医学ppt课件分子免疫学

分子免疫学 v任课老师：张岳民 一个富有传奇色彩的科学词汇 起源：Immunis：exempt from charges控诉,税役 引申：Immuneimju:n：exempt from diseases 现代：以特异性识别机体的各种抗原性成分为基 础，协助机体对自身某些细胞和外来的异物（ 主要为病原成分）进行选择性清除，以维持自 身的结构与功能稳定。 Immunology v免疫学：研究机体自我识别和对抗原性 异物排斥反应的一门科学。 v免疫系统：人体内存在一个负责免疫功能的完整 的解剖体系即免疫系统，与神经和内分泌等其他系 统一样，这个系统有着自身的运行机制并可以与其 他系统相互配合，相互制约，共同维持机体在生命 过程中总的生理平衡。 免疫系统的生理功能 v免疫防御（immunological defence）: 机体排斥外源性抗原异物的能力。 v免疫自稳（immunological homeostasis）: 机体识别和清除自身衰老残损组织、细 胞的能力，是机体籍以维持正常内环境稳定 的重要机制。 v免疫监视（immunological surveillance）: 机体杀伤和清除异常突变细胞的能力， 机体籍以监视和抑制恶性肿瘤在体内生长。 免疫系统三大功能及其表现 功能 正常表现 免疫防御(immunologic 抗感染 defense) 免疫稳定(immunologic 消除炎症或衰老细胞 homeostasis) 免疫监视(immunologic 控制癌变细胞 surveilance) 第一节 免疫学简史 （History of Immunology) 尽管免疫学是近年才确立的一门新学科，但其 发展历史可追溯到很久以前。在约两千年前古代人 们就了解到长期接触某种传染病的人对该病有抵抗 力，并陆续在实践基础上开始了应用免疫学方法预 防传染病的伟大创举，作为成果之一是在1980年从 地球上消灭了曾令人类极为恐怖的天花瘟疫。 1979年10月26日：世界卫生组织宣布天花病被消灭 1980年：全球消灭天花证实委员会要求各国停止预 防天花的免疫种痘。 v人类广泛应用免疫学方法防治的第一种病是天花， 据文献追记最早在唐朝我国民间已利用人痘苗来防 治；11世纪(宋真宗时)宰相王旦就曾接请人给儿子 王素种过人痘. 到16世纪初(明隆庆时)，我国医生已 广泛用天花的干痂(人痘)作为免疫原,成功预防了天 花，但其术仍为医家秘传清康熙时(1662-1722)， 医家朱纯嘏公开了种痘术(1713)，其 后有关技术才广为人知，传播于天下，并很快传入 欧洲，启发后人发明了牛痘。 一、天花疫苗的发明 Progression of Smallpox Day 7 Day 3 Day 5 天花病毒 (Pox virus) 中国的人痘 v制作方法：人工将人痘（生苗）传代7次，得 到熟苗，抗原性得以保留而毒性尽除，使用 无危险而有效。 v传播：最早是俄罗斯，而后传入朝鲜、日本 ，后经俄罗斯传入土耳其。1721年，经英国 驻土耳其大使夫人Montagu（马大姑）将其 传入英国。 欧洲的牛痘 v18世纪欧洲天花流行，牛羊不能幸免。 v挤奶工人感染牛痘，但不会全身感染发病， 愈后再不会的天花。 v英国乡村医生Jenner(真能)的发现：牛痘脓 液注射预防天花。 菌苗的发现 v细菌学的发展：Leeuvenhoek,1676 麻风分枝杆菌（1874） 炭疽芽胞杆菌（1877） 肺炎链球菌（1880） 结核分枝杆菌（1882） 破伤风梭菌（1884） v鸡霍乱杆菌菌苗的发明：“真能”的启发， pasteur(排死它)巴斯德1880，减毒菌苗 v炭疽杆菌减毒株：排死它1881，高温培养法 v狂犬病毒疫苗：排死它1885，Meister 1940 ，巴斯德研究所。 