免疫學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史及展望

1、2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史及展望,章金剛 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院野戰(zhàn)輸血研究所 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液制品與血液代用品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,開頭語,人類的發(fā)展歷史也是與傳染病不斷斗爭(zhēng)的歷史，即使高科技醫(yī)療水平不斷提高，人類仍然面臨傳染病的威脅。 免疫現(xiàn)象的觀察和認(rèn)識(shí)、免疫學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，則與人類疾病認(rèn)識(shí)和防治實(shí)踐并生并存。 免疫學(xué)既可認(rèn)為是一門源遠(yuǎn)流長的古老學(xué)科，又是一門充滿活力、迅猛發(fā)展的前沿學(xué)科。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫現(xiàn)象與醫(yī)學(xué)免疫學(xué),免疫現(xiàn)象 免疫（immunity）來源于

2、拉丁文immunitas，原意為免除賦稅、免除奴役，免疫學(xué)中的“免疫”為免除瘟疫、免除感染，即機(jī)體抵御傳染病的能力。 “Immunity”一詞的首次使用是在記錄14世紀(jì)的一場(chǎng)大瘟疫的資料中。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫現(xiàn)象與醫(yī)學(xué)免疫學(xué),免疫學(xué) 執(zhí)行免疫功能的器官、組織、細(xì)胞和分子形成了免疫系統(tǒng)（immune systems），免疫系統(tǒng)針對(duì)抗原性物質(zhì)所產(chǎn)生的反應(yīng)稱為免疫應(yīng)答（immune response），研究免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)科即為免疫學(xué)（immunology）。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是一門研究人體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、免疫相關(guān)疾病發(fā)生機(jī)理以及免疫學(xué)診斷與防治手段的生物科學(xué)。

3、,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)發(fā)展的不同階段,免疫學(xué)的知識(shí)積累來源于醫(yī)學(xué)實(shí)踐，伴隨著古代稱之為“瘟疫”的烈性傳染病，如天花的臨床治療和預(yù)防而產(chǎn)生。 從我國17世紀(jì)70年代記載的“人痘接種”開始，免疫學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)階段、科學(xué)實(shí)驗(yàn)階段和現(xiàn)代騰飛三個(gè)階段，形成了經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)、實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)、科學(xué)免疫學(xué)、分子免疫學(xué)和免疫組學(xué)等學(xué)科。 免疫學(xué)成為現(xiàn)代生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中最為重要的學(xué)科之一。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué),公元前3000: 埃及“種痘”的證據(jù) 公元前2000: 中國“種痘”的證據(jù)，我國十七世紀(jì)的記載 公元前1500: 土耳其從中國引入“種痘

4、” 1700: “種痘”引入英國，而后傳入美國 1780: 琴納（Edward Jenner）發(fā)現(xiàn)牛痘疫苗 1885: 巴斯德發(fā)明狂犬病減毒活疫苗,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,(1628年)和(1713年)等： 宋朝真宗年間(998-1022)，峨眉山人為丞相王旦之子接種人痘預(yù)防天花獲得成功。 隨后，為減少毒性將生痘變?yōu)槭於弧?明朝隆慶年間（15671572）已經(jīng)選育出毒性很小的“太平痘苗”并普及全國。 17世紀(jì)開始，上述發(fā)明傳至朝鮮、日本、土耳其等亞洲國家，隨后傳至歐洲、俄羅斯等。,人痘接種法的記載及其傳播,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,人痘接種法傳入英國,

5、英國駐土耳其大使館的夫人，在1717年3月份給其英國的一位朋友的信中寫到： 她的兒子在種了人痘以后“使得天花這種致命性的疾病，對(duì)我們變得極其溫柔，幾乎沒有任何傷害進(jìn)而以其極大的愛國之心希望引入到英國社會(huì)”,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Edward Jenner ：Discovery of small pox vaccine,英國鄉(xiāng)村醫(yī)生發(fā)現(xiàn)天花疫苗,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Edward Jenner： Among patients awaiting small pox vaccination,英國鄉(xiāng)村醫(yī)生發(fā)現(xiàn)天花疫苗,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫

6、學(xué)教研室,免疫預(yù)防的巨大成就,1980年5月，第33屆世界衛(wèi)生大會(huì)宣布：嚴(yán)重危害人類的天花在全世界徹底消滅。 1974年，WHO決議推行：擴(kuò)大的免疫計(jì)劃（EPI）要求世界各國普遍實(shí)施計(jì)劃免疫來預(yù)防白喉、百日咳、破傷風(fēng)、脊髓灰質(zhì)炎、結(jié)核和麻疹等6種疾病。 1990年，世界兒童問題首腦會(huì)議提出：兒童使用疫苗（CVI）規(guī)劃。要求研制熱穩(wěn)定性好、安全、高效、價(jià)廉，只需口服12次即可預(yù)防多種疾病的聯(lián)合疫苗。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Robert Koch,Jenner發(fā)明牛痘法時(shí)，任何人均不知曉“天花”的病因； Koch提出病原菌致病的概念，因發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌與結(jié)核病的關(guān)系而于 190

7、5年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)； 發(fā)展到現(xiàn)在的4大類病原體：病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲。,實(shí)驗(yàn)免疫學(xué),2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Pasteur觀察到細(xì)菌、發(fā)明培養(yǎng)基、制備疫苗（雞的霍亂疫苗、人的狂犬病疫苗），同時(shí)將免疫學(xué)推向了科學(xué)免疫學(xué)的時(shí)代。,Pasteur的杰出貢獻(xiàn),2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,近代免疫學(xué),傳統(tǒng)和科學(xué)（近代）免疫學(xué)時(shí)期： 人工主動(dòng)和被動(dòng)免疫療法的建立； 細(xì)胞免疫和體液免疫學(xué)說的初步建立和統(tǒng)一； 免疫病理概念的提出； 經(jīng)典血清學(xué)技術(shù)的建立； 細(xì)胞轉(zhuǎn)移遲發(fā)性超敏反應(yīng)的成功； 免疫耐受和自身免疫耐受學(xué)說的提出； 克隆選擇學(xué)說的建立； 免疫球蛋白基本結(jié)構(gòu)

8、的闡明。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Emil Adolf von Behring,德國學(xué)者Behring和日本學(xué)者北里于1890年在Koch研究所應(yīng)用白喉外毒素給動(dòng)物免疫，發(fā)現(xiàn)在其血清中有一種能中和外毒素的物質(zhì)，稱為抗毒素。 將這種免疫血清轉(zhuǎn)移給正常動(dòng)物也有中和外毒素的作用。這種被動(dòng)免疫法很快應(yīng)用于臨床治療。 Behring于1891年應(yīng)用來自動(dòng)物的免疫血清成功地治療了一個(gè)白喉患者，這是第一個(gè)被動(dòng)免疫治療的病例。 Behring于1901年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。,抗體的發(fā)現(xiàn),2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,抗原的結(jié)構(gòu)與抗原特異性血型的發(fā)現(xiàn),Landsteiner

9、（1901）等人首先應(yīng)用偶氮蛋白的人工結(jié)合抗原，研究抗原-抗體反應(yīng)特異性的化學(xué)基礎(chǔ)。 認(rèn)識(shí)到?jīng)Q定抗原特異性的是很小的分子，它們的結(jié)構(gòu)不同，其抗原性也不同。 發(fā)現(xiàn)人類血型抗原而于1930年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,抗體是免疫球蛋白：20世紀(jì)30年代，通過電泳證明，抗體是-球蛋白。 抗體是四肽鏈結(jié)構(gòu)：1959年，Porter 和Edelman對(duì)抗體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，證明了抗體的四肽鏈結(jié)構(gòu)。 他們于1972年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),抗體的四肽鏈結(jié)構(gòu),2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,Sir Frank Macfarlane Burnet,Peter Br

