明；* 细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）；* 免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）；* 免疫化学研究取得重大进展；* 初步认识多种免疫学现象的本质。,Louis Pasteur,1879,狂犬病疫苗炭疽病疫苗,3近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）* Burnet（1957年）克隆选择学说；* 从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。,MacFarlane Burnet（1899-1985）,Top Virologist;Top EpidemiologistTop Immunologist;
11、1960 Nobel prize winner,* 克隆选择（clonal selection）学说：1）机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆，每一克隆的细胞表达同一特异性受体；2）抗原进入体内选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应特异性细胞克隆扩增产生大量后代细胞合成大量具有相同特异性的抗体,Clonal selection theory,（二）免疫学进展概述,1免疫化学研究进展（1）发现抗体、抗原、补体（2）免疫化学的进展使免疫学初具雏形2细胞免疫学进展（1）免疫细胞的发现* 淋巴细胞（T/B细胞）的免疫功能* 免疫细胞来源于骨髓多能造血干细胞（2）T细胞生物学特征的研究进展* T细胞亚类及
12、其功能；TCR的发现及其多样性。（3）细胞免疫与体液免疫应答,（4）免疫耐受现象及其机制（5）抗体生成理论* 侧链学说、模板学说、自然选择学说,3分子免疫学研究进展（1）抗体多样性的遗传学基础（2）细胞因子的基础与应用研究（3）T细胞的特异性识别、激活和效应机制* T细胞识别抗原的MHC限制性（80年代）；* T细胞活化需要双信号（90年代）；* T/B细胞激活和效应的胞内信号转导途径；* CTL的效应机制。（4）抗原提呈的机制,4应用免疫学进展（1）疫苗的发明、应用及推广* 病原菌被发现及细菌分离培养方法的建立；* 制备炭疽菌苗和狂犬病疫苗（vaccine）；* 多种烈性传染病被有效控制或被
13、消灭（天花）。（2）免疫学技术的建立和发展 * 血清学技术和免疫标记技术：* 细胞融合技术：制备单克隆抗体：* T细胞克隆技术：* 分子生物学技术：（3）免疫生物治疗,四、免疫学在生物医学中的地位,（一）免疫学与生物学（二）免疫学与医学,（一）免疫学与生物学1免疫学促进了生命科学发展* 深化对生命过程基本特性的认识* 揭示机体生理功能遗传控制的机制* 拓宽分子生物学的研究领域* 免疫学技术促进了生命科学研究进展 2促进生物技术及生物产业的发展 3. 现代生物学进展促进免疫学进展,20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家年代 学者姓名 国家 获奖成就1901 Behring 德国 发现抗毒素，开
14、创免疫血清疗法1905 Koch 德国 发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素 1908 Ehrlich 德国 提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说Metchnikoff 俄国 发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说1912 Carrel 法国 器官移植1913 Richet 法国 发现过敏现象1919 Bordet 比利时 发现补体, 建立补体结合试验 1930 Landsteiner 奥地利 发现人红细胞血型1951 Theler 南非 发明黄热病疫苗1957 Bovet 意大利 抗组胺药治疗超敏反应1960 Burnet 澳大利亚 提出抗体生成的克隆选择学说Medawar 英国 发现获得性移植
15、免疫耐受性1972 Edelman 美国 阐明抗体的化学结构Porter 英国 阐明抗体的化学结构1977 Yalow 美国 创立放射免疫测定法1980 Dausset 法国 发现人白细胞抗原Snell 美国 发现小鼠H-2系统Benacerraf 美国 发现免疫应答的遗传控制 Jerne 丹麦 提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 Kohler 德国 杂交瘤技术制备单克隆抗体Milstein 阿根廷 单克隆抗体技术及Ig基因表达的遗传控制Tonegawa 日本 抗体多样性的遗传基础Murray 美国 第一例肾移植成功Thomas 美国 第一例骨髓移植成功1996 Doherty 澳大利亚 提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式Zinkernagel 瑞士 提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式,（二）免疫学与医学,1免疫学理论对临床医学的指导作用：器官移植、肿瘤、自身免疫病、传染病等等 2免疫学技术和制剂在临床实践中的应用（1）免疫学预防* Jerner发明牛痘苗研制成功防治一系列传染性疾病的疫苗20世纪80年代人类宣布消灭天花不久将消灭脊髓灰质炎及麻疹有待战胜的AIDS、疯牛病、SARS等。(2)免疫学诊断 * 抗原-抗体反应具有高度特异性* 免疫学技术成为主要的临床检验技术。(3)免疫学治疗,
