1、三峡大学医学院生物病原与免疫学系,医学免疫学,三峡大学,China Three Gorges University,第一章 医学免疫学绪论Introduction of Immunology,宋银宏 博士 副教授S2314， 0717-,各位接种过哪些疫苗？,为什么接种牛痘可以预防,天花？,免疫及免疫学的由来起源于传染性疾病和微生物学,肆虐欧洲大陆的黑死病（鼠疫） 公元6世纪（520-565）、公元14世纪（1346-1665）、公元19世纪（1894-1920）,“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.”,佩皮斯于1665年1
2、0月16日,十日谈关于瘟疫题材的巨著,画家笔下的中世纪黑死病景象,母亲怀抱死去的孩子,拿破仑视察雅法鼠疫病院(Gros,1804),鼠疫杆菌呈卵圆形,天花的流行及其控制B. 埃及法老 Ramses V木乃伊(公元前1157)，面部有天花疤痕，表明人类罹患天花至少有3000年历史 C. 全球性牛痘接种后，最后一名天花患者Ali Maow Maalin在索马里被治愈(1976年),A. 天花患儿,David Vetter (September 21, 1971 February 22, 1984),“bubble boy”,1.免疫和免疫学的概念 2.免疫系统的组成和主要功能 3.免疫应答的种类和
3、基本特征 4.免疫学发展简史 5.免疫学发展的趋势,授课纲要,免疫 immunity 指生物机体对“自己”和“异己”的识别和应答，维持机体内环境稳定的一种生理性机能。 什么是“异己”？什么是“自己”？ 外来的病原微生物、癌变的细胞、病毒感染的细胞、衰老的正常细胞等。 机体胚系基因编码的产物，机体免疫系统发育过程中遭遇过的物质,免疫和免疫学的概念,免疫和免疫学的概念,医学免疫学 Medical immunology 研究免疫系统的组成、结构、功能及其在疾病的预防、诊断和治疗中应用的一门学科。,免疫和免疫学的概念,免疫和免疫学的概念,免疫和免疫学的概念,1.免疫和免疫学的概念 2.免疫系统的组成和
4、主要功能 3.免疫应答的种类和基本特征 4.免疫学发展简史 5.免疫学发展的趋势,授课纲要,免疫系统的组成和主要功能,免疫系统的组成和主要功能,免疫系统的组成和主要功能,概述,免疫系统是承担免疫功能的组织系统，是机体对抗原刺激产生识别、应答、执行免疫效应的物质基础。免疫系统由3个层次组成：免疫器官、免疫细胞和免疫分子免疫器官分为中枢免疫器官和外周免疫器官。,概述,免疫系统的组成和主要功能,概述,中枢免疫器官：免疫细胞发生和T、B淋巴细胞分化和成熟的场所；包括骨髓和胸腺 外周免疫器官：T、B淋巴细胞定居和发生免疫应答的场所；包括 淋巴结、脾脏、扁桃体和黏膜免疫组织,免疫系统的组成和主要功能,概述
5、,骨髓是各类免疫细胞的发生场所；是B细胞和NK细胞分化成熟的场所骨髓也是发生B细胞应答的场所，主要是再次体液免疫应答。再次体液免疫主要在骨髓中发生。B细胞成熟后到外周免疫器官定居。,免疫系统的组成和主要功能,中枢免疫器官骨髓 Bone marrow,免疫系统的组成和主要功能,各种免疫细胞都在骨髓中分化形成,免疫系统的组成和主要功能,18,Neutrophil,Monocyte,Lymphocyte,Neutrophil,Basophil,Eosinophil,人和其他哺乳动物是由骨髓产生B细胞鸟类是由腔上囊（法氏囊）产生B 细胞,免疫系统的组成和主要功能,是T细胞分化、成熟的场所其大小和结构随
