一免疫学绪论PPT课件.ppt

,第一章医学免疫学绪论,王中兴电话Q：42872719,课堂要求：手机一部（有电，有流量）笔一支（能写字）课本本子（选带）尽可能在课堂上完成所有作业,目录,免疫学概述,1,目录,免疫学概述,医学免疫学（medicalimmunology）是研究人体免疫系统组成和功能的一门学科。它是基础医学的一个重要组成部分，是具有多个分支学科交叉融合的生命科学的前沿学科之一。,免疫学概述,一、免疫的基本概念和功能免疫，原指免除瘟疫，即机体抵御病原微生物的侵袭及抵抗多种传染性疾病的能力。现代免疫概念，除了指识别和清除外来入侵的病原微生物以抵御传染病的能力外，还包括能识别和清除体内发生突变的细胞、衰老死亡的细胞和其他有害的成分，以维护机体稳定的功能。,免疫学概述,免疫学概述,免疫监视,免疫稳定,免疫防御,免疫学概述,二、免疫应答与病理性免疫免疫应答指免疫系统识别并清除体内入侵的病原微生物和机体内突变和衰老、凋亡细胞的过程。,02,01,固有免疫,适应性免疫,免疫学概述,固有免疫是人类在种系进化过程中逐渐形成的天然防御功能，又称先天性免疫或非特异性免疫。固有免疫是经遗传获得的，针对病原微生物的入侵可即刻发挥作用，不针对某种特定微生物，其应答模式和强度也不会因与病原微生物的反复接触而改变，无免疫记忆性。,免疫学概述,适应性免疫是机体在长期与病原微生物等“非己”物质接触过程中产生的针对特定病原微生物的识别，最终将其清除体外的防御功能，又称获得性免疫或特异性免疫。适应性免疫经后天获得，具有特异性、耐受性和记忆性。,免疫学概述,固有免疫是适应性免疫的先决条件和启动因素，适应性免疫的效应性分子又可大大促进固有免疫应答的发生。两者相辅相成，密切配合。,免疫学概述,三、免疫学应用,免疫诊断,免疫预防,免疫治疗,目录,免疫学发展简史,2,免疫功能是生物与自然环境长期斗争、进化的结果。免疫学是人类在与传染病斗争中逐步发展起来的。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（体外入侵或体内产生）的应答过程及机制的科学。,04,02,01,03,05,魔高一丈,道高一尺,铸就坚盾,锻造利剑,永恒斗争,在漫长的历史长河中，传染病一直是人类健康的主要杀手，是人类生存的大敌。,传染病对人类的杀伤，远远超过了所有战争的总和。,人类对于传染病的病因、病原、预防、诊断、治疗，是由不知到知，由知之不多到知之甚多，直至采取有效措施，逐步加以控制和消灭的过程。,而且，至今人类与传染病的斗争远没有结束,魔高一丈,由天花病毒引起的急性传染病。天花病毒繁殖速度快、传染性强、死亡率高。,天花患儿从17天的病症图,手臂出现浓密的圆形疹子,全身出现浓密的圆形疹子,天花,天花,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160年古埃及的法老拉美西斯五世，对其木乃伊考证发现：面部就有天花疤痕。,公元1世纪汉代之时，天花随战俘传入中国，被称为“虏疮”。公元34世纪罗马帝国出现天花大流行，饱受天花的肆虐。大约到了6世纪非洲暴发天花。,天花,在17、18世纪，天花是西方最严重的传染病，死亡总人数有3亿之多。英国一位历史学家托马斯巴宾顿麦考利曾描述：“天花总是不时出现，使教堂的墓地里尸体充塞，所有未曾患过此病的人，无时无刻都要提心吊胆。”,18世纪的欧洲，每10个人中就有1个死于这种疾病。有历史学家形容说：18世纪的欧洲女人，只要面孔没有天花痕迹，就已经是具有不同寻常的美貌了。,天花,1661年，清朝顺治皇帝死于天花。,天花改变了同时期中国的历史,虽然三皇子玄烨有二位兄长，却因为他曾经身染过天花并幸存，被选中登上了金銮宝座，统治中国长达61年的康熙大帝,这一疾病改变了中国几千年来立长为君的皇位继承传统；,黑死病造成大量的人口死亡外，对社会也造成很大的冲击和进步：1.及时享乐主义开始盛行；2.人们开始质疑宗教的力量，开始对社会既有规则的思考和实际行动的打破；3.冲破了封建教会对于人体和科学探究的制约，解剖学、现代医学和一系列自然科学开始发展；4.改变的原来的人们生存和发现方式，畜牧业得到了一定的发展，为工业革命的开始埋下伏笔；5.