1--免疫学发展简史及展望

医学免疫学Medicalimmunology第一章免疫学概论医学免疫学简介免疫学发展简史21世纪免疫学发展的趋势第一节医学免疫学简介免疫与免疫学的基本概念免疫系统的基本功能免疫应答的特点不适宜的免疫应答可致免疫性疾病免疫学的应用免疫与免疫学的基本概念免疫的经典概念免疫(immuneorimmunity)的原意是免除税收，转意为免除瘟疫；经典概念：在瘟疫流行中患过某种传染病而康复的人，对这种疾病的再次感染具有抵抗力。又称抗感染免疫；经典概念的缺陷：有些免疫现象与抗感染无关；免疫应答亦可造成机体损伤，如血清病、输血反应、过敏反应等。免疫由机体的免疫系统所执行的功能；免疫系统识别抗原性异物(自己或非己)，排除非己抗原性异物，从而维持机体内环境稳定的生理功能。免疫的现代概念识别“异己”排除“非己”保护“自己”免疫与免疫学的基本概念免疫系统的基本功能免疫防御功能(immunologicaldefence)是指机体防御病原微生物的感染及清除已入侵的病原体和有害的生物性分子。但异常情况下可引起超敏反应或免疫缺陷病。免疫监视功能(immunologicalsurveillance)机体能通过免疫监视功能防止或消除突变的细胞及早期肿瘤，称为免疫监视。若此功能失调可导致肿瘤的发生。免疫系统的基本功能免疫耐受(immunetolerance)机体免疫系统对自身组织细胞表达的抗原不产生免疫应答，不导致自身免疫病；而对外来的病原体及有害生物分子表达的抗原则产生免疫应答，予以清除，即免疫系统有“识别自我及非我功能”。若此功能失调可导致自身免疫性疾病。免疫调节功能(immunoregulation)免疫系统参于机体整体调节功能，与神经、内分泌系统共同构成神经-内分泌-免疫网络调节系统，调节机体整体功能和免疫系统自身功能。若此功能失调可导致机体的生理平衡破坏。免疫自身稳定(immunehomeostasis)免疫应答的特点免疫系统(immunesystem)免疫器官(胸腺、骨髓、脾、淋巴结等)；免疫组织(黏膜相关淋巴组织)；免疫细胞(吞噬细胞、自然杀伤细胞、T及B淋巴细胞)；免疫分子(细胞表面分子、抗体细胞因子、补体等等)。免疫应答的特点固有免疫(innateimmunity)固有免疫应答细胞(单核-巨噬细胞，自然杀伤细胞等);病原体入侵早期，不经历克隆扩增，即刻发挥免疫防御作用;不产生免疫记忆。适应性免疫(adaptiveimmunity)适应性免疫应答细胞(T细胞及B细胞);经历克隆扩增，活化成效应细胞,即刻发挥免疫防御作用;产生免疫记忆。适应性免疫(三个阶段)识别阶段：T细胞及B细胞识别抗原活化增殖阶段：经历活化、增殖、分化，成为效应细胞，产生效应分子效应阶段：效应细胞及效应分子清除抗原免疫应答的特点适应性免疫(三个特性)特异性耐受性记忆性免疫应答的特点免疫应答的特点固有免疫和适应性免疫的关联性？不适宜的免疫应答可致免疫性疾病免疫与免疫功能的灵魂特异性平衡性免疫学的应用传染病预防：接种菌苗、疫苗，使机体主动产生免疫力.严重急性呼吸道综合征(SARS)及艾滋病的消灭，终将有赖于疫苗的发明；疾病治疗：包括肿瘤、慢性传染病及超敏性疾病，可用抗体、细胞因子、体外扩增的免疫细胞及治疗性抗原疫苗治疗；免疫诊断：按抗原与抗体及T细胞受体特异结合的原理；按抗原能活化特异的适应性免疫应答，发展起多种特异敏感的免疫学诊断方法，已广泛用于ABO血型定型，传染病诊断，妊娠确诊等等。第二节免疫学的发展简史免疫功能是生物与自然环境长期斗争、进化的结果。免疫学是人类在与传染病斗争中逐步发展起来的。免疫学是研究宿主免疫系统识别并消除有害生物及其成分（体外入侵或体内产生）的应答过程及机制的科学。人类与瘟疫斗争的科学历程横行肆虐—瘟疫对人类的危害擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程铸就坚盾—研制疫苗：从经验到科学锻造利剑—人类对抗病原体药物的认识永恒斗争—不断出现的新的传染病在漫长的历史长河中，传染病一直是人类健康的主要杀手，是人类生存的大敌。传染病对人类的杀伤，远远超过了所有战争的总和。人类对于传染病的病因、病原、预防、诊断、治疗，是由不知到知，由知之不多到知之甚多，直至采取有效措施，逐步加以控制和消灭的过程。横行肆虐—瘟疫对人类的危害而且，至今人类与传染病的斗争远没有结束…………由天花病毒引起的急性传染病。