医学免疫学第一章绪论

1、医学免疫学（护理本科多媒体课件）2007/10/121第一页，共二十三页。第一章 绪论第一节 医学免疫学概述第二节 免疫学发展简史和重要成就第三节 20世纪获得诺贝尔奖的免疫学家及其贡献2第二页，共二十三页。第一节 医学免疫学概述一、免疫与免疫学 免疫在医学上最早的概念是免除瘟疫（传染病）的意思。传统的概念认为，免疫是机体对病原微生物及其有害产物的抵抗力。通过科学的发展，发现许多非传染性异物（如动物血清、药物等），也可以发生类似抗感染的特异性反应。因此，免疫现象不局限于抗感染。 免疫（immunity）：是机体免疫系统识别和排除抗原性异物，维持自身生理平衡与稳定的功能。免疫通常对机体是有利的，

2、如抗感染和抗肿瘤免疫；但在某些条件下也可以损害机体，如引起过敏性疾病和自身免疫疾病。 医学免疫学（medicalimmunology）：是研究机体免疫系统的组织结构、生理功能、免疫应答的规律和效应、免疫功能异常所致疾病及其发生机制，以及免疫学诊断与防治的一门生物学科。 学习免疫学的目的是能应用有关的理论知识，解释临床上常见的免疫现象和免疫性疾病的机制，并为诊断、防治免疫性疾病奠定基础。3第三页，共二十三页。二、免疫系统及其功能 机体的免疫功能是由免疫系统完成的，免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子等组成。1、免疫器官 免疫器官由中枢免疫器官和外周免疫器官组成。人和哺乳动物的中枢免疫器官包括骨

3、髓、胸腺、腔上囊。骨髓：是造血器官，也是B 淋巴细胞发育成熟的场所。胸腺：T 细胞分化成熟的场所。法氏囊：禽类B 细胞分化成熟的场所。外周免疫器官包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴组织。外周免疫器官是T细胞和B细胞定居、增殖的场所，也是发生免疫应答的重要部位（详见第七章）。 2、免疫细胞 免疫细胞泛指参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及前体细胞，主要包括造血干细胞、T、B淋巴细胞、NK细胞、单核吞噬细胞、粒细胞、红细胞、肥大细胞、单核-巨噬细胞和树突状细胞。 4第四页，共二十三页。1、参加固有（非特异性）免疫应答的细胞 主要包括单核巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞、粒细胞和B1细胞等。单核巨噬细胞和

4、树突状细胞对病原微生物等非己异物的识别缺乏专一性，即对各种病原微生物和其它抗原性异物均可识别，并迅速产生免疫应答，发挥吞噬、杀菌等非特异性抗感染免疫作用，在特异性免疫应答的启动和效应阶段也发挥重要作用。B1细胞是执行非特异性免疫功能的B淋巴细胞，主要识别某些病原体表面共有的多糖抗原，产生以IgM类抗体，发挥非特异性抗感染免疫效应。 单核吞噬细胞(M) 主要包括血液中的单核细胞和组织中的巨噬细胞。单核吞噬细胞在骨髓中发育成熟后进入血液，然后通过毛细血管进入肝、脾、淋巴结和全身结缔组织中发育、分化为巨噬细胞。5第五页，共二十三页。2、参与和执行适应性（特异性）免疫应答的细胞 主要包括抗原提呈细胞，

5、T细胞和B2细胞。抗原提呈细胞（APC）是一类具有摄取、加工处理抗原，并能通过细胞内MHC分子将加工处理后形成的抗原肽运载到细胞表面，供抗原特异性淋巴细胞识别结合，启动免疫应答的细胞。专职APC细胞包括树突状细胞和巨噬细胞，非专职APC细胞包括内皮细胞、上皮细胞、某些病毒和肿瘤感染的细胞。T细胞和B2细胞即通常说的T、B淋巴细胞，此类T、B淋巴细胞表面具有特异性抗原受体，即TCR、BCR。T细胞表面的TCR不能直接识别结合抗原分子，只能识别结合被APC摄取/加工处理后，以抗原肽形式表达于APC表面的抗原分子，即抗原肽-MHC的复合物。B细胞可通过表面BCR直接识别结合相应的抗原分子。T/B淋巴

6、细胞识别抗原后，可启动特异性细胞和体液免疫。6第六页，共二十三页。（三）免疫分子 免疫分子包括抗体、补体、细胞因子、主要组织相容性抗原和分化群等 。1、抗体(antibody，Ab)：免疫系统受抗原刺激以后，B细胞转化为浆细胞，由浆细胞产生能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白称抗体。它们与相应抗原特异性结合后，并在补体、吞噬细胞和NK细胞参与下，产生溶菌、促进吞噬杀菌的调理作用和抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。2、补体（complement）：存在于人和动物的正常血清中，与免疫有关，具有酶活性的蛋白质。在生理状态下，补体各成分以酶原或非活性的状态存在与体液中，只有被某些物质(如抗原抗体复合物)激