6、年龄不同而有明显差别；青春期后随年龄增长而逐渐萎缩胸腺的细胞组成：胸腺基质细胞（是胸腺微环境的重要组成部分，参与调节T细胞分化）；胸腺细胞（前T细胞）,免疫系统的组成和主要功能,中枢免疫器官胸腺（Thymus）,胸腺的解剖结构,免疫系统的组成和主要功能,胸腺主要功能是作为T细胞分化、成熟的场所,前T细胞,胸腺细胞,髓质,皮质,被膜,成熟的T细胞,骨髓,血液,胸腺,凋亡的T细胞,95,免疫系统的组成和主要功能,胸腺并非唯一的T细胞分化发育的场所；肠道黏膜上皮等成熟T细胞的特征：表达成熟的抗原受体；表型为CD4或CD8（单阳性细胞）；获得MHC限制性的抗原识别能力；获得自身耐受性,免疫系统的组成和
7、主要功能,外周免疫器官和组织淋巴结 脾 黏膜相关淋巴组织（扁桃体、阑尾、肠道集合淋巴结及其它黏膜相关的淋巴组织特点 是成熟T、B淋巴细胞定居的场所 对抗原发生免疫应答的场所,免疫系统的组成和主要功能,淋巴结的结构,淋巴结,浅皮质区,深皮质区,皮质,髓质,髓索,髓窦,B细胞，初级滤泡，生发中心,T细胞，高内皮小静脉,免疫系统的组成和主要功能,淋巴结的功能,T细胞及B细胞定居的场所免疫应答发生的场所参与淋巴细胞再循环（淋巴结深皮质区的HEV:血循环中的淋巴细胞可以穿越HEV壁进入淋巴结实质，然后通过输出淋巴管进入胸导管或右淋巴管，再回血液循环）过滤作用,免疫系统的组成和主要功能,人体最大的免疫器官
8、包括白髓、红髓和边缘区有T细胞定居区（动脉周围淋巴鞘）和B细胞定居区（鞘内的淋巴滤泡）主要含有B 细胞,免疫系统的组成和主要功能,脾,脾脏的功能,免疫细胞定居的场所免疫应答的场所合成生物活性物质： 补体、 干扰素等 滤过作用,免疫系统的组成和主要功能,黏膜相关淋巴组织（MALT）,肠相关淋巴组织鼻相关淋巴组织支气管相关淋巴组织 行使黏膜局部免疫应答产生分泌型IgA,免疫系统的组成和主要功能,组成：,功能及其特点：,淋巴细胞再循环,淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始的循环过程。是淋巴细胞寻找和定位于特定器官和微环境的生理过程，是维持机体正常免疫应答及发挥免疫功能的必要前提。,免疫系
9、统的组成和主要功能,免疫系统的组成和主要功能,淋巴再循环的生理意义,使淋巴细胞在淋巴组织和器官中分布更为合理；补充新的淋巴细胞；有利于淋巴细胞与抗原和抗原递呈细胞接触；有利于动员效应细胞迁移至炎症部位；有利于记忆细胞产生再次免疫应答。,免疫系统的组成和主要功能,免疫细胞借助各种膜型或分泌型免疫分子调节免疫应答,免疫系统的组成和主要功能,抗原抗体补体细胞因子：协同刺激分子TCR和BCR等,免疫系统的组成和主要功能,小结,免疫系统的组成和主要功能,免疫系统的功能,免疫防御：即抗感染免疫，主要指机体针对外来抗原侵袭的保护作用若应答过强，产生自身组织损伤或超敏反应若应答过低或缺如，产生免疫缺陷病,免疫
10、系统的组成和主要功能,免疫功能是一把双刃剑！,免疫自稳：指机体免疫系统存在复杂而有效的调节网络，借以实现免疫系统功能的相对稳定性。功能异常发生自身免疫病免疫监视：免疫系统识别并清除机体发生畸变或突变的组织细胞。功能异常发生肿瘤或持续病毒感染,免疫系统的组成和主要功能,免疫系统的组成和主要功能,1.免疫和免疫学的概念 2.免疫系统的组成和主要功能 3.免疫应答的种类和基本特征 4.免疫学发展简史 5.免疫学发展的趋势,授课纲要,三 免疫应答的类型,固有性免疫 Innate immunity 或称为非特异性免疫或天然免疫 :种群长期进化过程中产生，是机体抵御生物侵袭的第一道防线。适应性免疫 ada