人们有更多的空间建造文艺复兴和现代建筑；6.由于人口的减少，大量土地抛荒，农奴有了和统治者谈判的筹码，瓦解了社会原有规则；7.创造出一批新的资本家。,鼠疫伤寒霍乱流感肺结核破伤风炭疽痢疾白喉,当“黑死病”在欧洲各地蔓延时，人们想出了各种方法企图治愈或缓和这令人恐惧的症状：通便剂、催吐剂、放血疗法、烟熏房间、烧灼淋巴肿块、用尿洗澡、等等。,一位医生通过17次放血疗法终于治好了一位朋友的病，他夸口道：“倘若你落入什么江湖医生之手，恐怕早就一命呜呼了。”,而法国一位德高望重的外科医生则建议，医生可以通过凝视受害者的简单方法来捕获疾病。,道高一尺,欧洲中世纪被宗教统治的文化使人们把瘟疫发生的原因归结为是由于人类自身的罪孽引来了上帝的愤怒。,德国一些狂热的基督徒穿过欧洲的大小城镇游行，用镶有铁尖的鞭子彼此鞭打，不断地哼唱着“我最有罪”。,在德国的梅因兹，有1.2万犹太人被活活烧死，在斯特拉斯堡则有1.6万犹太人被杀。,1676年，Leeuwenhoek通过自己制备的显微镜观察到自己口腔中的“小动物”；,Leeuwenhoekandhismicroscope(266),观察到微生物的第一人Leeuwenhoek,LouisPasteur(1822-1895),1857年法国化学家LouisPasteur采用曲颈瓶试验首次验证酿酒中的发酵和变质现象都是由微生物引起的创立了“巴氏消毒法”71.7/30S,微生物致病性的提出者LouisPasteur,1863年，提出人类的传染病可能是微生物引起的；1877年，开始寻找动物和人类疾病的病原微生物；1879年，发现羊、牛等动物吃了受炭疽杆菌污染的草料会得炭疽病。,微生物致病性的提出者LouisPasteur,巴斯德使用的实验室设备至今被原样陈列在博物馆中,RobertKoch(1843-1910),NobelPrizein1905,微生物致病性的证实者RobertKoch,从此，Koch开始了对细菌的研究，第一个研究对象是炭疽病,在1871年，Koch28岁生日那天得到了妻子的礼物：一架显微镜,1873年，Koch发明了固体平板分区划线法首次分离到了纯化的细菌炭疽杆菌,微生物致病性的证实者RobertKoch,一个细菌在固体表面生长的菌落,Koch原著中的插图：描绘了炭疽杆菌的各种形态,第一个被证实的致病微生物炭疽杆菌与炭疽病,Koch氏法则(1884),Koch将分离到的炭疽杆菌，在几百只羊、鼠、兔等动物身上进行感染试验，证明了炭疽病的罪魁祸首就是炭疽杆菌！,Koch使用的简陋实验室,追踪比细菌还小的致病微生物病毒,1892年俄国科学家伊万诺夫斯基(Ivanovski)发现：,得花叶病的烟草叶汁，即使经过Chamberland氏烛形滤器的过滤也仍具有传染的性质。,这项观察提示了存在一种比以前所知的任何一种细菌都小的病原体。他认为该病是由细菌产生的毒素引起的。,滤器其孔径能阻挡细菌,追踪比细菌还小的致病微生物病毒,1898年，荷兰科学家贝杰林克(Beijerinck)重复了伊万诺夫的实验：,从患花叶病的烟草叶中挤出汁液，并使之通过Chamberland氏滤器，仍有侵染性。然后，贝杰林克将烟草叶汁液置于琼脂凝胶块的表面，发现：细菌滞留于琼脂的表面，而侵染性物质在凝胶中以适当的速度扩散。,因此认为这种侵染性物质要比通常的细菌小。贝杰林克用“病毒(Virus)”来命名这种史无前例的小病原体。不难看出真正发现病毒存在的是贝杰林克。,烟草花叶病病毒,追踪比细菌还小的致病微生物病毒,种痘术的西传与东归,“苗顺者十无一死,苗凶者十只八存”种痘新书张炎1741年,宋真宗时代(公元998-1022)，已有吸入天花痂粉预防天花的传说。,到明代(17世纪70年代)，有正式记载：采用人痘苗接种预防天花。,铸就坚盾,中国北平,18世纪人痘接种术由俄国传至土耳其,传播朝鲜,玛丽蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国,欧洲各国和印度也试行接种人痘,1744年李仁山将种痘法传授给日本,丝绸之路,1688年俄国首先派医生来北平学习种痘及检痘法,种痘术的西传与东归,英国住土耳其大使夫人,公元十八世纪后叶，英国乡村医生Jenner观察到牛患有牛痘，局部痘疹酷似人类天花，挤奶女工为患有牛痘的病牛挤奶，其手臂部亦得“牛痘”，但却不得天花。