医学免疫学课件1免疫学发展简史与展望

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1、医学免疫学 Medical Immunology 推动现代生命科学前进的三架马车 分子生物学（Molecular Biology） 免疫学（Immunology） 细胞生物学（Cell Biology） 免疫学（Immunology）是研究免疫系统的结构与功能，理解其对机体有益的防卫功能和有害的病理作用及其机制，以发展有效的免疫学措施，实现防病治病的目的。 免疫学是研究宿主免疫系统识别并消除有害生物及其成分的应答过程及机制的科学 第二节 免疫学发展简史 一、 经验免疫学时期 医治天花 （唐开元年间，公元731741年） 我国11世纪开始接种人痘 18世纪后叶，Jenner发明牛痘，19世纪欧洲

2、推广 二、科学免疫时期 病原菌的发现和疫苗使用的推广 Pasteur观察到细菌、发明培养基、制备疫苗；Koch提出病原菌致病的概念 抗体的发现、应用及细胞免疫的研究 （一）抗体的发现 德国学者Behring和日本学者北里于1890年在Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的作用。这种被动免疫法很快应用于临床治疗。Behring于1891年应用来自动物的免疫血清成功地治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的病例。为此他于1902年获得了诺贝尔医学奖 （二） 抗原的结构与抗原特异性Landstein

3、er（1910）等人首先应用偶氮蛋白的人工结合抗原，研究抗原-抗体反应特异性的化学基础开始的。认识到决定抗原特异性的是很小的分子，他们的结构不同，使其抗原性不同。 （三）抗体是免疫球蛋白 20世纪30年代，通过电泳证明，抗体是-球蛋白 （四）抗体是四肽链结构 1959年，Porter 和Edelman对抗体结构进行研究证明 （五）超敏反应20世纪初发现动物Ab致血清病，后来von pirguet进一步证明 （六）免疫耐受的发现1945年Owen发现 （七）Burnet学说及其对免疫学发展的推动作用 克隆选择学说 免疫耐受现象的发现与证实:Oven（德国）发现免疫耐受现象,随后Medawar（英

4、国）进一步用实验证实了免疫耐受现象,并指出在动物胚胎发育期或新生期接触抗原,可对之发生免疫耐受,直到成年期,对该抗原不发生免疫应答 第三节 现代免疫学时期 抗原识别受体多样性的产生 1978年Tonegawa发现抗体基因重排是B细胞抗原识别受体多样性的原因 信号转导途径的发现 细胞程序性死亡途径的发现 CTL表达FasL，靶细胞表达其受体Fas 造血与免疫细胞的发育 免疫细胞多能造血干细胞神经干细胞 应用免疫学的发展 DNA疫苗、基因工程制备重组细胞因子、免疫细胞治疗、完全人源抗体及口服自身抗原预防自身免疫疾病 免疫学经历了四个迅速发展阶段 1876年后，多种病原菌被发现，用已灭活及减毒的病原

5、体制成疫苗，预防多种传染病，使疫苗得以广泛发展和使用 1900年前后，抗原与抗体的发现，揭示出“抗原诱导特异抗体产生”这一免疫学的根本问题，促进了免疫化学的发展及抗体的临床应用 1957年后，细胞免疫学的兴起，人类理解到特异免疫是T及B淋巴细胞对抗原刺激所进行的主动免疫应答过程的结果，理解到细胞免疫和体液免疫的不同效应与协同功能 1977年后，分子免疫学的发展，得以从基因活化的分子水平，理解抗原刺激与淋巴细胞应答类型的内在联系与机制 免疫界获诺贝尔奖： 1900年 以来14项 1970年 以来6项 20世界获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家 21世纪的免疫学 人类基因组计划完成，已进入后基因时代