10、ian Medawar,超敏反應(yīng) 免疫耐受的發(fā)現(xiàn)： Peter Brian Medawar因發(fā)現(xiàn)獲得性免疫耐受而于1960年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 Burnet克隆選擇學(xué)說，對(duì)免疫學(xué)發(fā)展起到了極大地推動(dòng)作用。,超敏反應(yīng)、免疫耐受與克隆選擇學(xué)說,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,現(xiàn)代免疫學(xué),現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期也稱為分子免疫學(xué)時(shí)期，其主要進(jìn)展和標(biāo)志包括以下幾個(gè)方面： 免疫系統(tǒng)的建立； 免疫應(yīng)答的深入研究； 免疫球蛋白及其基因的研究進(jìn)展； 白細(xì)胞分化抗原的研究； 細(xì)胞因子的研究； 免疫技術(shù)的發(fā)展。,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,抗原識(shí)別受體多樣性的產(chǎn)生：1978年發(fā)現(xiàn)抗體基因重排

11、是B細(xì)胞抗原識(shí)別受體多樣性的原因 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的發(fā)現(xiàn)：過去和未來的熱點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵 細(xì)胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)：CTL表達(dá)Fas L，靶細(xì)胞表達(dá)其受體Fas 造血與免疫細(xì)胞的發(fā)育：復(fù)雜的體系和網(wǎng)絡(luò)，免疫細(xì)胞多能造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞,重要進(jìn)展,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,XXX組學(xué),基因組學(xué) 轉(zhuǎn)錄組學(xué) 蛋白質(zhì)組學(xué) RNA組學(xué) 代謝組學(xué) 免疫組學(xué),2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)研究中的諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫與免疫系統(tǒng)的進(jìn)化,免疫（Immune）：機(jī)體識(shí)別“自身”與“非己”抗原，對(duì)自身抗原形成固有性免疫耐受，對(duì)“非己

12、”抗原產(chǎn)生排斥作用的一種生理功能。 問題：按照上述概念，病毒、細(xì)菌自身生存是否存在著免疫或免疫現(xiàn)象？,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,非細(xì)胞和單細(xì)胞的免疫現(xiàn)象,廣義上講，非細(xì)胞和單細(xì)胞存在著“免疫”現(xiàn)象。 非細(xì)胞生物病毒，缺乏獨(dú)立的生存能力，但其諸多毒力因子和免疫逃避能力為病毒生存所必需； 單細(xì)胞生物細(xì)菌和原生生物，自然界存在著的天敵，即病原體！如果缺乏免疫功能，其生存必然受到威脅或者說不會(huì)在自然界中存在。 問題：細(xì)菌的病原體叫什么？ 原生生物的病原體有哪些種類？,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,很顯然，非細(xì)胞和單細(xì)胞生物存在著“免疫”現(xiàn)象，而不具備免疫系統(tǒng)； 某些

13、低等的多細(xì)胞生物也不具備完整的免疫系統(tǒng)； 免疫系統(tǒng)只存在于相對(duì)高等的多細(xì)胞生物體內(nèi)，人類的免疫系統(tǒng)最為復(fù)雜。 免疫系統(tǒng)的進(jìn)化可以分為固有性免疫系統(tǒng)的進(jìn)化和獲得性免疫系統(tǒng)的進(jìn)化。,免疫系統(tǒng)的起源與進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,很顯然，非細(xì)胞和單細(xì)胞生物存在著“免疫”現(xiàn)象，而不具備免疫系統(tǒng)； 某些低等的多細(xì)胞生物也不具備完整的免疫系統(tǒng)； 免疫系統(tǒng)只存在于相對(duì)高等的多細(xì)胞生物體內(nèi)，人類的免疫系統(tǒng)最為復(fù)雜。,固有性免疫系統(tǒng)的進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,一、抗微生物多肽可能是最為古老的免疫抵抗力,固有性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,AFP-1 Drosomycin -de

14、fensin,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,二、TLR可能代表著最為原始的病原體識(shí)別系統(tǒng),固有性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,問題：TLR是什么意思？,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,三、與哺乳動(dòng)物腫瘤壞死因子受體通路同源的果蠅的再次識(shí)別系統(tǒng)能夠抵御革蘭氏陰性菌,固有性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,四、原始的補(bǔ)體系統(tǒng)起調(diào)理作用，促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用,固有性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,五、無脊椎動(dòng)物中進(jìn)化而來的補(bǔ)體活化的MBL途徑,固有性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,一、軟骨魚綱中

