第一章免疫学绪论

免疫学导论IntroductiontoImmunology第一章绪论本章学习重点掌握现代免疫的概念熟悉非特异性免疫和特异性免疫的概念及作用熟悉免疫系统的组成与免疫的三大功能了解免疫学的发展简史历史上因微生物引起的疾病曾对人类造成极大的危害，如鼠疫、天花。人类在与疾病的长期斗争过程中，不断发现各种致病微生物，不断地寻找防治的方法，如人痘苗接种。免疫学是人类与传染病的长期斗争实践中，不断总结经验而发展形成的一门学科。鼠疫杆菌第一次发生在公元6世纪，从地中海地区传入欧洲，死亡近1亿人；第二次发生在14世纪，波及欧、亚、非；第三次是18世纪，传播32个国家。14世纪大流行时波及我国肆虐欧洲大陆的黑死病(鼠疫plague)1793年云南师道南所著“《死鼠行》”中描述当时鼠疫在我国流行十分猖獗。东死鼠，西死鼠，人见死鼠如目虎。鼠死不几日，人死如拆堵。昼死人，莫问数，日色惨淡愁云护。三人行，未十步，忽死二人横截路；夜死人，不敢哭，疫鬼吐气灯摇绿。须灾风起灯忽无，人鬼尸棺暗同屋。鸟啼不断，犬泣时闻，人含鬼色，鬼夺人神。白日逢人多见鬼，黄昏遇鬼反疑人。人死满地人烟倒，人骨渐披风吹老。田禾无人收，官租向谁考。佩皮斯在1665年10月16日的日记中写道:“我的天哪！大街上没有人走动，景象一片凄惨。许多人病倒在街头。我遇到的每个人都对我说，某某病了，某某死了……”塞缪尔·佩皮斯（英国）1633.2.23－1703.5.26ProgressionofSmallpox（天花）Day7Day3Day5天花病毒Poxvirus霍乱弧菌(×15,575)伤寒杆菌(×20,800)淋球菌(×40,000)脑膜炎球菌结核杆菌(×40,000)白喉杆菌天花病毒Poxvirus脊髓灰质炎病毒poliovirus伯氏疏螺旋体(引起莱姆病)Spirochetebacteria一、免疫学的由来和发展在古代人类，传染病经常大流行，病死率很高。古代人们就发现，得过某种传染病痊愈后，即获得抵抗这种传染病的能力，这就是免疫。中国古代发明了人痘苗接种的方法预防天花，被世界公认为免疫学研究的开端，是免疫学发展史上的第一个里程碑。免疫学发展经历的阶段经验免疫学时期（17世纪~19世纪）经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）中国发明人痘苗接种预防天花中国从宋朝开始用人痘接种预防天花古代中医书籍上的小儿出天花图经验免疫学时期（17世纪~19世纪）人痘接种方法从中国传到欧洲英国驻土耳其大使夫人MaryWortleMontagu将人痘接种技术传到英国等国家经验免疫学时期（17世纪~19世纪）牛痘苗的发明1791年，英国乡村医生琴纳(EdwardJenner)用牛痘痂接种预防天花，发明了牛痘苗。爱德华.琴纳EdwardJenner1749-1822减毒活疫苗--实验免疫学时期1890年，巴斯德用长期培养后减毒的鸡霍乱弧菌制备成活菌苗，预防鸡霍乱，此后又制备成功炭疽杆菌死菌苗和狂犬病毒减毒活疫苗。(人工主动免疫方法)LouisPasteur1822-1895,Fatherofimmunology,attenuatedbacteriaandvirusesasvaccineagainstanthrax确定病原微生物的“科赫法则”Late1800’s:Koch科赫创立固体培养基培养法，并提出了著名的确定病原微生物的“科赫法则”InfectiousdiseasecausedbymicroorganismsSpecificpathogenscausespecificdiseaseRobertKoch1843-1910,NobelPrizein1905forhisworkontuberculosis,Anthrax,Cholera,Tuberculebacillus开创了使用减毒或杀死病菌制作疫苗的方法控制动物及人体传染疾病。经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）科赫法则（Koch’sPostulates）1.一种病原微生物必然存在於患病动物体内,但不应出现在健康动物内；2.此病原微生物可从患病动物分离得到纯培养物；3.