第一章免疫学概论名师编辑PPT课件.ppt

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1、免疫学第一章 免疫学概论第一节 免疫概念的演变 免疫（Immune）n免疫是衍生而来的，在微生物学和病毒学上是指免除瘟疫。n在医学上，免疫（Immunity）是指机体接触抗原性异物的一种生理反应。免疫的现代定义n机体针对外源物质的一种反应，其作用是识别和排除抗原性异物，以此维持机体的生理平衡。免疫学n免疫学是研究抗原性异物，进入机体后发生的细胞和分子的反应，以及各种免疫现象、理论规律及其相关技术的一门生物科学。免疫的功能 n机体的免疫功能体现在对抗原特异性的识别和消除，保持机体相对的自身稳定（homeostasis）n生物体对自己 和非已的识别 免疫应答可分为：n固有性免疫（非特异性免疫）n获

2、得性免疫（特异性免疫）免疫应答的分类 动物体防卫线 固有免疫 I动物体防卫线固有免疫 I I动物体防卫线获得免疫 获得性免疫的特点n能特异性有选择地清除外来的病原体和分子,n是受病毒感染或接种疫苗获得的,n具有特异性、多样性、记忆性、识别自我和非自我四个明显的特征。n获得性免疫和固有免疫不是独立存在的n固有免疫中的吞噬细胞，尤其是巨噬细胞与获得性免疫的激活密切相关，获得性免疫产生和许多活性因子可以增强吞噬细胞的活性。获得性免疫和固有免疫的关系免疫学的基础方面的研究 n微生物学n生物化学n细胞生物学n遗传学n数学n物理学n化学n生物学n医学 免疫学在应用方面的研究n免疫生物学n分子免疫学n免疫遗

3、传学n生殖免疫学n老年免疫学n免疫药理学n免疫病理学n临床免疫学n肿瘤免疫学n移植免疫学n抗感染免疫学n中医免疫学 免疫学与医学n免疫学的发展及其向医学各学科的渗透，产生了许多相关学科和交叉学科，如免疫病理学，神经免疫学，临床免疫学，免疫遗传学，肿瘤免疫学，免疫药理学，移植免疫学，免疫毒理学，生殖免疫学等。免疫学与疾病n免疫学的发展必将在恶性肿瘤的防治、器官移植、传染病的预防、免疫性疾病的防治、生殖的控制，以及延缓衰老等方面推动医学的进步。n免疫系统对自己与非己的识别，都涉及到细胞间的信息传递，细胞内信息的传导，能量转换等生命过程的基本特征。n免疫系统的功能受遗传因子控制。n免疫细胞在发育成熟

4、过程中伴随有膜表面标志的变化n免疫细胞及其分子的结构与功能，免疫球蛋白基因表达与调控的研究 丰富了分子生物学研究内容，基因 及其表达产物的定量、定性、定位 的研究中免疫学发挥重要作用。n免疫学在抗感染方面的巨大成功，促进了生物制品产业的发展。n主动和被动免疫的应用，控制了多种传染病的传播。n细胞工程产生的单克隆抗体，基因工程产生的细胞因子为临床医学提供了一类新型免疫调节药物。生物技术产业化的进展0102030405060激素,细胞 因子,生长因子激素,细胞 因子,生长因子抗体抗体凝集因子凝集因子受体受体酶酶Schematic representation of several differen

5、t formats of Ig fragments.抗体工程与技术免疫学发展成为一门独立的生物学科n免疫是immunis衍生而来的，在微生物学和病毒学上是指免除瘟疫。在医学上，免疫（Immunity）是指机体接触抗原性异物的一种生理反应。n免疫的现代定义是：机体针对外源物质的一种反应，其作用是识别和排除抗原性异物，以此维持机体的生理平衡。诺贝尔生理医学奖n传染媒介和杀虫剂9n免疫学12n化学疗法和药物的发展4n光线疗法和热疗法2n癌症 6n经典遗传学 3n细胞生物学 3n分子生物学分子遗传学 10n外科学 2n发育生物学2n中间代谢 13n激素7n维生素 5n消化循环与呼吸 5n神经生物学13

