微免概论h微生物与免疫学.pptx

张易祥张易祥生科系生科系生命科学学院生命科学学院水生生物资源养护与开发研究所水生生物资源养护与开发研究所主要内容主要内容一、免疫与免疫学一、免疫与免疫学二、免疫学概况二、免疫学概况三、免疫学发展简史三、免疫学发展简史四、免疫学在生物医学中的地位四、免疫学在生物医学中的地位肆虐欧洲大陆的黑死病（鼠疫）肆虐欧洲大陆的黑死病（鼠疫）公元公元6世纪世纪（520-565）公元公元14世纪世纪（1346-1665）公元公元19世纪世纪（1894-1920）The Triumph of Death-Pieter Brueghel the Elder ca.1562 “我的天哪！大街上没有人走动，景我的天哪！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，某我遇到的每个人都对我说，某某病了，某某死了某病了，某某死了.”佩皮斯于佩皮斯于1665年年10月月16日日一、免疫与免疫学一、免疫与免疫学 免疫（免疫（immunity）是是机机体体识识别别“自自己己”,排排除除“异异己己（非非己己）”过过程程中中所所产产生生的的生生物物学学效效应应的的总总和和，正正常常情情况况下下是是维维持持内内环境稳定的一种生理性防御功能。环境稳定的一种生理性防御功能。免疫学（免疫学（immunology）研究机体免疫系统结构和功能的独立学科。研究机体免疫系统结构和功能的独立学科。免除税赋，免除差役免除税赋，免除差役 immunitas免免于于疫疫患，患，免免除瘟除瘟疫疫 immunity二、免疫学基本概念二、免疫学基本概念（一）免疫系统的组成与结构（一）免疫系统的组成与结构（二）免疫系统的功能（二）免疫系统的功能（三）免疫功能的类型（三）免疫功能的类型（四）特异性免疫应答及其特点（四）特异性免疫应答及其特点（1）免疫器官）免疫器官 中枢免疫器官中枢免疫器官 外周免疫器官外周免疫器官（2）免疫细胞）免疫细胞（3）免疫分子）免疫分子（一）（一）（一）（一）免疫系统（免疫系统（免疫系统（免疫系统（immune system,ISimmune system,ISimmune system,ISimmune system,IS）的组成）的组成）的组成）的组成免免 疫疫 分分 子子Resting cellsActivated cells（二）免疫系统的功能（二）免疫系统的功能1.1.免疫防御（免疫防御（immune defenseimmune defense）指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；应答过强或持续过长应答过强或持续过长超敏反应超敏反应；应答过低或缺如应答过低或缺如免疫缺陷病免疫缺陷病。2 2免疫自稳免疫自稳(immune homeostasis)(immune homeostasis)免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自身免疫病自身免疫病。3.3.免疫监视（免疫监视（immune surveillanceimmune surveillance）指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；免疫监视功能异常免疫监视功能异常肿瘤发生或持续病毒感染肿瘤发生或持续病毒感染。（三）免疫的类型（三）免疫的类型病原微生物病原微生物非特异性免疫非特异性免疫特异性免疫特异性免疫1.非特异性免疫（nonspecific immunity）*个个体体在在长长期期进进化化过过程程中中逐逐渐渐形形成成的的防防御御功功能能，乃乃经经遗遗传传而获得，而并非针对特定抗原，属天然免疫。而获得，而并非针对特定抗原，属天然免疫。先天具有；无特异性；无记忆性；作用快而弱。先天具有；无特异性；无记忆性；作用快而弱。*主要机制主要机制 物理屏障物理屏障 皮肤粘膜皮肤粘膜/血脑血脑/血胎屏障；血胎屏障；化学屏障化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；生物学屏障生物学屏障 非特异性效应细胞非特异性效应细胞：中粒、单核：中粒、单核/巨噬细胞、巨噬细胞、NKNK细胞等细胞等 非特异性效应分子：非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等补体、溶菌酶、细胞因子等2特异性免疫（specific immunity）个体发育过程中接触特定抗原（决定基）而产生。个体发育过程中接触特定抗原（决定基）而产生。仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。