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1、免疫概述 免疫学的发展简史免疫学的发展简史 免疫的概念免疫的概念 免疫的基本特性免疫的基本特性 免疫的基本功能免疫的基本功能 免疫的分类免疫的分类一、免疫学的发展简史 免疫学是人类在与瘟疫(传染病)斗争过程中发展起来的,从明代(1670年前后)中国人接种“人痘”和100年后英国人(Jenner)-种牛痘Vaccine 来预防天花,直至今日已有三个半世纪的历史。长期以来人们对“免疫”的认识只局限于“抗感染”,免除瘟疫的能力。随着研究的深入,人们也发现:除了微生物之外的其它物质也能引起免疫现象如血型不符的输血器官移植排斥反应异种动物的血清等 Koch在发现了结核杆菌之后,试图用注射 的方法使动物产
2、生免疫,但注射局部却出现了组织损伤和坏死。1945 年又发现了免疫耐受现象 以上事实揭示出三个问题:免疫不一定仅仅由微生物引起 免疫对机体不一定总是有利,也可有害。接受抗原刺激也可以不出现免疫现象 经典的免疫概念被动摇,免疫究竟是机体防御微生物侵袭的特有功能,还是机体识别“自己”与“非己”的普遍生物学现象?二、免疫的概念 经典概念经典概念 抗感染能力 现代概念现代概念 免疫是机体对自身与非自身物质的识别,并清除非自身的大分子物质,从而维持机体内外环境平衡的生理学反应。非自身物质 外源性非自身物质 各种病原微生物及其毒素、移植的器官组织、疫苗等。内源性非自身物质 衰老死亡损伤的细胞、肿瘤细胞、被
3、病毒等胞内寄生的病原体感染的细胞。三、免疫的基本特性免疫的基本特性1、识别自身与非自身、识别自身与非自身 对自身和非自身的大分子物质进行识别是免疫应答的基础对自身和非自身的大分子物质进行识别是免疫应答的基础。机体的这种识别功能十分精密机体的这种识别功能十分精密,不仅能识别异种蛋白质,不仅能识别异种蛋白质,甚至对同种动物的不同个体的组织和细胞也能进行识别,甚至对同种动物的不同个体的组织和细胞也能进行识别,从而出现对异体组织移植的排斥反应。只有基因型完全,从而出现对异体组织移植的排斥反应。只有基因型完全相同的个体,如同卵双生的兄弟姐妹或近系小鼠才能进行相同的个体,如同卵双生的兄弟姐妹或近系小鼠才能
4、进行异体组织或器官的移植并不被排斥。异体组织或器官的移植并不被排斥。识别功能对保证机体识别功能对保证机体的健康是十分重要的的健康是十分重要的,识别的功能的降低会导致对,识别的功能的降低会导致对“敌人敌人”宽容,从而减小或丧失对传染或肿瘤的防御能力,识别宽容,从而减小或丧失对传染或肿瘤的防御能力,识别功能的紊乱,会导致严重的生理失调,把自身的物质或细功能的紊乱,会导致严重的生理失调,把自身的物质或细胞会当成敌人,就会造成自身免疫病。胞会当成敌人,就会造成自身免疫病。2、特异性、特异性 即具有很强的针对性即具有很强的针对性 免疫应答有高度的特异性,它能对抗原物质免疫应答有高度的特异性,它能对抗原物
5、质极细微的差异加以区别。如接种猪瘟疫苗就极细微的差异加以区别。如接种猪瘟疫苗就可以获得对猪瘟病毒的免疫力,但不能抵抗可以获得对猪瘟病毒的免疫力,但不能抵抗其他病毒的攻击。是由于抗原决定族,就象其他病毒的攻击。是由于抗原决定族,就象“钥匙钥匙”与与“锁锁”的关系一样。的关系一样。3、免疫记忆、免疫记忆 抗原进入动物体后,经一段时间的潜伏期,抗原进入动物体后,经一段时间的潜伏期,血中出现抗体,徐徐增加并达到顶峰,随之血中出现抗体,徐徐增加并达到顶峰,随之逐渐下降以至消失。但当抗体消失后,用同逐渐下降以至消失。但当抗体消失后,用同源抗原加强免疫时,能迅速产生比初次接触源抗原加强免疫时,能迅速产生比初