天花病毒繁殖速度快、传染性强、死亡率高。横行肆虐—天花唯一被消灭的传染病天花患儿从1－7天的病症图手臂出现浓密的圆形疹子全身出现浓密的圆形疹子3000年前在古代中国、印度和埃及的古医书及僧侣经文中，就有了天花这种急性传染病的相关记录。公元前160年古埃及的法老—拉美西斯五世，对其木乃伊考证发现：面部就有天花疤痕。公元1世纪汉代之时，天花随战俘传入中国，被称为“虏疮”。公元3~4世纪罗马帝国出现天花大流行，饱受天花的肆虐。大约到了6世纪非洲暴发天花。横行肆虐—天花唯一被消灭的传染病在17、18世纪，天花是西方最严重的传染病，死亡总人数有3亿之多。英国一位历史学家托马斯·巴宾顿·麦考利曾描述：“天花总是不时出现，使教堂的墓地里尸体充塞，所有未曾患过此病的人，无时无刻都要提心吊胆。”18世纪的欧洲，每10个人中就有1个死于这种疾病。有历史学家形容说：18世纪的欧洲女人，只要面孔没有天花痕迹，就已经是具有不同寻常的美貌了。横行肆虐—天花唯一被消灭的传染病1661年，清朝顺治皇帝死于天花(?)天花改变了同时期中国的历史虽然三皇子玄烨有二位兄长(其实，他们并没有犯什么错)，却因为他曾经身染过天花并幸存，被选中登上了金銮宝座，统治中国长达61年的康熙大帝这一疾病改变了中国几千年来立长为君的皇位继承传统；横行肆虐—天花唯一被消灭的传染病鼠疫伤寒霍乱流感肺结核破伤风炭疽痢疾白喉…………横行肆虐—瘟疫对人类的危害人类与瘟疫斗争的科学历程横行肆虐—瘟疫对人类的危害擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程铸就坚盾—研制疫苗：从经验到科学锻造利剑—人类对抗病原体药物的认识永恒斗争—不断出现的新的传染病当“黑死病”在欧洲各地蔓延时，人们想出了各种方法企图治愈或缓和这令人恐惧的症状：通便剂、催吐剂、放血疗法、烟熏房间、烧灼淋巴肿块、用尿洗澡、等等。一位医生通过17次放血疗法终于治好了一位朋友的病，他夸口道：“倘若你落入什么江湖医生之手，恐怕早就一命呜呼了。”而法国一位德高望重的外科医生则建议，医生可以通过凝视受害者的简单方法来捕获疾病。擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程欧洲中世纪被宗教统治的文化使人们把瘟疫发生的原因归结为是由于人类自身的罪孽引来了上帝的愤怒。德国一些狂热的基督徒穿过欧洲的大小城镇游行，用镶有铁尖的鞭子彼此鞭打，不断地哼唱着“我最有罪”。在德国的梅因兹，有1.2万犹太人被活活烧死，在斯特拉斯堡则有1.6万犹太人被杀。擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程1676年，Leeuwenhoek通过自己制备的显微镜观察到自己口腔中的“小动物”；Leeuwenhoekandhismicroscope(×266)擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程观察到微生物的第一人—Leeuwenhoek这是第一次借用显微镜观察到人类肉眼看不见的“微生物”。LouisPasteur(1822-1895)1857年法国化学家LouisPasteur采用曲颈瓶试验首次验证酿酒中的发酵和变质现象都是由微生物引起的创立了“巴氏消毒法”71.7℃/30S1擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程微生物致病性的提出者—LouisPasteur1863年，提出人类的传染病可能是微生物引起的；1877年，开始寻找动物和人类疾病的病原微生物；1879年，发现羊、牛等动物吃了受炭疽杆菌污染的草料会得炭疽病。擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程微生物致病性的提出者—LouisPasteur巴斯德使用的实验室设备至今被原样陈列在博物馆中RobertKoch(1843-1910)NobelPrizein1905擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程微生物致病性的证实者—RobertKoch从此，Koch开始了对细菌的研究，第一个研究对象是炭疽病在1871年，Koch28岁生日那天得到了妻子的礼物：一架显微镜1873年，Koch发明了固体平板分区划线法首次分离到了纯化的细菌—炭疽杆菌擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程微生物致病性的证实者—RobertKoch一个细菌在固体表面生长的菌落Koch原著中的插图：描绘了炭疽杆菌的各种形态擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程第一个被证实的致病微生物—炭疽杆菌与炭疽病Koch氏法则(1884)Koch将分离到的炭疽杆菌，在几百只羊、鼠、兔等动物身上进行感染试验，证明了炭疽病的罪魁祸首就是炭疽杆菌！