11、ptive immunity 或称为特异性免疫或获得性免疫: 个体接触特定抗原之后产生，产生的免疫反应只是针对特定抗原。,固有性免疫应答 皮肤、粘膜的物理阻挡；抑菌、杀菌分子（补体和干扰素等）的杀伤；NK细胞的杀伤作用；适应性免疫应答 T细胞免疫应答；B细胞免疫应答,免疫应答的发生过程,固有性免疫应答 感染 产生当时96小时适应性免疫应答 感染发生96小时后,固有性免疫应答和获得性免疫应答的关系,固有性免疫应答和获得性免疫应答都在免疫防御中具有相辅相成的作用。固有性免疫对获得性免疫的产生具有重要作用。获得性免疫对病毒感染的清除十分重要。,特异性免疫应答的产生,免疫系统,免疫应答,效应物质,病原
12、体,效应T淋巴细胞，抗体等,免疫应答是特异性的。特异性免疫应答的三个阶段：T/B细胞特异性识别阶段；T/B细胞活化、增殖阶段；免疫效应阶段,特异性免疫应答的特点,Discussion,特异性免疫应答有什么特征？,特异性：特定的免疫细胞克隆识别特定的致病原； 诱导而成的效应物质只对特定致病原产生免疫效应。记忆性：对曾经产生过免疫应答的细胞具有记忆， 再次遭遇该致病原时反应迅速、强烈。耐受性：免疫细胞遭遇抗原后，可能表现为特异的不应答情况，即免疫耐受。,固有免疫应答缺陷：慢性肉芽肿病（遗传性粒细胞杀菌功能缺陷，宿主吞噬细胞系统产生的过氧化氢不足，不能杀菌，男性多见，多为X连锁隐性遗传，特点为皮肤、
13、肺和淋巴结广泛肉芽肿性损害。）特异性免疫应答缺陷：B细胞缺陷、T细胞缺陷、联合免疫缺陷。,特异性免疫和非特异性免疫的比较,1.免疫和免疫学的概念 2.免疫系统的组成和主要功能 3.免疫应答的种类和基本特征 4.免疫学发展简史 5.免疫学发展的趋势,授课纲要,四 免疫学发展简史,经验时期400Y,1890s,1980s,1500s,科学时期90Y,现代时期30Y,免疫和免疫学是人类与传染病斗争过程中发展起来的。人类发展史上有记载的死亡人数超过10万人的大瘟疫不下40次，仅13481666年，在欧洲一直被称为“黑死病”的淋巴腺鼠疫造成2500万人死亡，是历史上最大的灾难之一。,经验时期 400Y,
14、死亡的胜利（The Triumph of Death）,经验时期 400Y,经验时期 400Y,清代的种痘心法中说：“其苗传种愈久，则药力之提拔愈清，人工之选炼愈熟，火毒汰尽，精气独存，所以万全而无害也。”,经验时期 400Y,1717 England: Lady Mary Montagu,“The smallpox, so fatal, so general amongst us, is entirely harmless here by the invention of ingrafting.I am patriot enough to bring this invention into
15、fashion in England.,This technology was introduced to neighbouring countries,18世纪末的伟大发明牛痘苗,英国乡村医师Jenner1749-1823,感染牛痘的挤奶女工不易患天花,经验时期 400Y,疫苗作为一种经济有效的大众健康手段，于1618世纪开始被用于预防天花的流行。今天,天花病已经被人类彻底消灭了。,经验时期 400Y,此时的人工免疫是以对免疫学现象的感性认识为基础，故称为经验免疫学时期。,经验时期 400Y,巴斯德(Pasteur, 1822-1895),死亡,减毒株,存活,鸡霍乱杆菌致死株,鸡霍乱杆菌致死
16、株,科学时期 90Y,由于科学的方法和技术的引入，人们对免疫学现象的认识已不仅仅限于用肉眼对人体现象的观察，由此，免疫学进入科学实验时期。 人们开始通过科学实验来观察免疫学现象，并探讨规律。,科学时期 90Y,应用减毒株等制备疫苗进行主动免疫治疗应用抗体等免疫效应物质进行被动免疫,科学时期 90Y,死亡,存活,来自于鼠免疫血清,98,2,大剂量白喉毒素,治疗白喉患儿,患儿存活,1890年，冯贝灵von Behring 在血液中发现了抗菌分子抗体的存在，由此开创了其后几十年以抗体为中心的免疫化学的进展。1901,Nobel Prize,科学时期 90Y,20世纪初，Landsteiner揭示了一