6、n感觉生理学5n行为学1n诊断方法 1诺贝尔生理医学奖(免疫学部分）n1901年,血清疗法及其治疗白喉的应用n1908年,免疫性n1908年,噬菌作用n1913年,过敏性反应n1919年,免疫反应中的抗原与抗体n1930年,血型n1960年,获得性免疫耐受性n1972年,抗体结构n1980年,免疫反应调节n1984年,免疫系统控制和单克隆抗体n1987年,抗体多样性的遗传机制n1996年,细胞介导的免疫（组织相容抗原）Ghttp:/ 免疫学的发展史 免疫学的经验时期中国宋朝瘟疫的预防经典免疫学时期 nEdward Jenner(1749-1822年)，1796年5月14日他成功地完成了一次举世

7、闻名的实验。他从挤奶女工接触牛痘而不生天花这一现象得到了启发，把牛痘(cowpox)的脓泡液接种于健康的男孩，待反应消退之后再用同样方法接种天花，男孩不再发病。1798年他发表了开创新纪元的牛痘疫苗的报告。n1980年5月8日在日内瓦召开的第33届世界卫生大会(WHO)上宣布全球消灭天花。1.牛痘苗的发明2减毒疫苗的发明1880年，L Pasteur发现鸡霍乱杆菌的接种方法1881年，L Pasteur制备了炭疽杆菌减毒疫苗1885年，L Pasteur制备了狂犬病疫苗 3抗毒素 1890年，德国E von Behring 日本的北里（S Kitasato）应用免疫血清治疗白喉患者的被动免疫治

8、疗获得成功。1902年，获得诺贝尔医学奖。4补体的发现 1894年，R Pfeiffer观察到溶菌现象 1895年，J Bordet 发现溶菌现象中补体和抗体的作用 5血清学方法的建立1900年，P Ehrlich 抗体形成概念，1897年，P Kraus沉淀反应1896年，M von Gruber，HE Durham 凝集反应1906年，AP von Wassermann 补体结合反应 6免疫化学的研究 1917年，K Landsteiner 应用人工抗原研究抗原抗体反应的特异性 1929年，M Heidelberger 抗原抗体反应的定量研究 1934年，JR Marrack 抗原抗体反应

9、格子学说 1938年，AW Tiselius,EA Kabat 血清蛋白电泳技术 丙种球蛋白 1942年，JT Freund 佐剂 1941年，AH Coons 免疫荧光技术 1955年，P Grabar 免疫电泳 抗体分子不均一性 免疫化学研究的创始人，他用偶氮蛋白人工抗原研究抗原抗体反应的特异性，1901年他在研究抗红细胞抗体时发现人有同种凝集素系统，即ABO血型系统，1940年他与A.Wiener发现了Rh抗原，此后又发现了许多其他的红细胞抗原。Landsteiner也因此于1930年获得诺贝尔生理和医学奖。Karl Landsteiner（澳地利，美，18681943）7抗体生成理论

10、1897年，P Ehrlich抗体生成学说 抗毒素分子存在于细胞表面上，当外毒素进入体内后与之特异结合，并刺激细胞产生更多的抗毒素分子，自细胞表面脱落入血流，既是抗毒素。n细胞免疫的倡导者，他在研究游走细胞即海星幼虫细胞的游走作用时，发现能吞噬外来的异物，并观察到水蚤的血液细胞能杀灭霉菌孢子，后来在兔及人体中用各种细胞进行实验，也发现白细胞有吞噬各种细菌的作用，因此认为机体的免疫机制，主要就是以增强了吞噬功能的白细胞所发挥的吞噬作用，即细胞学说。1908年他与Paul Ehrlich以关于抗体形成的侧链学说共获1908年的诺贝尔生理和医学奖。1930年，F Haurowitz 抗体形成的模板学

11、说 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DNA而间接影响抗体分子的构型。近代免疫学时期 n1细胞转移迟发型超敏性的成功 1942年，MW Chase证明除体液免疫外细胞免疫的存在 n2免疫耐受现象的发现 1945年，RD Owen 发现天然耐受现象 1953年，RE Billingham，PB Medawar免疫耐受证明，使免疫学进入生物学时期 3.抗体生成克隆选择学说机体内存在识别多种抗原的细胞系，其细胞表面具有识别抗原的受体。Macfarlane Burnet 1959年Burnet提出体内有很多针对各种抗原的相应细胞系，抗原进入机体选择相应细胞系与这结合，活化该细胞