7、活后，才能表现出细胞溶解、促进吞噬的调理作用、免疫调节作以及释放炎症介质参与炎症反应等作用。7第七页，共二十三页。3、细胞因子（cytokine，CK）是由多种细胞，特别是活化免疫细胞合成分泌的一类具有多种生物学活性的小分子蛋白。细胞因子在免疫细胞分化发育、免疫应答及其调节、炎症反应和组织修复等过程中发挥重要的作用。4、主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen）各种生物都具有的复杂的组织相容性抗原称为组织相容性抗原系统，其中引起强而迅速的排斥反应的抗原系统成为主要组织相容性抗原。在生理条件下MHC分子的主要功能是结合、提呈抗原肽，启动特异性免疫应答。

8、5、分化群（luster of differentiation ,CD）是用单克隆抗体识别鉴定的存在于免疫细胞表面的膜分子。CD3分子与TCR非共价键结合组成TCR-CD3复合受体分子，其主要作用是转导TCR识别抗原后产生的活化信号，同时也是T细胞表面特有的、能与其它免疫细胞相鉴别的标志。8第八页，共二十三页。（四）免疫的主要功能及其表现：1、免疫防御（immunologic defence）：识别和清除病原生物和其他抗原性异物的功能。该功能若有缺陷，可反复发生感染，出现免疫缺陷病，若反应太强，可引起超敏反应。2、免疫稳定（immunologic homeostasis）：识别和清除损伤或衰老

9、的自身细胞，进行免疫调节，维持自身稳定的功能。若该功能紊乱，可引起自身免疫病。3、免疫监视（immunologic surveillance）：即识别和清除机体内突变细胞的功能。人体每天有大量的细胞发生突变，若免疫监视功能障碍低或消失，突变细胞就会生长、增殖，形成肿瘤。9第九页，共二十三页。免疫的三大功能及表现功能正常表现（有利）异常表现（有害）免疫防御(immunologic defence)抗病原微生物的侵袭超敏反应、易受感染或免疫缺陷病免疫稳定(immunologic homostasis)对自身组织成分的耐受自身免疫性疾病免疫监视(immunologic surveillance)防止

10、细胞癌变或持续性感染肿瘤或持续性病毒感染10第十页，共二十三页。三、免疫的类型和作用特点1、固有免疫（innate immunity）：又称天然免疫或非特异性免疫，是机体在长期的种系发育和进化过程中逐渐形成的一种天然防御功能。固有免疫经遗传获得，对各种侵入的病原体或其它抗原性异物可迅速应答。固有免疫应答系统主要包括：组织屏障（皮肤粘膜）、固有免疫细胞（吞噬细胞、树突状细胞、NK细胞）、固有免疫分子（补体、细胞因子和具有抗菌作用的多肽、蛋白质、酶类物质等）。2、适应性免疫（adaptive immunity）：又称获得性免疫或特异性免疫，是机体在生活过程中，受病原微生物等抗原性异物刺激后产生的，

11、只能相应特定病原体等抗原性异物起作用的防御功能。执行适应性免疫应答的细胞是表面具有特异性抗原识别受体的T/B淋巴细胞。11第十一页，共二十三页。固有性免疫特点（1） 出生时已具备（早） （2） 可稳定性遗传给后代 （3） 作用广泛：无特异性 （4） 个体差异不大组成和功能 （1）解剖与生理屏障 （2）生物学屏障 （3）吞噬细胞及吞噬作用 大、小吞噬细胞 吞噬过程及后果 （4） 体液因子: 补体、溶菌酶 12第十二页，共二十三页。吞噬细胞13第十三页，共二十三页。获得性免疫特点：（1）出生后受抗原刺激产生 （2）具有特异性（针对性） （3）一般不能遗传 （4）个体差异大 （5）具有记忆性组成与功

12、能：体液免疫：B细胞 浆细胞 Ab 细胞免疫： Ag APC T细胞 致敏T细胞、淋巴因子 Ag14第十四页，共二十三页。四、适应性免疫应答及其过程1、适应性免疫应答及其类型 参与和执行适应性免疫应答的细胞主要包括抗原提呈细胞和抗原特异性T、B淋巴细胞。病原微生物等非己抗原性异物是诱导抗体产生适应性免疫应答的物质，被称为抗原。特异性异物在体内被抗原提呈细胞加工处理后，可激活T、B细胞，使T细胞增殖为效应T细胞，通过释放细胞因子和细胞毒作用，产生免疫调节和细胞免疫效应；使B细胞增殖分化为浆细胞，通过合成和分泌抗体产生体液免疫效应。2、适应性免疫应答的过程（1）抗原呈递与识别阶段：是抗原呈递细胞（

13、APC）捕获、加工、呈递抗原，抗原特异性淋巴细胞(T、B细胞)识别抗原阶段。（2）活化增殖分化阶段：抗原特异性淋巴细胞识别抗原后活化，进行增殖与分化，以及产生效应性淋巴细胞和效应分子的过程。T淋巴细胞增殖分化为淋巴母细胞，最终成为效应性淋巴细胞，并产生多种细胞因子；B细胞增殖分化为浆细胞，合成并分泌抗体。（3）效应阶段：此阶段是由活化的效应性细胞CTL（细胞毒性T细胞）与TD（迟发型变态反应性T细胞）细胞和效应分子（抗体与细胞因子）发挥细胞免疫效应和体液免疫效应的过程。15第十五页，共二十三页。五、免疫应答异常及其所致的疾病 接受“非己”抗原性异物刺激后，机体免疫应答适度可产生对人体有益的抗感