15、突然出現(xiàn)了適應(yīng)性免疫 二、轉(zhuǎn)座子的靶位可能曾是編碼一種細(xì)胞表面受體的基 因，這種受體包括免疫球蛋白樣的V區(qū) 三、不同的物種以不同的方式產(chǎn)生抗體多樣性 四、MHC I類與II類分子都是首先在軟骨魚綱中發(fā)現(xiàn)的 五、適應(yīng)性免疫系統(tǒng)是否依賴于顎的產(chǎn)生而產(chǎn)生？,適應(yīng)性免疫應(yīng)答的進(jìn)化,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)作為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，起于1971年7月在美國華盛頓成立的國際免疫學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUIS）和召開的第一屆國際免疫學(xué)會(huì)議。這次大會(huì)一致認(rèn)為，免疫學(xué)有其獨(dú)立的學(xué)科體系，如再作為醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的一部分必將影響免疫學(xué)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)單獨(dú)建立免疫學(xué)科。 隨著分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子遺傳學(xué)和生

16、物技術(shù)等的發(fā)展，免疫學(xué)理論、技術(shù)和應(yīng)用均進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。在深度上，免疫學(xué)已經(jīng)發(fā)展成了群體、個(gè)體、細(xì)胞、分子等不同層次；在廣度上，免疫學(xué)已經(jīng)形成了多分支、多邊緣的學(xué)科體系。,免疫學(xué)的學(xué)科體系,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,現(xiàn)代免疫學(xué)與相關(guān)學(xué)科交叉和綜合，形成了分子免疫學(xué)、細(xì)胞免疫學(xué)、免疫化學(xué)、免疫生物學(xué)、免疫生理學(xué)、免疫病理學(xué)、免疫藥理學(xué)、免疫毒理學(xué)、免疫遺傳學(xué)、免疫組織學(xué)、免疫分類學(xué)、光免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、免疫酶學(xué)、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)、免疫血液學(xué)、輸血免疫學(xué)等。 免疫學(xué)從抗感染免疫開始，為人類健康和傳染病防治做出了巨大的貢獻(xiàn)?，F(xiàn)代免疫學(xué)科體系的形成和

17、發(fā)展，將會(huì)對(duì)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生更大的作用。,免疫學(xué)的學(xué)科體系,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,作為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科體系，免疫學(xué)的研究?jī)?nèi)容可以分為免疫理論、免疫技術(shù)和免疫應(yīng)用三個(gè)方面。,免疫學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)理論研究是免疫學(xué)研究的主體，主要包括免疫系統(tǒng)的基本組成與功能、免疫應(yīng)答機(jī)制與免疫調(diào)節(jié)、免疫耐受與免疫病理等。 免疫學(xué)技術(shù)可以分為細(xì)胞免疫技術(shù)、體液免疫技術(shù)和分子免疫學(xué)技術(shù)等。 免疫學(xué)應(yīng)用包括免疫相關(guān)疾病的防治、免疫預(yù)防、免疫治療和免疫檢測(cè)等。,免疫學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)是生命科

18、學(xué)的前沿學(xué)科之一，未來免疫學(xué)的發(fā)展方向?qū)@重要生命科學(xué)問題的闡明、人類衛(wèi)生健康的需求而展開。 免疫學(xué)（Immunology）、分子生物學(xué)（Molecular Biology）、細(xì)胞生物學(xué)（Cell Biology）是推動(dòng)現(xiàn)代生命科學(xué)前進(jìn)的三架馬車。,免疫學(xué)的發(fā)展方向,2006年11月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院免疫學(xué)教研室,免疫學(xué)與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等結(jié)合，將會(huì)建立新的技術(shù)平臺(tái)，并可能會(huì)有新的理論突破； 免疫應(yīng)答的起始環(huán)節(jié)和網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)機(jī)制，包括固有免疫機(jī)制的研究，將會(huì)給人們呈現(xiàn)一個(gè)豐富多彩的免疫世界； 整體水平的免疫學(xué)，包括人體免疫應(yīng)答與調(diào)節(jié)的詳細(xì)過程，將得到進(jìn)一步細(xì)化； 免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤的識(shí)別機(jī)制、自身免疫性