医学免疫学 Medical Immunology

第一章 医学免疫学概述 1.免疫与免疫学 2.免疫学发展简史和重要成就 3.二十一世纪免疫学发展状况 4.中国免疫学研究状况 第一章 医学免疫学概述 1.免疫与免疫学 1.1 免疫的概念 1.2 免疫学与医学免疫学 1.3 免疫系统及其功能 1.4 免疫类型及其特点 2.免疫学发展简史和重要成就 3.二十一世纪免疫学发展状况 4.中国免疫学研究状况 5.免疫学学习要点及方法

第一节 免疫与免疫学 趋利避害 “免疫”的两面性 Classical immunity Modern immunity 有利 有害 第一节 免疫与免疫学 Classical immunity Modern immunity 机体识别“自身”与“非己”,对自身成分形成天然免疫耐受，对非己异物产生排斥反应维持机体内环境稳定的一种生理功能。 Immunis: meaning the state of protection from infectious disease 有利 有害 “免疫”的两面性 趋利避害

一、免疫学和医学免疫学 Immunology 是生命科学的一个重要组成部分， 是研究免疫系统的组织结构和生理功能 的一门学科。 Medical Immunology 是研究人体免疫系统的组成和功能、 免疫应答的规律和效应、免疫功能异常 所致疾病及其发生机制，以及免疫学诊 断与防治的一门生物科学。

免疫学 基础免疫学 医学免疫学 临床免疫学 遗传免疫学 应用免疫学 分子免疫学 免疫药理学 免疫生理学 免疫化学 免疫生物学 实验免疫学 营养免疫学 自然免疫学 新兴免疫学 免疫学 边缘免疫学 反向免疫学

二、免疫系统的组成 免疫器官 免疫细胞 免疫分子 中枢免疫器官： 骨髓、胸腺 外周免疫器官： 脾脏、淋巴结 MALT、阑尾 抗体、补体、细胞因子…… MALT: mucosa-associated lymphoid tissue

三、免疫系统的基本功能 功 能 生理功能 病理表现 超敏反应或免疫缺陷病 免疫防御 防御病原微生物侵害 肿瘤或持续性病毒感染 免疫监视 功 能 生理功能 病理表现 超敏反应或免疫缺陷病 免疫防御 防御病原微生物侵害 肿瘤或持续性病毒感染 免疫监视 清除突变及病毒感染细胞 清除衰老死亡细胞维持自身耐受 免疫自稳 自身免疫性疾病 对自身组织细胞表达的 抗原不产生免疫应答 对自身组织 细胞应答 免疫耐受 构成神经-内分泌-免疫网络调节,维持内环境稳定 免疫调节 免疫功能紊乱

四、免疫应答的类型及特点 免疫系统 免疫应答(immune response) 组成 类 型 在抗原的刺激下，机体免疫系统发生的各种生理的或病理变化过程. 免疫器官 免疫组织 免疫细胞 免疫分子 免疫基因 组成 Innate immunity Adaptive Immunity 类 型 固有免疫(Innate immunity)--non-specific immunity 适应性免疫(Adaptive Immunity)--Specific Immunity

浆细胞 ------ 真菌 ------------------ 细菌 --------- 支原 衣原 立克次体 ---- 病毒 ---- 蠕虫 ----- 原虫 胃 小肠 呼吸道 皮肤 原虫 蠕虫

+ - + →→ → self Ag immune system non-self Immunological defence autoantigen + - Innate immunity Ag → immune system adaptive immunity + non-self CD4+T CD8+T B cell Cellular immunity Humoral immunity Immunological defence Immunological surveillance Immunological homeostasis Immunoregulation Immunological tolerance

第二节 免疫学发展简史和重要成就 18世纪末:cowpox--smallpox Successful vaccination against smallpox Edward Jenner 1749----1822

What disease does this man have ? BACK

Father of immunology 炭疽 霍乱 狂犬病 attenuated bacteria and viruses as vaccine against anthrax and cholera and rabies….. 炭疽 霍乱 狂犬病 Louis Pasteur 1822-1895

