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1、免疫学免疫学ImmunologyLOREM IPSUM DOLOR LOREM 推动现代生命科学前进的三架马车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）第一章第一章第一章第一章 免疫学的发展简史免疫学的发展简史免疫学的发展简史免疫学的发展简史及其展望及其展望及其展望及其展望LOREMIPSUM风湿免疫性疾病第一节第一节免疫学介绍免疫学介绍免疫（Immunity）免除疫病、抵抗疾病基本功能：免疫防御、免疫监视 自身耐受、免疫调节免疫应答的特点免疫应答的特点免疫系统：免疫器官、免疫组织、免疫细胞
2、和免疫分子固有免疫应答亦称固有免疫、天然免疫或非特异性免疫,是指机体在种系发生和进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能，构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线适应性免疫应答:是指体内抗原特异性T/B淋巴细胞接受抗原刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。免疫细胞免疫细胞中性粒细胞、单核细胞（吞噬、消化）肥大细胞（募集炎症细胞）树突状细胞（抗原提呈）巨噬细胞（吞噬、消化）T、B细胞（执行适应性免疫应答）调节性T细胞（防止叛乱、维持自身稳定）肝细胞等（合成补体、干扰素等）粒细胞系粒细胞系粒细胞系粒细胞系 (Granulocytes)(Granulocytes)(Gra
3、nulocytes)(Granulocytes)中性粒细胞中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞在普通光学显微镜下观察Giemsa染色血涂片，中性粒细胞呈淡藕荷色，多叶核，胞浆中含有大量的细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒清晰可辨。趋化作用、吞噬作用和杀菌作用单核单核-巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞属免疫细胞，有多种功能，是研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫学的重要对象肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌中性粒细胞、血小板等中性粒细胞、血小板等人人T淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞嗜碱性细胞在结缔组织和粘膜上皮内时，称肥大细胞肥大细胞（mast cell）广
4、泛分布于皮肤及内脏粘膜下的微血管周围。分泌多种细胞因子，参与免疫调节（TB细胞，APC细胞活化）。不适宜的免疫应答可致免疫性疾病（免疫调节失去平不适宜的免疫应答可致免疫性疾病（免疫调节失去平衡影响机体的免疫应答而引起的疾病衡影响机体的免疫应答而引起的疾病）超敏感反应病：反应过高免疫缺陷病：免疫功能低下或缺失自身免疫性疾病：指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病免疫学的应用免疫学的应用传染病预防疾病治疗免疫诊断：是应用免疫学的理论、技术和方法诊断各种疾病和测定免疫状态。在医学上，它是确定疾病的病因和病变部位，或是确定机体免疫状态是否正常的重要方法第二节第二节免疫学发展简史免疫
5、学发展简史经验期（1670-1850）人痘天花，牛痘天花科学免疫学时期（1850-1970）现代免疫学时期（1970-）一、经验免疫学的发展一、经验免疫学的发展3000年前在古代中国，印度和埃及的古医书及僧侣经文中，就有了天花这种急性传染病的相关记录。公元前1160年统治古埃及的法老拉美西斯五世，从其木乃伊考证出他面部就有天花疤痕。公元三四世纪罗马帝国出现大规模天花流行，饱受天花的肆虐。大约到了六世纪非洲暴发天花，八世纪欧洲也难逃一劫。十七十八世纪天花传入大洋洲在西半球肆虐；二十世纪，天花夺去了三亿人的生命。种人痘我国古代接种人痘的方法有四种：种人痘我国古代接种人痘的方法有四种：痘衣法：把天花
6、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。1688年俄国首先年俄国首先派医生来中国学派医生来中国学习种痘及检痘法习种痘及检痘法18世纪人痘接种术世纪人痘接种术由俄国传至土耳其由俄国传至土耳其传播到日本、传播到日本、朝鲜、俄国和朝鲜、俄国和土耳其等国土耳其等国玛丽玛丽蒙塔古夫人蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国将此方法传到英国欧洲各国和印度欧洲各国和印度也试行接种人痘也试行接种人痘1744年李仁山将种年李仁山将种痘法传授给日本痘法传授给日本牛
