动物学 (1).pdf

兽医免疫学绪论兽医免疫学绪论 古典的免疫概念古典的免疫概念 免疫（免疫（immuneimmune）是对微生物感染的抵抗力和对同种）是对微生物感染的抵抗力和对同种 微生物再次感染的防御能力。微生物再次感染的防御能力。 现代的免疫概念现代的免疫概念 指机体识别自己和非己，并能将非己物质清除的复指机体识别自己和非己，并能将非己物质清除的复 杂的生理学反应。杂的生理学反应。 （一）免疫的概念（一）免疫的概念 一、免一、免 疫疫 （二）免疫的基本特性（二）免疫的基本特性 1. 1.识别自己和非己识别自己和非己 (recognition of self and nonself(recognition of self and nonself ) ) 2.2.特异性特异性(specificity)(specificity) 即针对性，指机体的免疫应答和由此产生的免疫力即针对性，指机体的免疫应答和由此产生的免疫力 具有很强的针对性。具有很强的针对性。 3.3.免疫记忆免疫记忆(immunological memory)(immunological memory) 记忆产生的根源是免疫记忆细胞的产生。记忆产生的根源是免疫记忆细胞的产生。 （三）免疫的基本功能（三）免疫的基本功能 1. 1. 免疫防御免疫防御( immune defence)( immune defence)： 即抗感染免疫，针对的是病原微生物。即抗感染免疫，针对的是病原微生物。 2. 2. 免疫自身稳定免疫自身稳定(homeostasis)(homeostasis)： 指清除变性、损伤及衰老细胞的功能，并进行免疫调节。指清除变性、损伤及衰老细胞的功能，并进行免疫调节。 3. 3. 免疫监视免疫监视(immune surveillance)(immune surveillance)： 指识别、杀伤与清除体内突变细胞的功能。针对的是机指识别、杀伤与清除体内突变细胞的功能。针对的是机 体内部的敌人体内部的敌人肿瘤细胞。肿瘤细胞。 功功 能能 生理性（有利）生理性（有利） 病理性（有害）病理性（有害） 免疫防御免疫防御 防御病原微生物侵害防御病原微生物侵害 超敏反应超敏反应 重复感染重复感染 免疫稳定免疫稳定 指清除变性、损伤及衰老细指清除变性、损伤及衰老细 胞，通过胞，通过复杂而又有效的调复杂而又有效的调 节网络进行调节节网络进行调节 自身免疫病自身免疫病 免疫监视免疫监视 清除复制错误的细胞和突变清除复制错误的细胞和突变 细胞细胞 细胞癌变细胞癌变 免疫的三大基本功能免疫的三大基本功能 （四）免疫的辩证观（四）免疫的辩证观 免疫具有两面性免疫具有两面性 免疫是个免疫是个动态动态过程；过程； 识别识别淋巴细胞活化淋巴细胞活化体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫 免疫应答是免疫应答是多细胞、多因子多细胞、多因子参与的相互协参与的相互协 作、作、相互制约相互制约的复杂的生物学过程；的复杂的生物学过程； 二、免疫学及本学科的形成二、免疫学及本学科的形成 （一）免疫学的概念及其内容（一）免疫学的概念及其内容 1. 1. 免疫学免疫学(immunology)(immunology)的概念的概念 研究动物机体免疫系统的研究动物机体免疫系统的组成、结构、组成、结构、 功能功能及其对异物产生及其对异物产生免疫应答免疫应答的机理及其的机理及其 检测方法的科学。检测方法的科学。 可简洁地定义为：研究机体免疫系统结构可简洁地定义为：研究机体免疫系统结构 与功能的科学。与功能的科学。 免疫学的应用免疫学的应用 2.2.免疫学的内容免疫学的内容 免疫学的基础理论免疫学的基础理论 免疫应答的抗原免疫应答的抗原 免疫应答的组织学基础免疫应答的组织学基础免疫免疫 系统；系统； 免疫应答的现象和机理；免疫应答的现象和机理； 免疫应答产物的种类及其特性免疫应答产物的种类及其特性， 以及它们与相应抗原的反应与以及它们与相应抗原的反应与 后果后果。 免疫诊断免疫诊断。 免疫预防和免疫治疗免疫预防和免疫治疗。 1. 1. 免疫系统的发现：免疫系统的发现： 2020世纪世纪6060年代免疫学上的一件大事。年代免疫学上的一件大事。 张先光张先光( (19561956) )：腔上囊：腔上囊、 B B细胞细胞 MillerMiller和和MitchellMitchell：胸腺：胸腺、T T细胞细胞 EdelmanEdelman等等( (19721972) )：免疫球蛋白结构：免疫球蛋白结构 SellSell等等( (19801980) )：MHCMHC及其与免疫的关系及其与免疫的关系 Kohler,Kohler, Milstein(Milstein(19751975) )：McAbMcAb技术技术 利根川进利根川进( (19871987) )：抗体多样性遗传控制：抗体多样性遗传控制 （二）现代免疫学的诞生（二）现代免疫学的诞生 2020世纪世纪6060年代，在整个生命科学不断取得突破性进年代，在整个生命科学不断取得突破性进 展的背景下，免疫学的研究也开始迅猛发展，从器官、展的背景下，免疫学的研究也开始迅猛发展，从器官、 细胞和分子水平上全面揭示了机体一个十分重要的功细胞和分子水平上全面揭示了机体一个十分重要的功 能系统能系统免疫系统的存在。