17、个基本免疫现象的本质：抗原决定了抗体的多样性。抗体多样性产生的机制学说。克隆选择学说是当时免疫学发展的全面总结。,科学时期 90Y,抗体生成克隆选择学说(1957),科学时期 90Y,1 机体内存在识别多种抗原的细胞系，其细胞表面具有识别抗原的受体。2. 抗原进入体内后，选择相应受体的免疫细胞使之活化。增殖形成抗体产生细胞及免疫记忆细胞。3. 胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏，形成耐受状态。4. 免疫细胞系可突变，产生出同自己抗原发生反应的细胞克隆，可形成自身免疫。,科学时期 90Y,克隆选择学说使免疫学研究发展到超越传统的抗感染免疫。至此全面推动了细胞免疫应答及免疫耐受的形成及其机制
18、的研究。Burnet和Medawar提出了SNSD简化模式（自我非己辨别），提出了以抗原在免疫应答中处于核心地位的理论。,科学时期 90Y,多层次和独特型级联；闭合型网络：Id-antiId反应呈周期性循环，反应逐步减弱，是一种精细调节；Id网络的存在并不依赖外来抗原刺激，而是通过Id自身免疫原性的刺激；免疫系统是一种在识别自身的基础上识别外来抗原的精细系统,Niels K JerneThe Nobel Prize, 1984,科学时期 90Y,现代免疫学时期(20世纪60年代至今),60年代 胸腺/淋巴细胞免疫功能 T、B细胞亚群概念 统一抗体名称和分类,70年代 免疫应答细胞 T细胞亚群的
19、发现 免疫网络学说,80年代 抗体多样性遗传控制 T细胞抗原受体的证明 细胞因子研究进展,90年代 抗体库技术 转基因动物 干细胞治疗,近代和现代免疫学时期，免疫学已经脱离了微生物学，成为一门独立学科。随着分子生物学的发展，人们开始在基因活化的水平上来了解抗原刺激与淋巴细胞应答类型的内在联系与机制。基因水平解释抗体多样性产生机制；MHC限制性的发现等,1.免疫和免疫学的概念 2.免疫系统的组成和主要功能 3.免疫应答的种类和基本特征 4.免疫学发展简史 5.免疫学发展的趋势,授课纲要,免疫学发展的趋势基础免疫学临床免疫学 * 诊断 * 预防 * 治疗,“医学免疫学”教材简介 绪论(1) 抗 原
20、(2) 免疫系统(1) 补 体(4) 抗 体(3) 免疫调节(12) 免疫应答(10、11、13) 细胞因子、CD(5、6) MHC分子(7) 免疫细胞(8、9) 正 常 应 用 异 常 - - - 感 肿 免 免 免 免 超 自 免 免 移 染 瘤 疫 疫 疫 疫 敏 身 疫 疫 植 免 免 学 学 学 学 反 免 增 缺 免 疫 疫 技 检 治 预 应 疫 生 陷 疫 术 测 疗 防 病 病 病 （16） (18) (实验) (20) (14) (15) (17) (19),学习要点20次课，四部分内容：免疫系统的组成以免疫应答为核心的免疫功能免疫病理过程免疫学应用学习方法重点抓住概念逻辑推理、加强理解系统联系，前后联系理论与实践的联系。,教学安排理论课:40学时（115周）实验课:16学时（414双周）授课教师：宋银宏 韩 莉 王 磊 吴红艳 周永芹 谢明章考试形式：闭卷成绩：平时+实验+期末考试,思 考 题,1. 免疫的现代概念是怎样的？2. 免疫系统的组成是怎样的？3. 免疫系统有哪3大主要功能？4.试比较特异性免疫和非特异性免疫应答的异同点。5.应用已学过的免疫学知识，试述疫苗发挥作用的机制是什么？,