6、次接触抗原时更多的抗体。这一现象说明机体有免抗原时更多的抗体。这一现象说明机体有免疫记忆作用。在初次接触抗原之初,除刺激疫记忆作用。在初次接触抗原之初,除刺激机体形成产生抗体的细胞外,同时也形成免机体形成产生抗体的细胞外,同时也形成免疫记忆细胞。动物某种传染病康复后或用疫疫记忆细胞。动物某种传染病康复后或用疫苗接种后,可产生长期免疫力,归公于免疫苗接种后,可产生长期免疫力,归公于免疫记忆作用。记忆作用。四、免疫的基本功能 免疫防御(抵抗感染)免疫防御(抵抗感染)指动物机体抵御病原微生物感染和侵袭的能力。免疫防御能力异常亢进时,可引起变态反应;这种机能低下或缺陷,则易引起机体的反复感染。自身稳定
7、自身稳定 (免疫稳定)(免疫稳定)机体能识别和清除体内衰老死亡、损伤的细胞。若此功能失调,则可导致自身免疫性疾病。免疫监视免疫监视 机体能识别清除肿瘤细胞。若此功能低下或失调,则可导致肿瘤的发生。功能生理性反应(有利)病理性反应(有害)免疫防御识别清除病原微生物及其他抗原变态反应反复感染免疫稳定识别清除衰老死亡、损伤的细胞自身免疫病免疫监视识别清除肿瘤细胞肿瘤病免疫的功能五、免疫的分类 非特异性免疫(先天性免疫)是动物在长期进化过程中形成的天然防御功能,是个体生下来就有的,具有遗传性。先天具有;无特异性;无记忆性;作用快而弱。特异性免疫(获得性免疫)是动物出生前经被动(特异性母源抗体)或出生后
8、经主动或被动方式获得的免疫力。后天获得;有特异性;有记忆性;作用慢而强。非特异性免疫构成因素 防御屏障 皮肤粘膜、血脑屏障、血胎屏障等。吞噬细胞 体液中的抗微生物物质 补体、溶菌酶、干扰素等。特异性免疫类型 细胞免疫 T细胞介导,主要清除细胞内的病原。体液免疫 B细胞介导,主要清除细胞外的病原。小结 非特异性免疫与特异性免疫免疫协调配合、共同完成机体的免疫防御、免疫稳定、免疫监视功能。在抵御病原微生物传染时,非特异性免疫主要发挥一线防御作用,特异性免疫免疫主要发挥二线防御作用。获得性免疫天然主动免疫天然主动免疫动物自然感染了某种传染病痊愈后,动物自然感染了某种传染病痊愈后,常能获得对该病的免疫
9、力。常能获得对该病的免疫力。天然被动免疫天然被动免疫动物在胚胎发育时期胎盘卵黄或出动物在胚胎发育时期胎盘卵黄或出生后通过初乳由免疫母体被动地获得抗体而形成的免疫。生后通过初乳由免疫母体被动地获得抗体而形成的免疫。人工主动免疫人工主动免疫动物由于接种了某种菌苗、疫苗动物由于接种了某种菌苗、疫苗或类毒素等生物制品刺激以后所产生的免疫。或类毒素等生物制品刺激以后所产生的免疫。人工被动免疫人工被动免疫给机体注射了含抗体的高度免疫给机体注射了含抗体的高度免疫血清、免疫球蛋白或康复动物的血清后所获得的免疫血清、免疫球蛋白或康复动物的血清后所获得的免疫二、免疫学发展简史二、免疫学发展简史 免疫学免疫学 是研
10、究宿主免疫系统识别并消除异己是研究宿主免疫系统识别并消除异己大分子物质的应答过程及机制的科学。是在大分子物质的应答过程及机制的科学。是在人类与传染病长期斗争过程中发展起来的。人类与传染病长期斗争过程中发展起来的。人类应用免疫学方法预防传染病的历史,可人类应用免疫学方法预防传染病的历史,可追溯到追溯到15世纪中国医学家用人痘苗预防天花世纪中国医学家用人痘苗预防天花的伟大实践。的伟大实践。免疫学科的形成与发展大致经历了四个时免疫学科的形成与发展大致经历了四个时期:期:免疫学经验时期(免疫学经验时期(1117世纪);世纪);经典免疫学时期(经典免疫学时期(18世纪末到世纪末到20世纪中世纪中页);页
11、);近代免疫学时期(近代免疫学时期(20世纪中页);世纪中页);现代免疫学时期(现代免疫学时期(20世纪世纪60年代至今)年代至今)。(一)免疫学经验时期(一)免疫学经验时期 我国早在南宋时期(我国早在南宋时期(11世纪),就创造世纪),就创造性地发明了人痘苗,用人工轻度感染的方法性地发明了人痘苗,用人工轻度感染的方法,达到预防天花的目的,这是医学史上的一,达到预防天花的目的,这是医学史上的一项伟大贡献。项伟大贡献。到了到了16世纪,人痘法有了重大进展,人世纪,人痘法有了重大进展,人们将人痘苗(时苗)反复传代,连种们将人痘苗(时苗)反复传代,连种7次,即次,即为种苗。种苗抗原性保存而毒性较弱,
