免疫學的由來與發展史
免疫(Immunity)的定義:
具有識別“自身”與“非己”抗原,對自身抗原形成天然免疫耐受,對“非己”抗原產生排斥作用的一種生理功能。在正常情況下,對機體是有利的,維持機體的生理平衡和穩定在某些情況下,則對機體是有害的,引發疾病。
免疫學(Immunology):
研究免疫系統靜態的結構和功能及動態免疫應答引起的獲得性防御功能及所致疾病的過程和機制的學科。研究機體免疫系統的組成(免疫器官、免疫細胞和免疫分子)、結構及其免疫生物學(生理性的和病理性的)功能的學科。
免疫學的特點:
(1)涉及的新知識多,發展迅速
(2)涉及的學科多,內容抽象不容易理解
(3)英文詞匯和縮寫多
免疫學的學科概況:
是基礎醫學中的一門重要醫學基礎課,是從微生物學分離出的一個獨立學科,免疫學的發展只有100年左右的歷史。
免疫學的發展現狀:
免疫學與分子生物學目前是基礎醫學中的兩個前沿學科。推動現代生命科學前進的三架馬車。
一、 經驗免疫學時期
免疫學開創期:16~17世紀,種人“痘苗” 預防天花。我國11世紀開始接種人痘,18世紀后葉,Jenner發明牛痘。
二、 科學免疫時期
抗傳染免疫興隆期:18~20世紀初,抗傳染免疫得到充分發展。
病原菌的發現和疫苗使用的推廣(1880) Pasteur觀察到細菌、發明培養基、制備疫苗(vaccine);Koch提出病原菌致病的概念。
抗體的發現、應用及細胞免疫的研究:
(一)抗體的發現 德國學者Behring和日本學者北里于1890年在Koch研究所應用白喉外毒素給動物免疫,發現在其血清中有一種能中和外毒素的物質,稱為抗毒素(antitoxin)。將這種免疫血清轉移給正常動物也有中和外毒素的作用。這種免疫法(被動免疫法)很快應用于臨床治療。Behring于1891年應用來自動物的免疫血清成功地治療了一個白喉患者,這是第一個被動免疫治療的病例。為此他于1901年獲得了諾貝爾醫學獎。
(二) 抗原的結構與抗原特異性
nLandsteiner(1910)等人首先應用偶氮蛋白的人工結合抗原,研究抗原-抗體反應特異性的化學基礎開始的。認識到決定抗原特異性的是很小的分子,他們的結構不同,使其抗原性不同。
(三)抗體是免疫球蛋白 20世紀30年代,通過電泳證明,抗體是γ-球蛋白。
(四)抗體是四肽鏈結構 1959年,Porter 和Edelman對抗體結構進行研究證明。
(五)超敏反應
(六)免疫耐受的發現
(七)Burnet學說及其對免疫學發展的推動作用 克隆選擇學說
三、 現代免疫學時期
1.抗原識別受體多樣性的產生——1978年發現抗體基因重排是B細胞抗原識別受體多樣性的原因。
2.信號轉導途徑的發現
3.細胞程序性死亡途徑的發現
4.CTL表達FasL,靶細胞表達其受體Fas
5.造血與免疫細胞的發育——免疫細胞——多能造血干細胞——神經干細胞
應用免疫學的發展
1.DNA疫苗、基因工程制備重組細胞因子、免疫細胞治療、完全人源抗體及口服自身抗原預防自身免疫疾病。
2.建立了血清學技術:抗原-抗體反應的檢測法。
3.一個應用性很強的領域——免疫學檢驗。
免疫學經歷了四個迅速發展階段:
1.1876年后,多種病原菌被發現,用已滅活及減毒的病原體制成疫苗,預防多種傳染病,使疫苗得以廣泛發展和使用。
2.1900年前后,抗原與抗體的發現,揭示出“抗原誘導特異抗體產生”這一免疫學的根本問題,促進了免疫化學的發展及抗體的臨床應用。
3.1957年后,細胞免疫學的興起,人類理解到特異免疫是T及B淋巴細胞對抗原刺激所進行的主動免疫應答過程的結果,理解到細胞免疫和體液免疫的不同效應與協同功能。
4.1977年后,分子免疫學的發展,得以從基因活化的分子水平,理解抗原刺激與淋巴細胞應答類型的內在聯系與機制。
免疫學科逐漸形成20世紀中葉至今:
(一)對免疫系統結構與功能的認識逐步完善
免疫系統分為:
1.天然免疫系統(natural immune system),又稱先天免疫系統(innate immune system)或非特異性免疫系統(non-specific immune System)。
2.獲得性免疫系統(aquired immunity),又稱適應性免疫系統(adaptive immune system)或特異性免疫系統(specific immune system)。
(二)免疫應答的認識逐漸完善
特異性免疫應答:抗原針對性;
非特異性免疫應答:非抗原針對性;
免疫細胞識別抗原的活化、分化,產生生理性和病理性效應;
免疫耐受的概念提出。
免疫學的分學科形成:
1.基礎免疫學( 免疫生物學、分子免疫學,免疫遺傳學、免疫病理學);
2.臨床免疫學(感染免疫學、移植免疫學,腫瘤免疫學、免疫性疾病)。