抗原抗原刺激机体刺激机体特异性免疫特异性免疫可刺激机体产生特异可刺激机体产生特异性免疫应答的物质性免疫应答的物质抗原决定基抗原决定基产生抗体产生抗体产生抗体产生抗体（四）特异性免疫应答特点1.1.特异性特异性*特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）；特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）；*应应答答过过程程中中形形成成的的效效应应细细胞胞和和抗抗体体仅仅与与诱诱导导其其产产生生的的抗原（决定基）发生特异性反应。抗原（决定基）发生特异性反应。2.2.记忆性记忆性 淋巴细胞初次接触特定抗原淋巴细胞初次接触特定抗原(决定基）决定基）产生应答产生应答 形成特异性记忆细胞形成特异性记忆细胞 再次接触相同抗原（决定基）刺激再次接触相同抗原（决定基）刺激 记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答3.3.耐受性耐受性 免疫细胞接受抗原（决定基）刺激免疫细胞接受抗原（决定基）刺激 对特定抗原（决定基）产生特异性不应答对特定抗原（决定基）产生特异性不应答 免疫耐受免疫耐受三、免疫学发展简史（1 1）经验免疫学时期）经验免疫学时期（2 2）经典免疫学时期经典免疫学时期（3 3）近代和现代免疫学时期近代和现代免疫学时期 1经验免疫学时期（经验免疫学时期（17世纪世纪19世纪）世纪）*中国医学家用人痘苗预防天花中国医学家用人痘苗预防天花 *18世纪末英国医生世纪末英国医生Jenner接种牛痘苗预防天花接种牛痘苗预防天花 天花病人局部痂皮天花病人局部痂皮鼻鼻儿儿 童童中国古代中国古代“种人痘种人痘”Edward Jenner(1749-1823)Jenner种牛痘图种牛痘图Jenner的论文的论文牛痘成因与作用的研究牛痘成因与作用的研究 恶评如潮恶评如潮英国皇家学会英国皇家学会 拒绝刊印拒绝刊印医学界医学界 “我们不相信你这一套，我们是有根据的。我们不相信你这一套，我们是有根据的。”“虚伪的预防。虚伪的预防。”教会教会 “接触牲畜就是亵渎造物主的形象，接触牲畜就是亵渎造物主的形象，”“接种天花乃是谎言。接种天花乃是谎言。”新闻界新闻界 “你相信种牛痘的人不会长牛角吗？你相信种牛痘的人不会长牛角吗？”“谁能保证人体内部不发生使人逐渐退化成为走兽的变化呢？谁能保证人体内部不发生使人逐渐退化成为走兽的变化呢？”“某人的小孩开始像牛一样地咳嗽，而且浑身长满了毛，某人的小孩开始像牛一样地咳嗽，而且浑身长满了毛，”“某些人开始像公牛那样的眼睛斜起来看了。某些人开始像公牛那样的眼睛斜起来看了。”Jenner的回应的回应-接种牛痘的理由和效果探讨接种牛痘的理由和效果探讨 “我这只已经扬帆开航、决心到达彼岸的小船，应该再经受一些狂风暴雨的袭击。我这只已经扬帆开航、决心到达彼岸的小船，应该再经受一些狂风暴雨的袭击。我现在却被一些人的怨言四面八方包围着，他们都是一些连动物会生什么病都不知道我现在却被一些人的怨言四面八方包围着，他们都是一些连动物会生什么病都不知道的不学无术之流。的不学无术之流。”天花患儿从天花患儿从3 37 7天的病症图天的病症图最后一例天最后一例天花患者阿里花患者阿里毛毛马林马林200 yearsafter JennerWHO announcesmallpox eradicated1965197019751980Countries withmore than onesmallpox caseper month30150Louis Pasteur Fowl cholera1879 Pasteurella multocidaPasteurella multocida狂犬病疫苗狂犬病疫苗炭疽病疫苗炭疽病疫苗vaccine2经典免疫学时期（经典免疫学时期（19世纪中叶世纪中叶-20世纪中叶）世纪中叶）免疫学与微生物学互相促进、共同发展免疫学与微生物学互相促进、共同发展 *多种病原菌被发现；多种病原菌被发现；*“病原菌致病病原菌致病”概念的提出；概念的提出；*疫苗的发明；疫苗的发明；*细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）；细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）；*免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）；免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）；*免疫化学研究取得重大进展；免疫化学研究取得重大进展；*初步认识多种免疫学现象的本质。初步认识多种免疫学现象的本质。