7、痘接种术的发明牛痘接种术的发明牛痘接种术的发明牛痘接种术的发明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。 二、科学免疫学时期二、科学免疫学时期19世纪中叶开始，病原体的发现，微生物学的发展，推动了抗感染免疫的发展。病原菌的发现和疫苗使用的推病原菌的发现和疫苗使用的推广广1850年，显微镜下年，显微镜下观察到炭疽杆菌观察到炭疽杆菌Pasteur发明液体培发明液体培养基，培养的炭疽
8、杆养基，培养的炭疽杆菌致动物发病菌致动物发病Pasteur制备出减毒制备出减毒疫苗疫苗Louis Pasteur 1822-1895,Fatherofimmunology,attenuatedbacteriaandvirusesasvaccineagainstanthrax.Koch发明固体培养基，发明固体培养基，分离出结核杆菌，提出分离出结核杆菌，提出病原菌致病的概念病原菌致病的概念Robert Koch 1843-1910,NobelPrizein1905forhisworkontuberculosis,Anthrax,Cholera,Tuberculebacillus抗体的发现、应用及细
9、胞免疫的研究抗体的发现、应用及细胞免疫的研究白喉抗毒素的应用：白喉抗毒素含有特异性抗体，具有中和白喉毒素的作用，可用于白喉杆菌感染的预防和治疗Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity. 抗原的结构和抗原特异性抗原的结构和抗原特异性: :是指能够刺激机体产生是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物
10、抗体和能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体内外结致敏淋巴细胞在体内外结合，发生免疫效应（特异合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。抗原的性反应）的物质。抗原的基本特性有两种，一是诱基本特性有两种，一是诱导免疫应答的能力，也就导免疫应答的能力，也就是免疫原性，二是与免疫是免疫原性，二是与免疫应答的产物发生反应，也应答的产物发生反应，也就是抗原性。就是抗原性。KarlLandsteiner1868-1943, Nobel Prize in 1930fordiscoveryofhumanbloodgroups. 抗体指机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可
11、与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。主要分布在血清中，也分布于组织液及外分泌液中。Elvin A. Kabat 19142000Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 19021971The Nobel Prize in Chemistry 1948轻链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体；单体是构成所有免疫球蛋白分子的基本结构；所有抗体的单体都是四条肽链的对称结构即：两条糖基化重链(H)和两条非糖基化轻链(L)；每条重链和轻链分为氨基端(N端)和羧基端(C端)。 抗体是四肽链结构抗体是四肽链结构The Nobel Prize in Physiology
12、 or Medicine 1972免疫耐受的发现免疫耐受的发现免疫耐受是指对抗原特异免疫耐受是指对抗原特异性应答的性应答的T T细胞与细胞与B B细胞，细胞，在抗原刺激下，不能被激在抗原刺激下，不能被激活，不能产生特异性免疫活，不能产生特异性免疫效应细胞及特异性抗体，效应细胞及特异性抗体，从而不能执行正免疫应答从而不能执行正免疫应答的现象。这不同于免疫缺的现象。这不同于免疫缺陷或使用免疫抑制剂后造陷或使用免疫抑制剂后造成的抑制状态，不会导致成的抑制状态，不会导致自身免疫病的发生称为免自身免疫病的发生称为免疫耐受。疫耐受。Sir Frank Macfarlane Burnet18991985，N
