医学免疫学概述

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1、1,2,医学免疫学 Medical Immunology 免疫学教研室,主讲高劲松,3,第一章 绪 论,4,本章重点,1. 免疫和免疫学概念2. 免疫系统的组成及功能3. 免疫应答的类型与作用,5,学习目标,掌握免疫的概念、免疫系统的组成与功能、免疫应答的类型及特征; 熟悉克隆选择学说的内涵及其对免疫学发展的贡献; 了解免疫学的发展历史、免疫学在生物医学发展中的重要作用。,6,第一章 绪 论,第一节 医学免疫学概述 一、免疫与免疫学 二、免疫学在生命科学中的地位及重要性 三、免疫学简介,7,一、免疫与免疫学,1、免疫（immunity）的基本概念 拉丁字immunitas 原意免除差役，免除赋

2、税immunity 医学引申：免除瘟疫即抵抗传染病的能力。,8,Bacteria （细菌）,Fungi （真菌）,Virus（病毒）,Parasites （寄生虫）,9,1）对人体免疫功能的认识首先从抗感染免疫开始 。 传统免疫概念： 即机体抗感染的能力； 抗感染免疫,对机体有利。,10,2）免疫系统的重要生理功能就是对“自己”和“非己”抗原的识别及应答。在免疫功能正常的条件下，对“非己”抗原产生排异效应，发挥免疫保护作用，如抗感染免疫等。在免疫功能失调的情况下，免疫应答可造成机体组织损伤，产生过敏疾病或自身免疫病 免疫系统以它识别和区分“自己”与“非己”抗原分子的能力，起着排异和维持自身耐受

3、的作用。,11,Inflammation,12,3）免疫的现代概念,免疫（Immunity）：机体免疫系统识别“自己”和“非己”，对自己成分产生天然免疫耐受，对非己异物产生排除作用，维持内环境稳定的一种生理功能。应答的始动因素不限于病原感染因子，应答的后果不一定对机体有利。,13,2、免疫学研究自身防御与稳定；机体如何识别异物并与之反应。研究内容：免疫系统的组成、结构和生理功能的一门学科。3、医学免疫学研究人体免疫系统的组成和功能，免疫应答的规律和效应，在健康和疾病条件下的免疫现象，以及应用免疫学理论和方法进行诊断、预防、治疗的一门科学。,14,二、免疫学在生命科学中的地位及重要性,1、新兴的

4、独立、快速发展的学科2、生命科学的前沿学科和支柱学科之一3、医学基础学科和支撑学科之一,15,1、新兴的独立、快速发展的学科,16,（1）免疫学促进了生命科学的发展深化对生命过程的基本特性的认识 （2）极大促进生物技术和产业的发展生物制剂已发展为具有巨大市场潜力的新兴产业。,2、生命科学的前沿学科和支柱学科之一,17,3、医学基础学科和支撑学科之一,（1）免疫学理论对临床医学的指导作用形成与医学相关的众多分支学科：免疫生物学、免疫病理学、免疫遗传学、免疫药理学、免疫毒理学、神经免疫学、肿瘤免疫学、移植免疫学、生殖免疫学、老年免疫学、感染免疫学、临床免疫学等。,18,（2）免疫学技术和制剂在临床

5、实践中的应用 （3）医学免疫学在医学中具有重要地位免疫学理论覆盖面极广，涉及基础/临床医学各学科；免疫学技术是生命科学和医学领域普遍应用的研究技术。,19,免疫学:医学科学的枢纽,SARS:人类所面临的新的疾病,20,三、免疫学简介,医学免疫学研究领域简介免疫学最基本内涵免疫系统及其功能 免疫的类型和作用特点 免疫性疾病 免疫学应用,21,医学免疫学研究领域,基础免疫学临床免疫学免疫学技术和诊断免疫学,22,（一）免疫系统及其功能,1、免疫系统 免疫器官和免疫组织 免疫细胞 免疫分子,免疫学最基本内涵,23,24,免疫细胞分类 固有免疫应答细胞 例如： 单核巨噬细胞、 自然杀伤细胞、中性粒细胞

