项目十一免疫学概论及其应用任务免疫学概论讲解

项目十一免疫学概论及其应用

任务1免疫学概论

免疫学是研究机体免疫系统的结构和功能的学科。随着医学科学的发展，人类对免疫的认识逐渐深入，免疫学已成为生命科学的前沿学科。一、免疫的概念：机体识别并清除抗原性异物以维持自身生理平衡和稳定的功能。二、免疫的功能：㈠免疫防御：指机体抵抗和清除病原微生物或其它异物的功能。免疫预防功能发生异常可引起疾病，如反应过高可出现超敏反应；反应过低可导致免疫缺陷病。

㈡免疫稳定或自身耐受：指机体清除损伤或衰老的细胞，维持其生理平衡的功能。免疫稳定功能失调可导致自身免疫病。

任务1免疫学概论㈢免疫监视：指机体识别和清除体内出现的突变细胞，防止发生肿瘤的功能。免疫监视功能低下，易患恶性肿瘤。㈣免疫调节：免疫系统与神经—内分泌系统共同构成一个网络调节系统，参与机体整体功能的调节，亦调节免疫系统本身的功能。三、免疫的类型：㈠固有免疫（非特异免疫）：是机体在长期的种系发育与进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能。个体生来就有，受遗传基因的控制，具有相对稳定性，能遗传给后代；作用无特异性，对各种病原体都有不同程度的防御作用；反应发生迅速；有种的差异。任务1免疫学概论主要由机体的屏障结构、细胞因素、体液因素以及有保护性的炎症反应等组成。特征：①无特异性，作用广泛；②可通过遗传获得；③初次与抗原接触即能发挥效应，但无记忆性；④个体间差异不大。任务1免疫学概论㈡适应性免疫（特异免疫）：包括细胞免疫与体液免疫，是个体在生活过程中受病原微生物等抗原物质刺激所引起的免疫应答；或者被动获得抗体等免疫物质所产生的免疫。出生后受抗原物质刺激产生，故又称后天获得性免疫；具有特异性，只对特定病原菌或抗原有作用；不能遗传给后代。特征：①特异性：即T、B淋巴细胞仅能针对相应抗原表位发生免疫应答；②获得性：指个体出生后受特定抗原刺激而获得的免疫；③记忆性：即再次遇到相同抗原刺激时，存在于体内的记忆细胞可产生免疫效应，出现迅速而增强的应答。任务1免疫学概论

