1.免疫学概论
清道夫受体
(2)病原相关分子模式
(pathogen associated molecular patterns ,PAMP)
免疫学的发展趋势及其在医药学中的应用
免疫学已经成为生命科学的前沿学科和支柱学科之 一,推动着医药学和生物学的全面发展,并极大地 促进了生物技术和生物产业的发展。例如抗感染免 疫的研究进展有力地推进了生物制品产业的发展, 使人工主动免疫和被动免疫学得以广泛的应用。现 代免疫学取得的巨大进展更进一步推动了生物高新 技术产业的建立和发展。
“免疫”一词源于拉丁文immunitas,其本意是免除 税赋和差役,引入医学领域则指免除瘟疫(传染 病)。
现代“免疫”概念:是机体识别“自身”与“非己” 抗原,对自身抗原形成免疫耐受,对非己抗原产生 排斥反应的一种生理功能。 机体识别非己抗原,对其产生免疫应答并清除之; 机体对自身组织抗原成分则不产生免疫应答,即维 持自身耐受。
出生后抗原进入机体后,选择性结合相应淋巴细 胞克隆,使之活化、增殖。
具有识别自身抗原的淋巴细胞在个体发育早期与 自身抗原接触后少数未被清除,处于抑制状态成 为禁忌的细胞株。
禁忌细胞株的复活或突变可导致自身免疫发生。
克隆选择学说的意义
1. 解决了适应与选择的问题,使免疫学的概 念从抗感染免疫转到现在免疫学上来。 2. 解释了自身耐受问题。 3. 解释了抗体生成的特异性及多样性等问题。 4. 为单克隆抗体的研制奠定了理论基础。
四、免疫学的发展简史
免疫学的开创期(经验期):16-17世纪
中国医生发明了用人痘苗预防天花
传统(经典)免疫学时期 :18-20世纪 初
牛痘苗的发明(Jenner)、减毒疫苗的发明 (Pasteur)、抗毒素的发现(Behring)、原始 的细胞免疫学说(Metchnikoff)、原始的体液 免疫学说(Ehrlich)、补体的发现(Bordet)、 血清学方法的建立、抗体生成理论的提出。
是指单核 /巨噬细胞和树突状细胞等固有免疫
细胞表面或胞内器室膜上能够直接识别病原体某些
共有的特定分子结构的受体。
模式识别受体的分类
膜型PRR 模式识别受体(PRR) 分泌型PRR
甘露糖结合凝集素 C-反应蛋白 脂多糖结合蛋白
甘露糖受体 清道夫受体 Toll样受体
膜型PRR
甘露糖受体(mannose receptor,MR) 甘露糖、岩藻糖残基 清道夫受体(scavenger receptor,SR) LPS、磷脂酰丝氨酸(SP)、 Ac-LDL Toll样受体(Toll like receptor,TLR ) 人TLR家族包括11个成员,可分为两类,表达 于细胞膜上的和表达于胞内器官和内体/吞噬 溶酶体膜上的。 TLR2: G+肽聚糖、磷壁酸、酵母多糖 TLR4:G+磷壁酸、热休克蛋白60 与LPS活化信号转导相关
肤和黏膜,机械障挡
(2)化学屏障 分泌化学物质(PH、脂肪酸、溶菌酶等) (3)微生物屏障 微生物 拮抗(正常微生物群)
2. 血—脑屏障
3. 血—胎屏障 4. 血-胸腺屏障 5. 5. 种间屏障
(二)固有免疫细胞
吞噬细胞 树突状细胞 自然杀伤细胞
NK T细胞
γδ T细胞
B1细胞
其他固有免疫细胞
吞噬细胞(phagocytes)
1928 C Henrinicolle,斑疹伤寒免疫
1960 M Burnet,P Medawar,免疫耐受理论 1990 器官移植与免疫排斥
2011年诺贝尔医学生理学奖
2011年10月3日,卡罗林斯卡医学院(Karolinska Institute)的诺贝尔生理学与医学奖评委会(the Noble Assembly)决定将2011年诺贝尔生理学或医学 奖联合授予分别来自法国、美国和加拿大的三位免 疫学家Jules Hoffmann、Bruce Beutler和Ralph Steinman,以表彰他们“发现了免疫应答的‘守门 人’,从而彻底革新了我们对于免疫系统的认识”。 这三位诺奖得主的发现揭示了免疫应答中的先天性 免疫和获得性免疫是如何被激活,从而让我们对疾 病机理有了一个新的见解。他们的工作为传染病、 癌症以及炎症的防治开辟了新的道路。
现代免疫学:是研究机体免疫系统的组织结构和生 理功能的科学,涉及免疫系统的组织结构;免疫系 统对抗原的排斥效应及其机制;免疫功能异常所致 疾病过程及其机制;免疫耐受的诱导、维持、打破 及其机制;免疫学理论和方法在疾病的预防、诊断 和治疗中的应用等。
免疫学分支学科和交叉学科: 免疫生物学、分子免疫学、免疫遗传学、 免疫化学、免疫病理学、肿瘤免疫学、移 植免疫学、免疫药理学、感染免疫学、临 床免疫学等。
免疫系统的功能之二