12、使用为种苗。种苗抗原性保存而毒性较弱,使用时无甚危险,却有预防天花的效果。时无甚危险,却有预防天花的效果。到了到了17世纪,不但我国已普遍使用人痘苗预防天世纪,不但我国已普遍使用人痘苗预防天花,也很快传人俄国、朝鲜、日本等国。后又经花,也很快传人俄国、朝鲜、日本等国。后又经俄国传人土耳其。俄国传人土耳其。1721年,英国驻土耳其大使的夫人年,英国驻土耳其大使的夫人Wortley Montague将人痘法传人英国,在英国曾进行了将人痘法传人英国,在英国曾进行了人体实验,把接种人痘者移居天花流行区,结果人体实验,把接种人痘者移居天花流行区,结果发现接种者均获得抵抗力。发现接种者均获得抵抗力。(二)
13、经典免疫学时期(二)经典免疫学时期 对人体免疫功能的认识首先从抗感染免对人体免疫功能的认识首先从抗感染免疫开始,从疫开始,从18世纪末至世纪末至20世纪中页,随着微世纪中页,随着微生物学的发展,人们对免疫功能的认识从人生物学的发展,人们对免疫功能的认识从人体现象的观察进入了体现象的观察进入了科学实验时期科学实验时期。它的发。它的发展和微生物学的发展密切相关,并成为微生展和微生物学的发展密切相关,并成为微生物学的一个分支。这一时期重要成就有:物学的一个分支。这一时期重要成就有:1796年,英国科学家年,英国科学家Jerner发明了牛痘发明了牛痘苗;苗;1881年,法国科学家年,法国科学家Past
14、eur发明了减发明了减毒疫苗;毒疫苗;1886年,年,Salmon and Theobald Smith证明了用加证明了用加热灭活的鸡霍乱菌也同样具有免疫力,首创了发明热灭活的鸡霍乱菌也同样具有免疫力,首创了发明了灭活疫苗。了灭活疫苗。1889年,年,Behring(西普鲁士人)(西普鲁士人)and Kitasato发发现抗毒素。现抗毒素。1890年,德国的年,德国的Behring发现抗体;发现抗体;1895年,年,Bordet(比利时人)发现补体。(比利时人)发现补体。原始的体液免疫学说(原始的体液免疫学说(Koch,德国人德国人)。1884年,俄国的年,俄国的Metchnikoff发现吞噬
15、细胞,提出原发现吞噬细胞,提出原始的细胞免疫学说。始的细胞免疫学说。1896年,年,M von Gruber和和HE Durham发现霍乱弧发现霍乱弧菌悬浮液与相应的免疫血清混合后出现细菌的凝集菌悬浮液与相应的免疫血清混合后出现细菌的凝集。1897年,年,P Kraus发现霍乱弧菌的培养滤液与发现霍乱弧菌的培养滤液与相应的免疫血清混合后出现浑浊的沉淀反应。相应的免疫血清混合后出现浑浊的沉淀反应。1906年,年,AP von Wassermann 补体结合反应补体结合反应。1897年,年,P Ehrlich抗体生成学说:抗体分子存抗体生成学说:抗体分子存在于细胞表面上,当抗原进入体内后与之特异在
16、于细胞表面上,当抗原进入体内后与之特异结合,并刺激细胞产生更多的抗体分子,自细结合,并刺激细胞产生更多的抗体分子,自细胞表面脱落入血流,既是抗体。胞表面脱落入血流,既是抗体。1930年,年,F Haurowitz抗体形成的模板学说,抗体形成的模板学说,抗体分子结构是在抗原直接影响下形成的,抗抗体分子结构是在抗原直接影响下形成的,抗原是通过干扰细胞核原是通过干扰细胞核DNA而间接影响抗体分子而间接影响抗体分子的构型。的构型。(三)近代免疫学时期(三)近代免疫学时期 20世纪中页至世纪中页至60年代,由于近代免疫生物学的进展和年代,由于近代免疫生物学的进展和细胞系选择学说的提出,使免疫学发展有了重大的转细胞系选择学说的提出,使免疫学发展有了重大的转折和突破。这一时期的主要成就有:折和突破。这一时期的主要成就有:1942年,英国的年,英国的Chase揭示了特异性细胞的免疫功能揭示了特异性细胞的免疫功能;1945年,英国的年,英国的Owen发现天然免疫耐受现象;发现天然免疫耐受现象;1953年,英国的年,英国的Medawar发现获得性免疫耐受;发现获得性免疫耐受;1956年,丹麦学者年,丹麦学