Eli Metchnikoff(1845-1916)Emil von Behring(1845-1917)Robert Koch(1843-1910)Paul Ehrilich(1854-1915)提出体液免提出体液免疫理论和抗疫理论和抗体生成的侧体生成的侧链学说链学说发现细胞吞发现细胞吞噬作用，提噬作用，提出细胞免疫出细胞免疫理论理论发现结核杆发现结核杆菌；提出病菌；提出病原菌致病的原菌致病的概念概念发现抗毒素发现抗毒素并治愈一名并治愈一名白喉患者白喉患者3近代和现代免疫学时期（自近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）世纪中叶至今）*Burnet（1957年）克隆选择学说；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。从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。MacFarlane Burnet（1899-1985）Top Virologist;Top Epidemiologist Top Immunologist;1960 Nobel prize winner *克隆选择（克隆选择（clonal selectionclonal selection）学说）学说：1 1）机机体体存存在在随随机机形形成成的的多多样样性性免免疫疫细细胞胞克克隆隆，每每一一克克隆隆的的细细胞表达同一特异性受体；胞表达同一特异性受体；2 2）抗原进入体内）抗原进入体内 选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应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特异性细胞克隆扩增 产生大量后代细胞产生大量后代细胞 合成大量具有相同特异性的抗体合成大量具有相同特异性的抗体四、免疫学在生物医学中的地位四、免疫学在生物医学中的地位 20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家 年代年代 学者姓名学者姓名 国家国家 获奖成就获奖成就 1901Behring德国德国发现抗毒素，开创免疫血清疗法发现抗毒素，开创免疫血清疗法 1905Koch德国德国发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素 1908Ehrlich德国德国提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说Metchnikoff 俄国俄国发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说 1912Carrel法国法国器官移植器官移植 1913Richet法国法国发现过敏现象发现过敏现象 1919Bordet比利时比利时发现补体发现补体,建立补体结合试验建立补体结合试验 1930Landsteiner奥地利奥地利发现人红细胞血型发现人红细胞血型 1951Theler 南非南非发明黄热病疫苗发明黄热病疫苗 1957Bovet意大利意大利抗组胺药治疗超敏反应抗组胺药治疗超敏反应 1960Burnet 澳大利亚澳大利亚提出抗体生成的克隆选择学说提出抗体生成的克隆选择学说Medawar英国英国发现获得性移植免疫耐受性发现获得性移植免疫耐受性 1972Edelman美国美国阐明抗体的化学结构阐明抗体的化学结构Porter英国英国阐明抗体的化学结构阐明抗体的化学结构 1977Yalow美国美国创立放射免疫测定法创立放射免疫测定法 1980Dausset法国法国发现人白细胞抗原发现人白细胞抗原Snell 美国美国发现小鼠发现小鼠H-2系统系统Benacerraf 美国美国发现免疫应答的遗传控制发现免疫应答的遗传控制Jerne丹麦丹麦提出天然抗体选择学说和免疫网络学说提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 Kohler德国德国杂交瘤技术制备单克隆抗体杂交瘤技术制备单克隆抗体Milstein阿根廷阿根廷 单克隆抗体技术及单克隆抗体技术及Ig基因表达的遗传控制基因表达的遗传控制Tonegawa日本日本抗体多样性的遗传基础抗体多样性的遗传基础Murray美国美国第一例肾移植成功第一例肾移植成功Thomas美国美国第一例骨髓移植成功第一例骨髓移植成功 1996Doherty澳大利亚澳大利亚 提出提出MHC限制性，即限制性，即T细胞的双识别模式细胞的双识别模式Zinkernagel瑞士瑞士提出提出MHC限制性，即限制性，即T细胞的双识别模式细胞的双识别模式