免疫自稳(immune homeostasis):免疫系统内 存在极为复杂而有效的调节网络,借此实现免疫 系统功能的相对稳定。该机制若发生异常,可能 使机体对“自己”和“非己”抗原的应答过强或 过弱,从而导致自身免疫病的发生。
自身免疫病,如:类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、皮肌 炎、硬皮病
免疫系统的功能之三
免疫监视(immune surveillance):机体免疫系 统可识别体内发生畸变和突变的细胞并将其清除, 此为免疫监视。若该功能异常,容易发生肿瘤或 持续的病毒感染。
三、 免疫学及其分支学科
免疫学(immunology):是一门既古老又年轻的学 科。早期的免疫学主要是研究机体对病原微生物的 免疫力,属于微生物学的一个分支。随着科学理论 和实验技术的进展,免疫学逐步发展成为一门独立 的学科。
免疫缺陷病是免疫系统中任何一个环节或其组分因先天发育不 全或后天因各种因素所致损害而使免疫活性细胞的发生发展、 分化增殖和代谢异常并引起免疫功能不全所出现的临床综合症。 免疫缺陷病已成为临床上一组极重要的常见病。自1981年美国 报道第一例获得性免疫缺陷综合症(acguried immunodeficiency syndrome, AIDS,艾滋病)以来,获得性免 疫缺陷的重要性已远远超出了医学领域。
2012年诺贝尔医学生理学奖
日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)与英国科 学家约翰· 格登(John Gurdon) 获得2012年诺贝尔生 理学或医学奖。 前者主要从事诱导多功能干细胞 方面的开创性研究,而后者从事细胞核移植方面的 开创性研究。此外,他们在2009年同时获得拉斯克 基础医学奖。
与抗体有关的诺贝尔奖项
1901 E von Behring,抗血清治疗白喉 1903 S Arrhenius,抗原-抗体结合,免疫化学 1908 P Ehrlich,抗毒素与体液免疫应答机制 1972 G E Edelman;R R Porter,抗体分子的结构
1977 R S Yallow, 放射免疫技术
是个体出生时就具有的天然免疫,通过遗传 获得,是机体在长期进化过程中逐渐建立起来 的,其针对外来异物的范围广,不针对某种特 定的异物抗原,反应迅速。
一、固有免疫的组成
组成: 1. 组织屏障(屏障结构)
2.固有免疫细胞 3.固有免疫分子
(一)屏障结构
1. 皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用 (1)物理屏障皮肤粘膜屏障——致密的上皮细胞组成的皮
柯赫(Robert Koch )法则--确定病原菌
1 在患相同传染病的机体中均能分离出相同病原菌,而在 健康个体中不能找到 2 能在体外获得病原菌的纯培养物,并能传代 3 这种纯培养物接种于易感动物中能引起相同疾病,并能 从实验感染的动物中能重新分离出相同的病原菌。
克隆选择学说
胚胎期即存在针对自身抗原和外来抗原的淋巴细 胞克隆,同一克隆的细胞具有单一的特异性抗原 抗体。由于在胚胎期淋巴细胞尚未发育成熟,与 相应抗原接触后发生死亡。胚胎期只有自身抗原 有机会与相应的淋巴细胞接触而致使自身反应的 淋巴细胞克隆清除,出生后只剩下针对外来抗原 的淋巴细胞。
生理功能
清除病原微生物及其它抗原性异物
病理表现
超敏反应(强) 免疫缺陷病(弱) 自身免疫性疾病
清除损伤或衰老细胞
免疫监视
清除突变或畸变细胞,防止肿瘤发生 杀伤病毒感染细胞肿瘤或病毒持续性 感染免疫系统的功能之一
免疫防御(immune defence):是指机体防御病原微 生物的感染。在异常情况下,如反应过于强烈或持续 时间过长,在清除抗原的同时,也可能导致组织损伤 和功能异常,即发生超敏反应;如反应过低或缺乏, 可发生免疫缺陷病。
Louis Pasteur 1822-1895, Father of immunology, attenuated bacteria and viruses as vaccine against anthrax …..
Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity.
免疫学的发展简史
近代免疫学时期(20世纪中期)
特异性细胞免疫的存在、免疫耐受现象的发现、抗 体生成克隆选择学说的提出、免疫球蛋白基本结构 的阐明
现代免疫学时期(60年代至今)
胸腺的免疫功能、淋巴细胞的免疫功能、T细胞亚 类的发现、MHC限制性的发现、免疫网络学说的提 出、抗体多样性的遗传控制、T细胞抗原受体的证 明、细胞因子研究进展、免疫学技术的发展(杂交 瘤技术、T细胞克隆技术的建立、转基因技术、分 子杂交技术)