四、免疫学的概念：研究机体免疫系统组成、结构与功能、免疫应答的机制及其在疾病诊断和防治中应用的一门重要的生命科学。五、免疫学的研究范围：医学免疫学分为两部分：一部分为基础免疫学，主要研究：抗原物质、机体的免疫构成、免疫应答过程、免疫耐受、免疫调节、免疫效应、免疫遗传等生理现象。另一部分称为临床免疫学，主要研究与人体健康（临床）密切相关的各种免疫现象，用免疫学的理论和方法来阐明发病机理和用于疾病的诊断与防治，根据研究方向的不同，又分为任务1免疫学概论很多领域，如超敏反应、肿瘤免疫、移植免疫、生殖免疫等。免疫学与药学密切相关的研究有：㈠炎症机制的研究：炎症可以分为有菌和无菌两种，无论哪一种炎症都必然涉及免疫，因此，学者提出“炎症和免疫是一个问题中的两个侧面，二者相互重叠但不可分割”的学术观点。通过动物模型及临床研究建立了抗炎免疫药理学这一新的药理学分支学科。病原生物引起的各种感染及变态反应性炎症具有不同的始动因素，但炎症必然刺激机体免疫系统产生体液免疫和（或）细胞免疫，也必然涉及相同的化学介质、免疫因子和炎症细胞。任务1免疫学概论抗原刺激机体形成的免疫反应具有特异性，但炎症发生过程中的炎症介质、细胞因子甚至炎症细胞都没有特异性。炎症与免疫是炎症疾病不可分割的两个方面，单独采用抗炎或免疫调节药物治疗效果并不理想。围绕炎症过程中花生四烯酸代谢产物的炎症作用，阻断脂氧合酶的非甾体类抗炎药物已经在临床广泛用于，白三烯拮抗剂也在临床广泛应用，且取得了良好的效果；甾体类抗炎药物—皮质类固醇是临床常用药，其作用表现为抑制抑制过程中血管扩张、减少渗出等；免疫调修药物是调节免疫的药物，同样用于抗炎。由于此类药物都从特定角度控制炎症，因此研究开发新型抗炎免疫调节药物是免疫学和药理学的主要研究方向之一。任务1免疫学概论㈡免疫调节机制的研究：围绕免疫的调节和控制，药学研究侧重于神经内分泌调节网络的研究、独特型网络学说的研究、细胞因子调节作用的研究等，这些调节机制对于药学研究有很大帮助。㈢免疫与细胞凋亡的研究：细胞凋亡又称细胞程序性死亡，是细胞自我结束生命的生理性死亡，与炎症细胞的坏死决然不同，特点是细胞皱缩、核崩解、细胞膜内陷，将细胞自行分割，形成凋亡小体，细胞内容物不外泄，通过吞噬细胞清除凋亡小体不会产生炎症反应。近年的研究发现，免疫细胞发育及免疫应答过程涉及细胞凋亡。例如在免疫细胞发育过程中要经历数次选择，以T细胞为例，经过阳性选择和阴性选择，具备任务1免疫学概论识别自身MHC分子（MHC：主要组织相容性复合体，系编码主要组织相容性抗原的基因群，又称主要组织相容性复合基因。）和不攻击带有自身MHC分子的淋巴细胞才能存活并发育成熟，其他T细胞则凋亡；T杀伤细胞（即CTL或TC）杀伤靶细胞时具有凋亡现象；各种依赖细胞因子增殖的免疫细胞，一旦缺乏细胞因子，将造成这些细胞自然消亡，属于细胞凋亡；同种异体器官移植时发生慢性排斥反应，可能亦有凋亡的机制；在肿瘤免疫中，若内激活肿瘤抑制基因p53基因，可以造成肿瘤细胞的凋亡。任务1免疫学概论总之，许多重要的免疫反应与凋亡有关。药物研究的重点就是如何利用细胞凋亡机制促进有利的凋亡、抑制损伤性凋亡，如利用腺病毒重组的p53基因通过促进肿瘤细胞凋亡而起治疗作用。㈣免疫耐受的研究：在自身免疫病和变态反应性疾病的研究方面，学者发现了通过口服或注射的方法可以在动物模型或患者中产生免疫耐受而治疗疾病。例如：注射抗原提取物或类变应原治疗变态反应性疾病；口服胰岛素、乙酰胆碱受体、视网膜S抗原分别治疗糖尿病、重症肌无力和实验性变态反应性眼色素层炎等。任务1免疫学概论㈤肿瘤及移植免疫研究：肿瘤和移植同为异物存在，结果却为肿瘤的长期存活、移植物遭排斥反应，现代医药学研究的热点即如何通过免疫系统作用清除肿瘤细胞、延长移植物的存活时间。任务1免疫学概论