6、等。 适应性免疫应答细胞例如：T、B细胞,25,26,免 疫 分 子,27,28,2、免疫系统的功能 免疫防御 immunologic defence 免疫自稳 immunologic homeostasis 免疫监视 immunologic surveillance,免疫功能体现免疫系统对Ag的识别和清除。,29,免疫系统的基本功能,1）免疫防御（immune defence）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 homeostasis)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

7、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。,30,图2A Tc细胞作用过程模式图-免疫防御,31,图2B Tc细胞攻击肿瘤细胞扫描电镜像(体外培养实验 人工加色)免疫监视,32,33,1、免疫应答概念免疫系统识别和清除抗原的全过程。,（二）免疫应答的类型和作用特点,34,2、免疫类型： （1）固有免疫（innate immunity） （2）适应性免疫（adaptive immunity）,35,免疫应答的类型,固有免疫应答：天然免疫应答 （非特异性免疫应答） 长期种系发育、进化而成； 适

8、应性免疫应答：获得性免疫应答 （特异性免疫应答） 后天接受抗原刺激产生, 又分为: - B细胞介导的体液免疫应答 - T细胞介导的细胞免疫应答,36,（1）固有免疫（非特异性）,构成：防御屏障、吞噬细胞、自然杀伤细胞、免疫分子等,发挥作用时间：即刻96小时内。,37,固 有 免 疫,38,巨噬细胞吞噬细菌,39,40,（2）适应性免疫（特异性）,执行成分：T细胞、B细胞、抗原提呈细胞等。,发挥作用时间：96小时后。,特点：个体在生命过程中获得，不能传给子代； 接受抗原刺激后主动产生；针对特定抗原，具有高度特异性、多样性、耐 受性和记忆性。 作用较慢,基本过程,识别启动阶段 活化、增殖、分化阶段

9、 效应阶段,特异性免疫应答,42,特异性免 疫 应 答 的 基 本 过 程,43,适应性免疫的分类,44,细胞免疫,45,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,46,47,固有性免疫应答和适应性免疫应答的特征,48,49,第二节 免疫学发展史和重要成就,一、免疫学开创期（1617世纪）天花的预防:“人痘”、中国明朝二、传统免疫学时期（1820世纪初）接种“牛痘苗”预防天花病原体的发现；制备死疫苗或减毒活疫苗；预防接种。 科学实验发现并证实感染与免疫的关系免疫血清的发现：免疫治疗原始细胞免疫学说和体液免疫学说的提出及统一经典血清学技术的建立等。,50,我国医学家创造性地发明了用人痘苗预防天花病

10、的方法。,51,2049中国青少年 科学素质培育计划,天花 (smallpox)由天花病毒引起的急性传染病。天花病毒繁殖速度快、传染性强、死亡率高。潜伏期717天(平均约12天)。,52,天花病毒,天花病毒,53,2049中国青少年 科学素质培育计划,症状： 发病23天内：会在脸、手臂与腿上出现浓密的圆形疹子，深埋在皮肤中，而后遍布全身。病变时疹子转变成脓疱； 2周后：开始变干； 34周：结痂处剥离脱落。有高烧、疲劳、头痛与背痛的症状。在感染天花病毒后的15至20天内致死率高达30。,54,2049中国青少年 科学素质培育计划,天花患儿从17天的病症图,55,2049中国青少年 科学素质培育计