13、obel Prize 1960“Burnet is to immunology what Darwin is to biology” Frank Macfarlane Burnet (18991985)澳大利亚病毒学家和免疫学家。他对免疫学的第一个重要贡献是关于获得性免疫耐受的理论，认为在胚胎期给动物注射抗原，该动物不能产生抗体而是对该抗原获得了耐受性。这种看法在1953年已为英国科学家P.B.梅达沃等人的实验所证实。第二个重要贡献是关于抗体生成的理论。他基于分子遗传学的发展和实验观察，于1957年提出了有关抗体生成的克隆选择学说。认为机体存在着大量不同种类的淋巴细胞，每种细胞可由遗传决定产生
14、一种特异性抗体。当抗原侵入时,刺激某种特定淋巴细胞活化和增殖,产生出一群遗传性相同的子代细胞，形成此种淋巴细胞的克隆（即由无性繁殖产生的细胞系）产生出一种特异性相同的抗体。细胞免疫学的发现细胞免疫学的发现细胞免疫学的发现细胞免疫学的发现Elie Metchnikoff梅契尼柯夫1845-1916Nobel Prize in 1908发现鸡血中的吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌发现鸡血中的吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌发现鸡血中的吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌发现鸡血中的吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌贡献：1：早期进行无脊椎动物昆虫，海蜇的胚胎学研究，为达尔文的进化学说提供胚胎学证据2： 进行细胞吞噬理论研究。1900年，梅契尼
15、柯夫发表了二十年来对传染病的免疫性研究一文，系统地论述了人体的白细胞和肝、脾内及细胞吞噬微生物的特性，正式提出最初的噬菌细胞免疫学说（Phagory-tentheorie），并因此与Paul Ehrlich同获1908诺贝尔医学与生理学奖。3：与roux证实梅毒可以传染到猴子身上；并进行了人肠道菌群的研究，提出衰老是因为肠道菌产物对人体的毒害作用，为了抑制这些生物的增殖，他建议人们喝酸奶，使酸奶迅速流行 LOREMIPSUMDOLORLOREM1957年Glick鸡腔上囊为抗体生成细胞的中心1961年Miller和Good证明胸腺是T细胞发育成熟的器官1962年及64年，Warner和Szen
16、berg证明T细胞负责细胞免疫，B细胞负责体液免疫1967年Claman和Mitchell证明T、B细胞的协同作用：识别不同抗原决定簇 CsarMilsteinGeorgesJ.F.Khler194619971922200219751975年单克隆抗体技术的建立年单克隆抗体技术的建立年单克隆抗体技术的建立年单克隆抗体技术的建立1 19 98 84 4年年年年诺诺诺诺贝贝贝贝尔尔尔尔生生生生理理理理学学学学医医医医学学学学奖奖奖奖Charles A. Janeway Jr 1943-2003由于他在固有免疫方面的探由于他在固有免疫方面的探索，使固有免疫成为免疫学索，使固有免疫成为免疫学研究的一个
17、新热点，他对于研究的一个新热点，他对于免疫细胞是如何识别自我和免疫细胞是如何识别自我和非我方面做了大量的开拓性非我方面做了大量的开拓性工作，使我们对机体免疫系工作，使我们对机体免疫系统的行为有了更深入的认识；统的行为有了更深入的认识；另外，他与其他免疫学家编另外，他与其他免疫学家编写写免疫生物学免疫生物学已经成为已经成为许多国家医学生用的经典教许多国家医学生用的经典教科书，所以科书，所以Charles A. Charles A. JanewayJaneway JrJr教授对现代免疫教授对现代免疫学发展的贡献是巨大的学发展的贡献是巨大的 三三现代免疫学时期现代免疫学时期一）免疫学理论研究一）免疫
18、学理论研究抗原识别受体多样性（Diversity）的产生信号转导途径的发现：双信号激活凋亡途径的发现：CTL表达FasL,靶细胞表达Fas造血与免疫细胞的发育二）二）21世纪的免疫学世纪的免疫学随着人类基因组计划的完成,诞生了新的免疫学前沿分支学科免疫组学( Immunomics) ,为免疫学的快速发展发挥了重要作用。免疫组学重点研究免疫相关的全套分子、它们的作用靶分子及其功能。免疫组学包括了免疫基因组学、免疫蛋白质组学和免疫信息学三方面的研究,特别强调在基因组学和蛋白质组学研究的基础上,充分利用生物信息学、生物芯片、系统生物学、结构生物学、高通量筛选等技术,大规模开展免疫系统和免疫应答分子机理研究,发现新免疫相关分子的功能,为全面系统了解免疫系统和免疫应答提供基础。思考题1 什么是自身免疫性疾病？2 什么是抗体？3论述Frank Macfarlane Burnet 对免疫学的具体贡献？4 免疫学的发展共经历了几个阶段，并结合实例介绍各个阶段的特点？