六、免疫学在药学中的应用：免疫学在药学中应用广泛，免疫学理论和技术应用于药学的研究，其相关产品可应用于诊断、预防和治疗三方面，随着免疫学理论的进步，推动着药学研究的发展和产品的更新。1796年英国医生琴纳开始采用接种牛痘的方法来预防天花，从而使人类免受天花病毒的侵害，充分证明了疫苗这种生物制品可以预防传染性疾病，这使得对免疫学知识处于懵懂状态的人类开始了免疫学及相关生物制品的研究。牛痘是人类发明的第一个生物制品。随着免疫学研究的进展，抗体的发现促使一批用于治疗的生物制品——免疫血清的出现，开始研究体外抗原、抗体任务1免疫学概论反应，并应用于疾病的诊断。随着免疫学理论的进展，新技术、新产品不断出现，目前，免疫学在药学研究、生产中的应用主要有：㈠诊断方面：免疫学的诊断技术广泛应用于临床和科学研究，诊断试剂的开发是生物制品开发最活跃的领域，临床和科研应用的试剂涉及疾病的诊断、病原体的鉴定等诸多方面。特别是单克隆抗体出现后，大批特异性高的诊断试剂大量上市，为临床提供了快速、高效、准确的诊断方法，为患者得到及时正确的治疗提供了保证。目前，诊断试剂主要有：任务1免疫学概论⒈抗原、诊断血清系列，应用于抗体或抗原的检测。如应用沙门菌的抗原检测病人血清中的抗体的血清学实验称为肥达反应；也可以应用痢疾杆菌抗血清检测痢疾杆菌即临床常用的玻片凝集试验；应用变应原皮肤试验来检测过敏原。目前商品化的诊断用变应原达数百种。⒉免疫标记技术的诊断试剂种类繁多，荧光标记技术、酶标记技术及放射免疫技术、化学发光免疫标记技术广泛应用于病原体的检测、生理或病理产物的检测、人体免疫功能检测等。任务1免疫学概论㈡治疗方面：人类很早就应用免疫血清进行传染病的治疗，这种治疗技术为保障人类健康做出了一定贡献，目前仍在临床使用的药品除人免疫球蛋白外，还有精制破伤风抗毒素血清、白喉抗毒素血清、霍乱抗毒素血清等。自20世纪90年代开始，我国批准了除免疫血清外的大量治疗用生物制品上市，如；抗病毒药物干扰素、用于肿瘤治疗、免疫调节的白细胞介素、肿瘤坏死因子等、用于白细胞减少及肿瘤辅助治疗的集落刺激因子、用于肾衰竭等引起的贫血治疗的促红细胞生成素、用于血小板减少治疗的血小板生长因子等。任务1免疫学概论㈢预防方面：人类研究开发的生物制品以疫苗为最多，目前有百余种产品在临床使用。20世纪50年代全国普种牛痘苗，之后开展了卡介苗、白喉类毒素、百日咳疫苗和百白破混合制剂的接种。先后研制成功口服脊髓灰质炎减毒活疫苗和麻疹减毒活疫苗、甲型肝炎减毒活疫苗、乙型肝炎病毒基因工程疫苗等三十余种疫苗。七、免疫学在药学中应用的展望：应用基因工程开发免疫学制品，使之得以大规模生产并在临床广泛应用，免疫学与药学结合为临床提供了更多的疾病诊断、治疗和预防手段。而且免疫学在药学研究、生产中的应用必将更广阔、更深入，与药学研究关系密切的任务1免疫学概论除了诊断试剂外还有：㈠新型疫苗的研究：随着免疫学和现代医学技术的发展，疫苗的研究也步入了新的时代，常规疫苗包括死疫苗、减毒活疫苗、类毒素。由于活疫苗效果更好，使之成为今后常规疫苗的主要研究方向。利用人工诱变技术制备营养缺陷变异菌株、温度敏感变异菌株疫苗，利用生物工程技术改造疫苗基因以防止恢复毒力都取得了良好的效果。但并非所有的病原生物都能人工培养，而且减毒活疫苗还存在恢复毒力的可能等缺点。新型疫苗的出现解决了这些难题，因此，新型疫苗的研究将成为今后研究热点：如亚单位疫苗，结合疫苗，合成肽疫苗，基因工程疫苗等。任务1免疫学概论㈡基因工程制备重组细胞因子：应用大肠杆菌、酵母菌、昆虫细胞等生产人类基因重组细胞因子，广泛应用于生物制药工业。如干扰素、促红细胞生成素、集落刺激因子等临床应用取得了显著效果，更多的细胞因子还处在临床试验阶段。㈢过敏性疾病及自身免疫病的研究：人们通过研究证实了口服疫苗在预防自身免疫病、过敏性疾病及传染病方面的作用。由于给药途径简单、患者痛苦程度低、受试者顺应性好优点，口服疫苗成为免疫学研究的热点之一，也必将加入未来的疫苗类生物制品的行列。任务1免疫学概论回顾免疫学的发展历史，可以清楚地看到，免疫学每一步重要进展都推动着生物技术的发展。20世纪末21世纪初，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。人工主动免疫和被动免疫的应用，有力地控制了多种传染病的传播。在过去30