12、系，使之增殖并产生特异性抗体，因此称为克隆选择学说。若在胚胎期间由某抗原选择相应细胞系接触后，这些细胞系即被排除或失去活性，处于抑制状态，称此为禁忌克隆，而机体就失去针对这种抗原的反应性，形成耐受，从而解释机体对自身抗原的耐受性。此假设不仅能说明抗体形成的机制，而且能解释不少免疫生物学现象，如对抗原的识别、免疫的记忆、免疫耐受性和自身免疫等，对近代免疫学的发展起了很大的推动作用。Peter Medawar Peter Medawar 1944年他和Burnet一起提出抗体形成的选择学说，后来他进一步证实了Burnet-Fenner理论，并把这种现象称为获得免疫耐受性。在此基础上，Medawar

13、(1953)进一步人工诱导免疫耐受性。他事先用CBA系小鼠的脾细胞注射到另一品系A系胎鼠或新生鼠体内，A系小鼠成长后可接受CBA系小鼠皮肤移植，而未经上述处理的则发生排斥反应。由于对免疫耐受现象的发现和理论上的阐明，使Burnet和Medawar获得1960年诺贝尔奖。Medawar 与Burnet在诺贝尔颁奖典礼上Burnet和Medawar获得1960年诺贝尔生理医学奖。现代免疫学时期1在此期间证明了胸腺和淋巴细胞的免疫功能，建立了高等动物体内免疫系统的组织学和细胞学基础。1957年，Glick 早期摘除鸡的腔上囊组织可影响抗体的产生1961年，Miller，Good 胸腺与细胞免疫196

14、5年，Gowan 淋巴细胞的免疫功能1969年，Claman，Mitchell T和B细胞亚群的概念 2.在此期间对抗体分子的结构的研究取得了突破性进展。n40年代，抗体的血清球蛋白性质n50年代，RR Porter木瓜蛋白酶水解抗体球蛋白分子 抗体活性片段；GM Edelman 证明球蛋白是多肽链组成的n60年代，统一抗体名称 和分类 IgG，IgM，IgA，发现了IgD，IgE Edelman 20世纪50年代他与Rodney.R.Porter(英，19171986)等利用多发性骨髓瘤患者的血清及尿液作为材料，用酶切等多种化学方法，研究了抗体的基本化学结构。1964年世界卫生组织将其统一命

15、名为免疫球蛋白。1969年Edelman完成了人类免疫球蛋白全部一级结构的测定，并于1972年获得诺贝尔生理和医学奖。Edelman (1929)n1.免疫应答细胞2.T 细胞亚类的发现n研究T细胞的发生，分化与功能，对T细胞亚类的鉴别，对T细胞抗原识别受体的研究。nMitchison 辅助性T细胞nGershon 抑制性T细胞nCantor 膜抗原分析法，鉴定不同T细胞亚类。3.免疫网络学 1974年，NK Jerne提出免疫网络学说n 抗原刺激发生之前，机体处于一种相对的免疫稳定状态。n抗原进入机体后，打破了这种平衡，产生特异性抗体分子。n当达到一定量时将引起抗Ig分子独特型的免疫应答，即

16、抗独特型抗体。使受增殖的克隆受到抑制，而不是无休止的增殖，藉以维持免疫应答的稳定平衡。Niels Kaj Jerne 1974年N.K.Jerne继Bernet克隆选择学说后提出免疫系统内部调节的独特型和抗独特型的网络理论。他指出免疫球蛋白分子的异质性不仅表现在分子上有特殊的能结合抗原的互补位，而且表现在分子的可变区上许多不同的抗原决定簇。这些被称为独特位的抗原决定簇能被另外的抗体，即抗独特型抗体所识别。由于Jerne深入地研究，他于1984年获得诺贝尔奖。1975年Koehler及Milstein用杂交瘤技术解决了此问题，并能大量制备单克隆抗体，这对免疫学的研究起了很大的推动作用。用单克隆做分子探针进行免疫鉴定及免疫治疗和治疗药物的抗体导向运载等研究和应用得到迅速的发展，对分子生物学、细胞学、免疫学、医学等许多学科领域的发展也起了重要的推动作用。1.抗体多样性遗传控制 n日本，利根川进等 应用分子杂交技术证明并克隆出Ig分子V区和C区基因。同时应用克隆cDNA片段为探针，证明了B细胞在分化发育过程中编码Ig基因结构，阐明了Ig抗原结合部位多样性的起源，以及遗传和体细胞突变在抗体多样性