将分离出的纯培养物人工接种敏感动物时，必定出现该疾病所特有的症状；4.从人工接种的动物可以再次分离出性状与原有病原微生物相同的纯培养物。经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）科赫法则（Koch’sPostulates）经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）ElieMetchnikoff(1845-1916)1883–Phagocytosis吞噬理论BloodSmear血液涂片ElieMetchnikoff与吞噬细胞经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）1908年诺贝尔奖关于免疫吞噬的理论梅契尼柯夫1890年，培林(vonBehring)和北里柴三郎(Kitasato)，在Koch实验室制造抗白喉杆菌外毒素血清治疗白喉。（人工被动免疫方法）发现：白喉杆菌—培养液—过滤—滤液接种动物—-动物血清—可中和毒素—称抗毒素（antitoxin）。把抗血清—转移—被动免疫（passiveimmunization）抗体：后来把抗毒素物质称抗体抗原：诱导抗体产生的物质称抗原在1901年共同获得诺贝尔生理和医学奖PaulEhrlich,NobelPrizein1908fordemonstratingproductionofantibody(抗体形成的侧链学说)1898:PaulEhrlichProc.RoyalSocANTIBODIESproductionPaulEhrlich（保罗·埃尔利希）与抗体经典免疫学时期（19世纪中叶~20世纪中叶）Burnet(1957年)“克隆选择学说”；从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）澳大利亚免疫学家伯内特克隆选择学说(ClonalSelectionTheory)⑴机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆，每个克隆的细胞表达同一特异性受体(一个克隆针对一种抗原)。⑵抗原进入机体内→选择表达特异性受体的免疫细胞，与之反应→特异性细胞克隆扩增→产生大量后代细胞→合成大量具有相同特异性的抗体近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）浆细胞记忆细胞抗原克隆选择学说(ClonalSelectionTheory)⑶胚胎期某一免疫细胞克隆接触相应的抗原,如自身成分，则被排除或处于抑制状态，称为禁忌克隆,不能对自身抗原产生免疫应答而形成自身耐受。⑷某些情况下，禁忌细胞株可以活化，对自身抗原发生免疫应答而形成自身免疫或自身免疫性疾病。近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）二、免疫学概念要览不同个体间输血或异体组织器官移植，都可能发生严重的反应。花粉、动物血清等进入机体后，也会引起不同的反应。这些物质都不是病原微生物，为什么也会刺激机体发生严重反应？二、免疫学概念要览研究发现，凡异物进入机体均可引起排斥反应。在对异物的排斥反应中，并不总是对机体有利。输血反应、器官移植排斥反应、花粉和动物血清引起的变态反应等，都是机体免疫系统对“异物”产生免疫应答的结果，说明免疫的作用不仅仅是抵抗微生物感染。免疫是机体的一种生理反应，当外来异物（抗原）进入机体后，机体能识别“自己”或“非己”，对非己物质发生特异性的免疫应答，排除抗原性的非己物质；免疫过程并不总是有利于机体，有时也可引起机体损害。免疫系统包括人体三道防线第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用。免疫系统包括人体三道防线第二道防线是体液中的杀菌物质和巨噬细胞。这两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能，特点是人人生来就有，不针对某一种特定的病原体，对多种病原体都有防御作用，因此叫做非特异性免疫（又称先天性免疫）。