v中国的狂犬病治疗：公元4世纪中国科学家葛 洪(283-363年，我国东晋)在论及狂犬病时就 提出了可与现代免疫方法相吻合的疗法（“杀 所咬犬取脑,敷之, 后不复发“） 吞噬现象的发现 v俄国学者Elie I.I.Metchnikoff 1883发现了吞 噬细胞的吞噬作用，认为是机体免疫功能的 关键所在，提出了“细胞免疫”学说，1908年 诺贝尔奖 毒素和抗毒素的发现 vP.P.Emile Roux和A.E.J.Yersin 1888,研究白 喉发病机理时发现外毒素。 vEmil A. Von Bechring 1890 将具有抗毒素的免疫血清注入正常动物， 该动物能免疫白喉。并成功救治了一名患有 白喉的MM. 是第一次用人工被动免疫的方法 治疗疾病的病例。1901年诺贝尔奖。 vPanl Ehrlich在此研究基础上提出体液免疫学 说，1908年诺贝尔奖。 免疫损伤和免疫耐受现象 免疫损伤现象的发现 因免疫应答而引起的组织损伤效应称为 无保护作用，后改称超敏反应或变态反应。 免疫耐受现象的发现 对外来的异物不产生免疫应答的现象 天然耐受现象和人工诱导免疫耐受性 异卵双生的牛 抗体产生的学说和免疫系统的研究 v1900年Ehrilich的抗体生成的侧链学说：抗毒素分子 是细胞表面的一种受体，外毒素进入机体后与之结 合，刺激细胞产生更多的抗毒素分子，这些分子自 细胞表面脱落进入血液，即是抗体。 v1955年Jerne的天然抗体选择学说：在机体循环内 存在着很低浓度的针对各种抗原的抗体，当机体接 触某一抗原是，此抗原即与相应的特异抗体反应， 形成的抗原抗体复合物可刺激更多细胞产生针对该 抗原的特异性抗体。 v1959年Burnet综合上述两个学说的关键：细 胞抗原受体和抗原抗体选择性结合，提出了 抗体形成的克隆选择学说：外来抗原选择具 有互补结构的受体淋巴细胞，使之激活、增 殖和产生特异性抗体，而在发育过程中针对 自身抗原的克隆则被抑制和消除。 v 抗体独特型网络学说：机体免疫系统是一个 建立在识别自身抗原基础上来识别外来抗原 的系统，抗体分子的可变区（v）结构域具有 双重特性，它通过抗原结合部位与抗原结合 ，又借助于独特型决定簇引发免疫应答。 对免疫系统的认识 vGlick1957发现早期摘除鸡的法式囊组织可影响抗体 的产生 vMiller1961和Good1962发现在哺乳动物体内早期摘 除胸腺严重影响机体的免疫功能。 vGowan1965证明淋巴细胞是具有免疫功能的分化细 胞。 v科学家在淋巴细胞中区分了T和B淋巴细胞两大亚群 ，并证明了二者在产生抗体时的协同作用。 vCooper证明了淋巴细胞在周围淋巴组织的分布。 vDumonde1969发现了淋巴因子。 法氏囊（Bursa of Fabricius） Bruce Glick and Charlie Chang v通过以上众多的研究：建立了中枢免疫器官 （胸腺、法式囊）、外周免疫器官（脾、淋 巴结）、免疫活性细胞（T、B细胞）和免疫 活性介质（抗体、淋巴因子、补体）等组成 的免疫系统概念。 认识到免疫系统具有抗感染、免疫稳定和 免疫监视等一系列生理功能，了解到无保护 反应、免疫耐受性和自身免疫等异常免疫现 象，获得了对免疫系统的免疫机能的全面认 识。 淋 巴 结 的 基 本 结 构 HEV 髓质淋巴窦 皮质淋巴窦 毛细血管 小梁 输入淋巴管 输出淋巴管 静脉 动脉 髓索 生发中心 髓质 被膜 淋巴结 淋巴结被膜外侧有数条输入淋巴管，门处有动、静脉神经和输出 淋巴管。实质分为皮质和髓质。靠近被膜的浅层皮质区有生发中心（左） 。右图显示生发中心的显微结构。 免疫学发展历史总结及现状 1）现代免疫理论奠基 vOwen发现异卵双生牛的天然免疫耐受现象 (1945)，明确自身识别问题，伯耐特(Burnet ，1949)提出免疫耐受理论，梅德华 (Medawar，1953)实验证实胚胎期耐受理论 。