14、染、抗肿瘤等免疫保护作用。机体免疫应答过高可引起对人体有害的超敏反应，包括由特异性IgE抗体介导的速发型超敏反应，如青霉素过敏性休克，或由效应T细胞介导的尺发型超敏反应，如接触性皮炎；机体免疫应答过底或缺失则可引起严重或持续性感染、肿瘤或免疫缺陷病；在长期感染、物理、化学因素刺激诱导下，某些自身反应性T、B淋巴细胞活化，可引发自身免疫性疾病。16第十六页，共二十三页。第二节 免疫学发展简史和重要成就 免疫学的发展可以分为四个时期：免疫学开创期、传统免疫学时期、近代免疫学时期和现代免疫学时期。一、免疫学开创期（16-17世纪） 公元16世纪，中国医生首次用人痘苗预防天花。经验观察，将沾有疱浆的患

15、者的衣服给正常儿童穿戴；或将天花愈合后的局部痂皮磨成细粉，经鼻给正常儿童吸入，可预防天花。这些方法在北京地区较为流行，且经丝绸之路西传至亚欧各国；18世纪传至英国，经海上丝绸之路，东传至朝鲜、日本及东南亚国家。缺点：种“人痘”，带有危险性，有可能得天花。这个缺点限制了这种方法的广泛应用。二、传统免疫学时期（18-20世纪）1、人工主动和人工被动免疫方法的建立17第十七页，共二十三页。A、公元18世纪，英国的乡村医生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，手臂部亦得“牛痘”，但却不得天花。于是他意识到牛痘可预防天花。为证实这一设想，1798年他将牛痘接种

16、于一个8岁男孩手臂，两个月后，再接种从天花患者来源的痘液，只至局部手臂疱疹，未引起全身天花。在Jenner年代不知天花是由天花病毒感染。他从实践观察中，总结发现种牛痘预防天花，安全有效，是一划时代的发明。然而，由于当时人们对生物科学认识的局限性，以为接种牛痘会在人体不同部位长出牛头牛角成为怪物，使之推广缓慢。B、19世纪后期法国微生物学家巴斯德将病原菌（炭疽杆菌）经高温灭活，制成死菌苗；将鸡霍乱病原培养物在室温下长期放置而减毒；将当时尚不知的病原体-狂犬病毒，经兔脑传代亦能获得减毒株，制成减毒活疫苗，进行预防接种。C、1890年德国医师贝林和日本学者北里研制了白喉抗毒素，用含白喉抗毒素的动物免

17、疫血清成功应用于白喉病人的治疗，由此形成了抗原和抗体的概念，开创了被动免疫治疾病的途径。18第十八页，共二十三页。2、原始细胞免疫和体液免疫学说的提出及两者的统一A、Metchnikoff（1883-1890）提出原始的细胞免疫学说，认为吞噬细胞是执行抗感染免疫作用的细胞。B、Koch（1891）发现结核杆菌和Koch现象，即感染过结核杆菌的豚鼠，再次皮下注射少量结核杆菌后，可使注射局部组织发生坏死。上述发现对日后阐明细胞免疫的作用具有重要意义。C、Ehrlich（1890）提出原始的体液免疫学说，认为血清中存在的抗菌物质在抗感染免疫中起决定作用。D、Wright和Dou glas（1903）

18、发现动物免疫血清能加速吞噬细胞对相应细菌的吞噬，提出了免疫血清（含抗体和补体）具有调理吞噬作用，从而将体液免疫和细胞免疫学说统一起来。19第十九页，共二十三页。3、免疫病理概念的建立 Riohet和Portiter（1902）发现，接受海葵提取液注射后幸免于难的狗，数周后再次接受极少量海葵提取液可立即死亡。据此提出过敏反应即免疫病理的概念。4、经典血清学技术的建立A、Durham等（1896）发现特异性凝集反应，同年Widal建立了诊断伤寒的肥达试验。B、Kraus（1898）建立了沉淀试验。C、Bordet和Gengou（1900）建立了补体结合试验。D、Landseiner（1900）发现

19、了ABO血型抗原，建立了检测血型的玻片凝集试验。20第二十页，共二十三页。三、近代免疫学时期1、细胞转移迟发型超敏反应实验的成功2、天然免疫耐受和人工诱导的免疫耐受3、克隆选择学说的建立 体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆；胚胎期与自身成分反、应的淋巴细胞被“禁忌”形成耐受；出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答，并形成记忆禁忌细胞突变可导致自身免疫。4、免疫球蛋白基本结构的阐明21第二十一页，共二十三页。四、现代免疫学时期（20世纪60年代至今） 20世纪70年代后期，借助于各学科，尤其是分子生物学发展的成就，使免疫学发展到现代免疫学阶段，及以基因、分子、细胞、整体的不同的、互为基础的层次上，研究免疫细胞生命活动的基本规律的机制，使细