6、，从基因结构转向功能基因研究。 今后仍要以免疫细胞及免疫学方法为主要手段，研究并开发功能基因及功能蛋白，以防治疾病、提高健康、预防生物恐怖。免疫学必将做出更大贡献。 20 世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家 发现获得性移植免疫耐受性 英 国 Medawar 提出抗体生成的克隆选择学说 澳大利亚 Burnet 1960 抗组胺药治疗超敏治疗 意大利 Bovet 1957 发明黄热病疫苗 南 非 Theler 1951 发现人红细胞血型 奥地利 Landsteiner 1930 发现补体 比利时 Bordet 1919 发现过敏现象 法 国 Richet 1913 器官移植 法 国 Carrel

7、 1912 发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说 俄 国 Metchnikoff 提出抗体生成侧链学和体液免疫学说 德 国 Ehrlich 1908 发现病原菌 德 国 Koch 1905 发现抗毒素，开创免疫血清疗法 德 国 Behring 1901 获奖成就 国 家 学者姓名 年 代 提出 MHC 限制性，即 T 细胞的双识别模式 美 国 Doherty, Zinkernagel 1996 第一例骨髓移植成功 美 国 Thomas 第一例肾移植成功 美 国 Marray 1990 抗体多样性的遗传基础 日 本 Tonegawa 1987 单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传控制 英 国

8、Mislstein 杂交瘤技术制备单克隆抗体 德 国 Kohler 提出免疫网络学说 丹 麦 Jerne 1984 发现免疫应答的遗传控制 美 国 Benacerraf 发现小鼠 H-2 系统 美 国 Snell 发现人白细胞抗原 法 国 Dausset 1980 创立放射免疫测定法 美 国 Yalow 1977 阐明抗体的化学结构 英 国 Porter 阐明抗体的化学结构 美 国 Edelman 1972 * 法兰西的英雄巴斯德 “告诉你使我达到目标的奥秘吧，我的唯一力量就是我的坚持精神。” 巴斯德的这句话给他的一生做了最好的总结。也正因为有了这种坚持精神，巴斯德的科学之旅硕果累累。作为近代

9、微生物学的奠基人的路易?巴斯德（Louis Pasteur，18221895），一生进行了多项探索性的研究，取得了重大成果，是19世纪最有成就的科学家之一。他于1843年发表的两篇论文“双晶现象研究”和“结晶形态”，开创了对物质光学性质的研究。1856年至1860年，他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论，1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。由于巴斯德的开创性研究工作，他甚至还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。 人贵有志 巴斯德于1822年1

10、2月27日，生于法国多尔镇的一个普通工人家庭。巴斯德的祖上世代都是农奴。他的父亲原是一个没有受过教育的士兵，复员后在一家制革厂当制革匠。母亲虽然也没有受过教育，但她是一位勤劳而富于思想的女人。巴斯德的父母痛感自己小时侯家境贫困、无力上学之苦，决心要让儿子接受教育，培养他成为一个有用的人。他们节衣缩食甚至不惜举债让巴斯德上完小学后又支持他到巴黎上中学。在父母的熏陶和教育下，巴斯德养成了勤奋学习和工作的习惯，他上小学时的成绩虽不优秀，但日益显现出一种难能可贵的品质，即他对学习和工作具有一股韧劲，有耐心，有毅力。 少年时代的巴斯德曾认为词典中最重要的3个词是“意志”、“工作”和“成功”，并立志要在这

11、3块基石上建立起成功的金字塔。他在给妹妹们的一封信中说，“立志是一件很重要的事情，因为行动和工作总是紧随着意志的，而工作差不多总是由成功作伴的。这三者，工作、意志和成功，使人们不虚度生。” 后来，法国大化学家杜马的学术演讲，激起了巴斯德从事科学研究的热情。1843年，他以第4名的优异成绩考入巴黎高等师范学院，攻读化学。在校期间，巴斯德虽曾半工半读，每天两小时外出任教，但他以少有的勤奋，出色地完成了各门学习课程。尤其是他的实验能力出类拔萃，并崭露头角。巴斯德读了德拉福斯教授的结晶学著作后，对结晶学特别感兴趣，决心在这门新兴学科中作进一步研究。有关结晶学的实验如提炼纯磷，是一件既费力气又花时间的麻