免疫系统包括人体三道防线第三道防线主要由免疫器官（胸腺、淋巴结、骨髓、和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞）组成的。第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，特点是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。二、免疫学概念要览1、“免疫”的现代概念“免疫”是机体识别自身成分和排除抗原性异物，以维持机体内环境稳定的功能。免疫反应通常对机体有利，但有时也可能损害机体。二、免疫学概念要览2、免疫的功能与表现功能正常表现异常表现免疫防御清除病原微生物,中和毒素超敏反应(抗感染免疫）免疫缺陷病（慢性感染）免疫自稳对自身组织成分耐受自身免疫性疾病（清除损伤或衰老细胞）免疫监视清除突变或癌变细胞肿瘤发生（抗肿瘤免疫）病毒持续感染ImmunesurveillanceImmunedefenseImmunehomeostasis免疫功能与SARS免疫功能正常→对SARS病毒具有较强抵御能力免疫功能下降（或病毒毒力过强）→易感染SARS病毒免疫功能异常增强（紊乱）→对SARS病毒产生过强应答→免疫自稳遭破坏→造成自身（肺）组织损伤→缓解期后出现严重并发症（严重呼吸窘迫综合症）二、免疫学概念要览3、非特异性免疫与特异性免疫⑴非特异性免疫①非特异性免疫(non-specificimmunity)是群体在长期进化过程中形成的天然防御功能。又称为固有性免疫（innateimmunity）、先天性免疫或天然免疫。②特点：a、作用广泛，无特异性；b、先天具有；c、初次与抗原接触即发挥作用，无记忆性；d、可稳定遗传；e、同一种属的个体差异不大。二、免疫学概念要览③非特异性免疫的组成a、屏障结构物理屏障——完整的皮肤、粘膜屏障解剖学屏障——血脑屏障、胎盘屏障生物性屏障——皮肤粘膜表面的正常菌群b、非特异性免疫细胞吞噬细胞——M、Mφ和NNK细胞——非特异性地杀伤靶细胞DC——递呈抗原c、体液中的杀菌和抑菌成分补体系统——裂解靶细胞溶菌酶，干扰素等二、免疫学概念要览3、非特异性免疫与特异性免疫⑵特异性免疫(specificimmunity)①特异性免疫：机体与抗原物质接触后获得的具有针对性的免疫应答，主要由T、B淋巴细胞完成。又称为适应性免疫(adaptiveimmunity)或获得性免疫（acquiredimmunity）。②免疫应答:T、B淋巴细胞受到特异性抗原刺激后，发生活化、增殖及分化，产生抗体或其它效应分子发挥免疫效应的过程，称为免疫应答。免疫应答（immuneresponse)T细胞(细胞免疫)B细胞(体液免疫)异物性抗原吞噬细胞淋巴细胞二、免疫学概念要览③特异性免疫的特点a、特异性:细胞克隆的受体只能与抗原决定族结合。b、适应性:机体免疫系统对所有分子都能做出反映（1010个细胞克隆）c、区别自身与非自身:自己体内分子耐受;外来抗原物清除。d、记忆性:淋巴细胞接触过的分子,再次遇到会激烈应答。e、自我调解性:受刺激淋巴细胞活化,清除后抑制免疫。二、免疫学概念要览④特异性免疫的类型根据参与免疫应答的细胞和产生的效应，可分为两大类：体液免疫（humoralimmunity）—由B淋巴细胞介导，产生的效应分子为抗体。B细胞受特异性抗原刺激后，发生活化、增殖，分化为浆细胞产生抗体，发挥免疫效应作用。细胞免疫（cellularimmunity）—由T淋巴细胞介导，产生的效应细胞和分子是致敏T淋巴细胞与淋巴因子。二、免疫学概念要览4、免疫系统免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。⑴免疫器官：中枢免疫器官(骨髓、胸腺),外周免疫器官OrgansoftheImmuneSystem脾派伊尔淋巴集结小肠阑尾大肠胸腺淋巴组织扁桃体骨髓淋巴结胸导管左锁骨下静脉二、免疫学概念要览4、免疫系统免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。⑵免疫细胞：免疫活性细胞—T和B细胞APC(抗原提呈细胞)—树突状细胞，巨噬细胞其它免疫细胞—