耶那(Jerne，1955)提出天然抗体选择学说 ，完成免疫网络学说(1974)，伯耐特等 (Burnet v免疫细胞个体发育阶段性(阳性选择和阴性选 择)被明确； v免疫活性(T、B)细胞协作(Claman et al,1966)明确，其后树突状细胞、巨噬细胞等 抗原提呈作用等被发现，第二信号系统作用 得到了明确；免疫细胞活化、凋亡及失（无 ）能机制(1990)基本阐明等 5）免疫应用技术突破 v耶鲁(Yalow,1960)等建立放射免疫技术，科 隆和米尔斯坦(Kohler & Milstein, 1975)建立 单克隆抗体杂交瘤技术等。 v马雷(Murray,1954)和汤玛斯(Thomas, 1956) 成功地进行了器官/细胞移植，近年高效免疫 抑制剂的发现与应用等。 v免疫细胞因子及其受体基因陆续被克隆等， 使现代免疫治疗基本完善。 第二节 机体免疫功能的现代概念 v免疫是对异体、异种或“自身”物质的各种反应 性，包括防御、自我稳定和免疫监视等一套 生理功能。 机体免疫功能 免疫防御 自我稳定 免疫监视 正常免疫：防御病原微生物的侵害和中和其毒素 异常免疫：反应过高引起变态反应，过低引起免疫 缺陷病 正常免疫：清除体内自然衰老或损伤的细胞 异常免疫：识别紊乱造成自身免疫疾病 正常免疫：清除复制错误或突变细胞 异常免疫：功能失调时导致细胞癌变或持续性感染 第三节 非特异性免疫 二、获得性免疫概述 1、固有免疫与获得性免疫的概况 2、获得性免疫活动的核心 3、获得性免疫（力）的作用方式 4、获得性免疫的基本功能 免疫力的构成 固有（先天性）免疫（innate immunity） 机体在进化过程中形成的、与生具来的防御能力。 获得性免疫（adaptive immunity） 机体在与环境斗争过程中获得的、习得性的免疫能力。 皮脂分泌 泪液 唾液 皮肤屏障 腊质分泌 汗液 胃酸、消化酶 肠道菌群 粘膜屏障 溶菌酶 排泄物 （冲洗作用 ） 固 有 性 免 疫 体液免疫 细胞免疫 T细胞 T细胞 T细胞 获 得 性 免 疫 先天性免疫与获得性免疫的比较 固有免疫 获得性免疫 存在情况 所有动物 仅脊椎动物 特异针对性 无 有 习得记忆性 无 有 区别选择性应答 无 有 基本功能性组成 屏障、清除作用 体液免疫抗体 吞噬作用、非特异 细胞免疫T细胞 性抗感染作用 自稳 固有性免疫与获得性免疫的关系 1、固有免疫是获得性免疫形成的基础 2、获得性免疫是固有免疫效应的延伸 3、固有免疫与获得性免疫有不同的起源 2、特异性免疫活动的核心 v在哺乳类体内免疫活动的核心是免疫应答， 其基本模式是处女（静息）型免疫活性细胞 （ICC）表面的抗原受体特异性高亲合度结 合抗原表位后，接受参与相互作用的细胞提 供的刺激（第二信号）诱导进一步的发育。 免疫应答中，细胞对抗原的识别是最关键 的，其启动的基础是某些自身细胞间的相互 作用。 3、特异性免疫的基本作用方式 v 免疫系统本身在进化中为适应需求分化出了 与有关功能对应的细胞类型，如细胞、 细胞等，它们并进一步分化出某些亚类，如 细胞按其受体组成成分的差异可区分为T4 和T8细胞。目前了解到在高等脊椎动物特异 性免疫可以三种不同的方式发挥效应分泌 刺激因子，细胞清除和体液免疫，前两种主 要由细胞承担一般合称细胞免疫，后者主 要由细胞承担 4、获得性免疫基本功能 v免疫自稳 v免疫防御 v免疫监视 免疫损伤 免疫自稳: 机体识别与清除自 身衰老、残损及过度反应细胞的 能力。 免疫防御: 机体排斥“异物”抵御 病 原体、维持物种与个体独立的能力。 免疫监视: 机体杀伤与清除异常 突变细胞的能力。 免疫损伤: 机体免疫应答活动造