于是他意识到接种“牛痘”可预防天花。,种痘术的西传与东归,BorninBerkeley,England(May14,1749),种痘术的西传与东归,为证实这一设想，EdwardJenner在他生日这天(1796年5月14日)，将牛痘接种于一8岁男孩手臂，两个月后，再接种从天花患者来源的痘液，只致局部手臂疱疹，未引起全身天花。并发表了“Vaccination”的论文。,种痘术的西传与东归,1798年，英国立即进行了大规模的牛痘接种；,1799年，奥地利、意大利、德国等开始接种牛痘苗；,1800年，美国开始试验牛痘接种；,1805年，英国传教士、医生皮尔逊将牛痘苗带入中国；,VaccinationcausedpeopletobecomepartofcowJamesGillray(theBritishsatirist),1802,种痘术的西传与东归,1949年，美国最后一例自然感染天花患者1961年，我国最后一例天花病人的痊愈1974年，日本最后一例天花病人1975年，亚洲最后一例天花出现在孟加拉,亚洲最后一例天花病人RahimaBanu1975.10.16,1976年，人类最后1例天花病人在索马里被治愈,AliMaowMaalin,种痘术的西传与东归,我们全球扑灭天花证实委员会委员证实扑灭天花已经在全世界实现,1980年5月28日，WHO第33次大会在肯尼亚的内罗毕召开，宣布危害人类数千年的天花已在全世界被根除。,毒素与抗毒素,破伤风杆菌,破伤风痉挛毒素,破伤风病人,毒素与抗毒素,1889年，德国军医贝林来到柏林大学著名细菌学家科赫的实验室与日本北里柴三朗合作研究破伤风和百喉的治疗方法。,当时，破伤风是军人受伤后死亡的主要原因，根据破伤风毒素是其主要致病物质，北里柴三朗提出运用“以毒攻毒”原理，来寻找治疗方法：,他们经过300多次实验，从患破伤风后侥幸存活的实验兔体内抽取血液，转注给感染破伤风杆菌的兔子身上，结果这些兔子不仅存活，而且没有发生任何破伤风症状。,毒素与抗毒素,白喉杆菌,白喉毒素,白喉,白喉是19世纪后叶最常见的儿童致死疾病，死亡率高达50%,毒素与抗毒素,Behring(18541917)NobelPrizein1901,1890年，贝林和北里柴三朗采用羊提取了抗白喉的血清。,1891年，给一名奄奄一息的白喉病患儿小心翼翼地注射了少量白喉抗血清，生命垂危的患儿竟然奇迹般地痊愈了。,人类历史上首例抗血清治疗的白喉病人也开创了人类免疫治疗传染病的先河,疫苗的研制,以科学实验方法发现并证实了感染与免疫的关系，即接种一种灭活或减毒病原体，可使机体获得对该病原体的保护性免疫，故免疫有特异性。但对免疫如何产生却不知晓。,免疫学机制的研究将免疫学推向新的阶段,引起了一场“细胞免疫学说”和“体液免疫学说”的争论,抗体的发现；抗体的应用；细胞免疫功能的发现。,以科学实验方法发现并证实了感染与免疫的关系，即接种一种灭活或减毒病原体，可使机体获得对该病原体的保护性免疫，故免疫有特异性。但对免疫如何产生却不知晓。,免疫学机制的研究将免疫学推向新的阶段,引起了一场“细胞免疫学说”和“体液免疫学说”的争论,抗体的发现；抗体的应用；细胞免疫功能的发现。,Metchnikoff(18451916)NobelPrizein1908,1882年，发现游走细胞即海星幼虫细胞能吞噬外来异物；1883年，发现水蚤的血液细胞能杀死霉菌的孢子；1884年，发现鸡的血液吞噬细胞有吞噬炭疽杆菌的作用，称为吞噬作用(phagocytosis)；,1890年，Metchnikoff等提出细胞免疫学说：免疫的主要机制是以增强了白细胞的吞噬作用。,1888年，Roux和Yersin发现白喉杆菌经其分泌的白喉外毒素致病；,Behring(18541917)NobelPrizein1901,1890年，Behring和Kitasato将对白喉外毒素有抵抗力的动物的血清注射给正常动物，使后者获得了抵抗白喉杆菌感染的能力；接着用白喉杆菌外毒素免疫马，然后用白喉抗毒素成功治疗了第一个白喉病人！