经验免疫学时期:16－18世纪 科学免疫学时期-I:18世纪末-19世纪末 科学免疫学时期-II:19世纪末-20世纪中叶 现代免疫学时期:60年代至今 DNA疫苗,免疫细胞治疗 基因工程重组细胞因子 完全人源抗体 口服自身抗原预防AID 应用免疫学的发展 生物/物理/化学/数学→免疫学高速发展 学科间相互渗透→众多边缘学科出现 巨大成就 这是任何生物医学所属的单一学科所不能比拟的

经验免疫学时期 (开创期) 11世纪中国医生发明了用人痘苗预防天花 18世纪后叶发明牛痘苗(英国,Jenner) 据我国医书考证，认为人痘法的文字记载见于宋真宗时代，即公元11世纪。直到明代隆庆年间即公元16世纪人痘法才有重大改进。 11世纪中国医生发明了用人痘苗预防天花 18世纪后叶发明牛痘苗(英国,Jenner) BACK

旱苗法 水苗法 熟苗法 痘衣法 描述天花症状: 比岁有病时行, 仍发疮头面及身, 须臾周匝, 状如火疮, 皆戴白浆， 随决随生。 医治癫疯狗病:杀所咬犬,取脑敷上,后不复发。 描述了应用病犬的脑髓敷伤口以 防治狂犬病。 《肘后备急方》----葛洪(公元303年左右) BACK

科学免疫学时期-I 实验免疫学时期(经典期) Pasteur观察到细菌,制备疫苗 Koch提出病原菌致病: Koch准则,发明固体培养基 减毒疫苗的发明:1880年 Pasteur观察到细菌,制备疫苗 Koch提出病原菌致病: Koch准则,发明固体培养基 感染与免疫的关系被发现: 人工主动免疫开始应用 BACK

科学免疫学时期-II(近代免疫学时期) 原始的细胞免疫学说(Metchnikoff)： 抗体的发现(Behring):抗毒素的发现 补体的发现(Bordet) 血清学方法的建立 抗原的结构与特异性(Landsteiner) Ig基本结构的阐明(Porter and Edelman) 侧链选择学说(Ehrlich):锁钥学说 自然选择学说(Jerne):抗体随机形成;Id-AID net 克隆选择学说(Burnet): 免疫耐受现象的发现(Oven and Medawar) BACK

Nobel Prize in 1901 白喉 马 人 白喉杆菌 白喉外毒素 杀菌素 破伤风梭菌 破伤风外毒素 类毒素 破伤风抗毒素 Emil von Behring 1854 - 1917 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity. passive immunization 人 Active immunization BACK

Clonal selection theory: Macfarlane Burnet 1957 Each lymphocyte bears a single type of receptor of unique specificity. Antigen receptor-antigen interaction leads to lymphocyte activation. Daughter cells bear identical antigen specificity to the parent cell. Antigen receptors recognising self antigens can be individually purged from the antigen receptor repertoire before clonal expansion BACK

现代免疫学时期（60年代至今） T细胞亚类的发现 MHC限制性的发现 抗体及TCR、BCR多样性的遗传控制 信号传导途径的发现 细胞凋亡途径的发现: FasL/Fas 细胞因子及其受体: 免疫学技术的发展:杂交瘤,细胞克隆技术 分子杂交,转基因技术 干细胞的分化发育:2007诺贝尔奖 诱导式多能干细胞 BACK

干细胞研究获得诺贝尔奖 2007年度诺贝尔生理或医学奖授予马里奥-卡佩奇和奥利弗-史密西斯(美国)、马丁-埃文斯等三位科学家(英国)以表彰他们在“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。对胚胎干细胞“基因打靶”后,可以在老鼠身上引入特定基因修饰,为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。 BACK

《时代》杂志2007年十大科学发现 美日科学家在干细胞研究获得的突破位居榜首 2007,11,20, 《Cell》,《Science》同时刊出美/日两个研究团队的报告,证实皮肤细胞经“direct reprogramming” 可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。其一解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议,其二也使得干细胞研究的来源更不受限.分属京都大学及威斯康辛大学麦迪逊分校的两个团队虽然独立研究,但使用的方法几乎完全相同,更巧合的是竟然同时分别被两本期刊审核通过,证明基因直接重组技术的确有效.他们所使用的方式都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。美国哈佛大学的Douglas Melton表示,“在细胞中加入小分子实现相同的基因网络指日可待” 。 BACK