12、烦事，许多同学都视若畏途。巴斯德却很有耐心，他买了一堆骨头，把它们烧成灰，再经过一系列繁杂的处理，终于得到60克纯磷。这件事在同学中产生了很大反响，大家都十分钦佩巴斯德顽强的毅力。 勤奋出天才。毕业后不久，巴斯德就在酒石酸结晶的研究中表现出卓越的实验观察才能，他勇敢地推翻了当时的化学权威对酒石酸结晶体的已有见解，得出了酒石酸同质异构的结论，此后又成功地制取了左旋酸。这是一项重大成就，它开创了对物质光学性质的研究。巴斯德的成就引起了法国科学界的重视，他也由此担任了斯特拉斯堡大学的化学教授。 挽救法国的酿酒业 1856年夏天，巴斯德在里尔城大学任教时，应一些酒厂主的要求，帮助他们解决酒变酸的问题。

13、 用甜菜糖制酒是里尔重要的地方工业，但当时在制酒过程中却经常发生一件怪事：本来香醇芬芳的酒突然都变成了一种带酸牛奶味的东西，酒厂老板们因此蒙受了巨大损失。于是，他们请大名鼎鼎的化学家巴斯德帮助解决这个问题。 巴斯德明知这是一个难题，但他没有推辞，立即开始了工作。他每天到一家工厂去调查研究，并在显微镜下一次又一次的仔细观察发酵过程对变酸和未变酸的酒反复进行比较得出了一个重要结论：发酵的真正原因是一种肉眼看不见的生物微生物在起作用。不同种类的微生物所产生的酒质各不相同，酒变酸实际上是一种灰白色的杆状微生物作祟的结果。巴斯德把这种微生物称为乳酸杆菌。 问题的症结找到后，巴斯德进而研究起消灭使酒变质的

14、乳酸杆菌的方法，通过许多次的试验他发现当把酒加温到55?C时，可杀死酒中的乳酸杆菌而酒质不受影响如此时密封保存，则酒可在相当时期内不变质发酸。巴斯德的方法挽救里尔的酿酒业，以后这个方法被称为“巴斯德消毒法”，广泛应用于医学、酿酒等食品工业中，直到现在还在使用。 挽救法国的养蚕业 巴斯德刚刚解决了酒变酸问题，亟待解决的蚕病问题又摆在了他的面前。1865年以前，中国养蚕丝织技术传到了法国，在法国南部形成了一个养蚕业中心。但不幸的是，这里却连年蔓延着一种奇怪的蚕病，病蚕一批批地相继死去，蚕农们束手无策，整个养蚕业陷入濒于灭亡的境地。1865年，巴斯德受农业部委托，动身去法国南部亚来斯蚕区，开始研究蚕

15、病。尽管巴斯德对蚕病一窍不通，甚至从来还未看到过一条蚕本来，蚕病和化学是风马牛不相及的。但巴斯德还是毅然挑起了这一重担，他一方面查阅大量资料，学习有关知识；一方面详细地进行实地考察和实验室检查。他用显微镜仔细地检查了蚕的各个发育阶段，再分别把一只只病蚕和健康蚕加水磨成糊汁，各吸上一滴放在玻璃片上，用显微镜观察比较。在当时简陋的显微镜下，在外行看来是一片混饨的显微世界里，有各种形状的蚕组织细胞碎片，以及形形色色的微生物，使人如坠云雾中，不仅茫然找不到头绪，而且看久了两眼酸痛难忍。可是巴斯德对这数不清的样品认真细致地进一行观察、分析和比较，从1865到1870年，通过5年的辛勤工作，终于找到了使蚕患病的细菌，证明疾病主要发生于蛹期，病蛹化成的蛾必然产生带病的卵。要治蚕病，只有一只只地观察产卵后的雌蛾，把有病的雌蛾连同其卵一起烧掉，把健康的蛾卵保存下来留作蚕种，以切断蚕病的传染途径。就这样，巴斯德以他的检种新法，成功地挽救