,体液免疫学说,Metchnikoff是Bordet的老板,1884年，Bordet证明Pfeiffer发现的溶解现象需要二个因素：致敏的耐温的特异性血清不耐温的防御素,Metchnikoff认为：细胞溶解素Ehrlich认为：补体,Bordet(18701961)NobelPrizein1919,1884年，Pfeiffer和Isaeff发现霍乱弧菌的凝结与溶解现象；,Ehrlich(18541916)NobelPrizein1908,1897年，Ehrlich为代表的学者们等提出体液免疫学说：免疫的主要机制是血清抗体的防御作用。,1896年，德国科学家保罗-埃尔利(PaulEhrlich)提出了抗体产生的侧链学说：抗毒素分子存在于细胞表面，毒素进入机体后与其结合并刺激细胞产生更多的抗毒素分子，由细胞表面脱落入血；,1903年，Wright仔细观察Metchnikoff提出的吞噬作用时发现：免疫动物血清能加速吞噬细胞对细菌的吞噬；免疫动物血清含有一种活性因子，称为调理素，该现象成为调理吞噬作用（opsonization）；,从此把“细胞免疫学说”和“体液免疫学说”的争论统一起来。,细胞免疫学说和体液免疫学说的统一,Burnet（18991986）NobelPrizein1960,基于对免疫耐受实验结果的思考：,克隆选择学说,克隆选择学说,1、以免疫细胞为核心，免疫细胞是随机形成的多样性的细胞克隆，每一个克隆的细胞表达同一特异的受体（胞膜Ab分子）,1957年，Glick发现切除鸡的腔上囊(由淋巴细胞组成)，则致Ab产生缺陷，提出鸡的腔上囊是Ab生成细胞的中心，他将这类细胞称为B细胞(bursa的第一字母)。,1961年，Miller及Good等发现小鼠新生期切除胸腺或新生儿先天性胸腺缺陷，均致严重细胞免疫缺陷，且Ab产生亦严重下降，从而发现了执行细胞免疫的细胞，他们称为T细胞(源于thymus的第一字母)，并证明胸腺是T细胞发育成熟的器官。,淋巴细胞的发现,Burnet学说提出后，T及B淋巴细胞迅速被发现。,对免疫系统的认识,对免疫系统的认识,1962年及1964年，Warner和Szenberg发现切除鸡腔上囊，只影响Ab产生，不影响移植排斥，从而证明T及B细胞分别负责细胞免疫及体液免疫。,1967年，Claman和Mitchell等证明了T细胞及B细胞的协同作用，诱导B细胞产生IgG类Ab，从而解释了胸腺切除后Ab产生缺陷的原因。,随后，Mitchison等证明T-B细胞协同的原因是：T及B细胞分别对同一抗原分子的不同抗原决定基应答，T细胞向B细胞提供辅助后，B细胞才能产生Ab。,T/B淋巴细胞的关系,致病原因,细菌毒素,细胞外感染性细菌,细胞内感染性细菌,病毒(细胞内感染),灭活疫苗减毒活疫苗B淋巴细胞介导的体液免疫反应,减毒活疫苗T淋巴细胞介导的细胞免疫反应,现代免疫学已经阐明了疫苗防治疾病的科学原理,上世纪50年代:链霉囊、氯霉素、多粘霉素、金霉素、土霉素、红霉素、卡那霉素、利福霉素。上世纪60年代:半合成青霉素迅速发展，头孢菌素萌芽。上世纪70年代:头孢菌素迅速发展，半合成青霉素推出酰脲类青霉素。上世纪80年代:第三代头孢菌素类崛起。上世纪90年代现在：针对细菌的耐药性开发新的抗生素。,锻造利剑人类对抗病原体药物的认识,人类免疫缺陷病毒(Humanimmunodeficiencyvirus,HIV)获得性免疫缺陷综合症(Acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS),永恒斗争不断出现的新的传染病,世纪绝症艾滋病,世纪绝症艾滋病,HIV感染的靶细胞是CD4+T淋巴细胞引起以CD4+T淋巴细胞缺陷为核心的免疫缺陷,世纪绝症艾滋病,HIV感染获得性免疫缺陷综合症,机会性感染：真菌(白色念珠菌、肺孢子菌)细菌(结核杆菌)病毒(巨细胞病毒、HSV)恶性肿瘤：Kaposi肉瘤、Burkitt淋巴瘤神经系统异常：痴呆等5年死亡率约为90%(出现症状2年内),世纪绝症艾滋病：研制疫苗的困难,HIV感染分子机理：HIV的gp120蛋白识别CD4分子,gp120蛋白与封闭抗体结合的部位经常突变；而与CD4分子识别的部位却永远保持不变！,“