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第三节 21世纪免疫学发展的趋势 免疫识别的结构基础与相关机制 一、基础免疫学 二、临床免疫学与免疫学应用 第三节 21世纪免疫学发展的趋势 一、基础免疫学 免疫识别的结构基础与相关机制 免疫系统发生与免疫应答中免疫细胞新型亚群 发现并克隆新的免疫分子(CD分子,黏附分子) MiRNA 与免疫细胞分化发育及免疫应答的调控 固有免疫,Treg,记忆T作用机制, 干细胞定向分化 二、临床免疫学与免疫学应用 表观遗传学与肿瘤、免疫细胞分化、自身免疫病 系统生物学与免疫学研究的拓展与深入 炎性复合体与炎症和天然免疫调控的研究 疫苗/McAb/基因工程/细胞因子和免疫抑制药物

附1.我国的免疫学研究现状 我国早期的免疫学工作者 80年代末 90 年代初 90 年代末本世纪初 近年来 多在医科院校的微生物教研室, 病理教研室或者肿瘤学实验室, 医院检验科 80年代末 90 年代初 免疫学教研室或者实验室才得以独立 90 年代末本世纪初 成立免疫学研究所 近年来 综合性大学和国立科研机构才成立免疫学研究所/中心。

天花、霍乱、鼠疫 生物制品广泛应用 彻底消灭或完全控制烈性传染病 对儿童传染病进行了计划免疫 对AIDS有了正确认识,防范意识及措施加强 结核、乙肝、脊髓灰质炎 百白破、麻疹、流脑、乙脑 基因工程疫苗 重组的细胞因子 生物制品广泛应用 进入临床，有些也打入了国际市场 比发达国家仍有很大距离 对AIDS有了正确认识,防范意识及措施加强

前有作为,现有亮点,后有飞越 免疫防治概念最早萌芽: 东晋时代医学家葛洪(281～341) 我国免疫学研究的早期基础工作奠定(上世纪30年代)： 刘思职教授(1904～1983) ,吴宪教授(1893～1959) 谢少文教授(1903～1995) 余贺教授(1903～1988) 林飞卿教授(1904～1998) 上世纪60年代:顾方舟教授, 侯云德院士,张乃峥教授 80～90 年代杰出的免疫学家: 汪美先(1914～1993), 赵修竹(1920～2003) 朱锡华(1922～2008), 卢景良(1930～2000) 王亚辉(1929～1999), 叶敏(1930～2005) 郑武飞,钱振超,崔正言,何球藻,马宝骊,孔宪涛, 葛锡锐,章谷生,郑振群教授,许贤豪,宗庭益

现今,正在进行创新性研究的免疫学工作者 北京大学医学部:陈慰峰院士,马大龙,高晓明教授实验室 中国科技大学免疫学研究所:田志刚教授实验室 中国医学科学院基础所:何维教授实验室 中山大学医学院:吴长有教授,郑利民教授实验室 苏州大学免疫学研究所:张学光教授实验室 中国医学科学院基础所:郑德先教授实验室 中科院上海生命科学院:裴刚院士,孙兵教授实验室 北京大学/武汉大学生命科学院:舒红兵教授实验室 二医大免疫学研究所暨免疫学国家重点实验室:曹雪涛 中科院动物所:赵勇教授实验室 军事医学科学院:黎燕教授/沈倍奋院士实验室 第三军医大学免疫学研究所吴玉章教授实验室 第四军医大学:金伯泉,杨安钢教授实验室

附2.学习要点和学习方法 注重学习要点 选择合适的学习方法 深刻体会—与时俱进 免疫系统的组成;免疫应答为核心的免疫机制；临床免疫及免疫学应用。 选择合适的学习方法 重点概念:记清==记牢 逻辑推理、系统联系、加强理解 理论与实验的联系 深刻体会—与时俱进

重点提示 什么是免疫? 免疫的功能? 免疫学的概念。