11、划,天花患者的手部症状,56,2049中国青少年 科学素质培育计划,2从种人痘谈到种牛痘,我国古代接种人痘的方法有四种： 痘衣法：把天花病人的衣服或涂有天花脓疱浆的衣服给小儿穿。 痘浆法：用棉花蘸天花脓疱液塞入儿童鼻孔。 旱苗法：先将天花痂皮阴干研细，而后用银管吹入鼻孔。 水苗法：将天花痂皮研细用水调湿，以棉花蘸染塞入鼻孔。,人痘接种：实际上是人为地选择毒性小的天花病毒在人体内造成一次轻型天花感染，因此难免有一定危险。接种后轻则留下大块疤痕，重则会导致死亡，有的还可能成为新的传染源。,57,2049中国青少年 科学素质培育计划,1688年俄国首先 派医生来北平学习 种痘及检痘法,18世纪人痘接

12、种术 由俄国传至土耳其,传播到日本、 朝鲜、俄国和 土耳其等国,玛丽蒙塔古夫人 （1689-1762） 将此方法传到英国,欧洲各国和印度 也试行接种人痘,1744年李仁山将种 痘法传授给日本,58,2049中国青少年 科学素质培育计划,1798年英国格罗斯特郡Edward Jenner 发明用接种牛痘来预防天花获得成功，并发表论文。此后推广至全球，使天花流行得以控制。最后一例天花病人于1976年在索马里被治愈，其后未再发现。世界卫生组织（WHO）于1979年10月26日正式宣布全世界消灭天花。,59,Jenner首次用牛痘来预防天花而引起人们的恐慌,60,61,2049中国青少年 科学素质培育

13、计划,为什么接种牛痘能预防天花？,牛痘病毒与天花病毒的抗原（表面结构）绝大部分相同，而且对人体不会致病,能使人体的免疫系统产生免疫力来抵抗病毒感染,62,Eli Metchnikoff(1845-1916),Emil von Behring (1845-1917),Robert Koch (1843-1910),Paul Ehrilich(1854-1915),提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说,发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫理论,发现结核杆菌；提出病原菌致病的概念,发现抗毒素并治愈一名白喉患者,63,为什么人得了传染病或者接种了减毒疫苗之后能获得抵抗力?,对免疫机制的理论探讨,当时形成了两

14、大学派,细胞免疫学说,体液免疫学说,俄国学者梅契尼可夫(Metchnikoff),德国学者欧利希 (Paul Ehrlich),64,三、近代免疫学时期（20世纪中叶） 1、迟发型超敏反应 2、抗体的基本结构的阐明 3、免疫耐受的发现 4、Burnet 克隆选择学说（clonal selection）,65,克隆选择学说,澳大利亚免疫学家Burnet于1957年提出了抗体形成的克隆选择学说： 在个体发育早期拥有多种多样的抗体产生细胞，每一克隆细胞表面只有一种特异性抗原受体。当抗原进入机体与相应受体细胞结合，可诱导该克隆细胞活化增殖分化，产生大量分泌抗体的细胞和记忆细胞， 此即所谓克隆选择。但若

15、胚胎期抗体产生细胞与抗原相遇(此时可遇到的抗原通常为自身成分)则会被破坏、排除或失活，称为禁忌细胞株，形成对自身抗原的天然耐受状态。若禁忌细胞株因突变等原因重新获得增殖能力，则将对自身抗原产生免疫应答。,66,67,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,68,免疫系统结构、组成及功能； 固有免疫及适应性免疫； 体液免疫及细胞免疫； T、Bc的特异性免疫应答过程； 免疫调节及免疫应答异常与疾病 在免疫学理论指导下独立学科 免疫学应用：DNA疫苗，重组CK，单克隆抗体等,四、现代免疫学时期（20世纪60年代至今）,69,70,71,DNA Vaccines,The Third Vaccine R

16、evolution,Plasmid vaccine,DNA Vaccines,72,第三节 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，开创免疫血清疗法1905 Koch 德国 发现病原菌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1930 Landsteiner 奥地利 发现人红细胞血型1951 Theler 南非 发明

17、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 提出免疫网络学说Kohler 德国 杂交瘤技术制备单克隆抗体Milstein 英国 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Marray 美国 第一例肾移植成功Thomas 美国 第一例骨髓移植成功1996 Doherty 美国 提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式Zinkernagel,