Koch使用的简陋实验室擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程时间细苗名称疾病名称发现或纯化者1850年炭疽杆菌炭疽病雷耶尔；科赫(1973)1875年麻风杆菌麻风病汉森1878年家禽霍乱弧菌家禽霍乱佩罗西托；巴斯德(1879）1881年伤寒杆菌伤寒克勒布斯1882年结核杆菌结核科赫1882年金黄色萄葡球菌萄葡球菌感染奥格斯顿1883年霍乱弧茴亚洲霍乱科赫与加夫卡1883年白喉杆菌白喉克勒布斯与勒夫勒1884年破伤风杆菌破伤风尼古拉耶尔1894年鼠疫杆菌淋巴腺鼠疫北里柴三郎；耶尔森1898年痢疾杆菌细菌性痢疾志贺洁1956年沙眼衣原体沙眼汤飞凡擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程追踪比细菌还小的致病微生物—病毒1892年俄国科学家伊万诺夫斯基(Ivanovski)发现：得花叶病的烟草叶汁，即使经过Chamberland氏烛形滤器的过滤也仍具有传染的性质。这项观察提示了存在一种比以前所知的任何一种细菌都小的病原体。他认为该病是由细菌产生的毒素引起的。滤器其孔径能阻挡细菌擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程追踪比细菌还小的致病微生物—病毒1898年，荷兰科学家贝杰林克(Beijerinck)重复了伊万诺夫的实验：从患花叶病的烟草叶中挤出汁液，并使之通过Chamberland氏滤器，仍有侵染性。然后，贝杰林克将烟草叶汁液置于琼脂凝胶块的表面，发现：细菌滞留于琼脂的表面，而侵染性物质在凝胶中以适当的速度扩散。因此认为这种侵染性物质要比通常的细菌小。贝杰林克用“病毒(Virus)”来命名这种史无前例的小病原体。不难看出真正发现病毒存在的是贝杰林克。烟草花叶病病毒擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程追踪比细菌还小的致病微生物—病毒时间病毒名称疾病名称发现者1892年烟草花叶病毒烟草花斑病伊万诺夫斯基1898年手足口病毒口碲疫勒夫勒1905年狂犬病病毒狂犬病内格里1907年天花病毒天花帕斯岑1909年脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎兰德斯坦纳和波珀1918年水痘病毒水痘阿拉高、吉恩斯1932年黄热病病毒黄热病哈根和托马斯1933年流感病毒流感史密斯、安德文斯和莱德劳1944年甲型肝炎病毒甲型肝炎英国卫生保健局；哈温斯1983年艾滋病病毒艾滋病蒙塔尼埃2003年SARS病毒SARS香港中文大学人类与瘟疫斗争的科学历程横行肆虐—瘟疫对人类的危害擒获元凶—发现认识病原体的艰难历程铸就坚盾—研制疫苗：从经验到科学锻造利剑—人类对抗病原体药物的认识永恒斗争—不断出现的新的传染病铸就坚盾—研制疫苗：从经验到科学种痘术的西传与东归到明代(17世纪70年代)，有正式记载：采用人痘苗接种预防天花。“苗顺者十无一死,苗凶者十只八存”《种痘新书》张炎1741年宋真宗时代(公元998-1022)，已有吸入天花痂粉预防天花的传说。中国民间传说中的“痘神”中国北平18世纪人痘接种术由俄国传至土耳其传播朝鲜玛丽·蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国欧洲各国和印度也试行接种人痘1744年李仁山将种痘法传授给日本丝绸之路1688年俄国首先派医生来北平学习种痘及检痘法铸就坚盾—研制疫苗：从经验到科学种痘术的西传与东归英国住土耳其大使夫人公元十八世纪后叶，英国乡村医生Jenner观察到牛患有牛痘，局部痘疹酷似人类天花，挤奶女工为患有牛痘的病牛挤奶，