免疫系统的存在。 19691969年，国际免疫学协会联合会（年，国际免疫学协会联合会（IUISIUIS）成立。）成立。 19711971年，第一次国际免疫学大会在华盛顿召开，与年，第一次国际免疫学大会在华盛顿召开，与 会代表一致认为免疫学应当自成体系，单独建立免疫会代表一致认为免疫学应当自成体系，单独建立免疫 学科。自此，免疫学开始进入现代免疫学时期。学科。自此，免疫学开始进入现代免疫学时期。 2.2.免疫学学科的建立免疫学学科的建立 3. 3. 免疫学分支学科形成与发展免疫学分支学科形成与发展 （1 1）免疫生物学）免疫生物学 （2 2）免疫化学）免疫化学 （3 3）免疫生理学）免疫生理学 （4 4）免疫病理学）免疫病理学 （5 5）免疫药理学）免疫药理学 （6 6）免疫毒理学）免疫毒理学 （7 7）免疫遗传学）免疫遗传学 （8 8）临床免疫学）临床免疫学 （9 9）肿瘤免疫学）肿瘤免疫学 （1010）移植免疫学）移植免疫学 （11 11）免疫血清学）免疫血清学 古老：古老：免疫学在免疫学在11 11世纪已萌芽，附属于微生物学，世纪已萌芽，附属于微生物学， 没有微生物学就没有免疫学。没有微生物学就没有免疫学。 年轻：年轻：2020年年6060年代才形成一门独立的学科。年代才形成一门独立的学科。 概括起来：概括起来：免疫学的发展经历了免疫学的发展经历了经验免疫学、经典经验免疫学、经典 免疫学、近代免疫学和现代免疫学免疫学、近代免疫学和现代免疫学4 4个阶段。个阶段。 免疫学是一门既古老又年轻的学科免疫学是一门既古老又年轻的学科 三、免疫学的起源、发展与展望三、免疫学的起源、发展与展望 Progression of SmallpoxProgression of Smallpox Day 7Day 7 Day 3Day 3 Day 5Day 5 天花病毒天花病毒 (Pox virus)(Pox virus) （一）经验（一）经验免疫学免疫学时期时期（11 11世纪世纪1818世纪末）世纪末） 1111世纪世纪：天花吹苗法，十天花吹苗法，十 八世纪后半叶传到欧洲称八世纪后半叶传到欧洲称 为“引痘法”。为“引痘法”。 十八世纪末十八世纪末(1798(1798年年) )：JennerJenner 受挤奶女工启发，发明了牛受挤奶女工启发，发明了牛 痘苗，用牛痘苗预防天花取痘苗，用牛痘苗预防天花取 得巨大成功。得巨大成功。 VaccaVacca： 母牛母牛 Vaccinta Vaccinta ： 牛痘牛痘 Vaccine Vaccine ： 牛痘苗，现泛指“疫苗”。牛痘苗，现泛指“疫苗”。 Vaccinate Vaccinate ： 免疫接种牛痘苗免疫接种牛痘苗 现泛指免疫接种。现泛指免疫接种。 Vaccination Vaccination ： 牛痘接种牛痘接种 今译为“（疫苗）接种”。今译为“（疫苗）接种”。 Vaccination immunizes people against smallpox.Vaccination immunizes people against smallpox. 种牛痘能使人免疫天花。种牛痘能使人免疫天花。 牛痘苗牛痘苗的发明揭开了预防接种的序幕，宣告了免疫学的诞生。的发明揭开了预防接种的序幕，宣告了免疫学的诞生。 “疫苗接种”的英文单词“疫苗接种”的英文单词 “vaccination ”vaccination ”就反映了这一历史渊就反映了这一历史渊 源。源。 牛痘苗的发明是免疫学史上最重要的牛痘苗的发明是免疫学史上最重要的 成就之一。成就之一。 “虽然我没有十足的信心，但请容许我祝贺国家和普“虽然我没有十足的信心，但请容许我祝贺国家和普 通大众，一种解方将能使一个每小时都夺走人命的疾病，通大众，一种解方将能使一个每小时都夺走人命的疾病， 一个被视为人类最严重灾祸的疾病，从地球上永远销声一个被视为人类最严重灾祸的疾病，从地球上永远销声 匿迹。”匿迹。” 詹纳于詹纳于18001800年年 19801980年年5 5月月8 8日，欢乐的电波迅速传遍了全球，激荡着全世界人日，欢乐的电波迅速传遍了全球，激荡着全世界人 民的心。第三届世界卫生组织大会庄严宣布：危害人类达数千民的心。第三届世界卫生组织大会庄严宣布：危害人类达数千 年之久的头号瘟神年之久的头号瘟神天花已从地球上彻底根除了！全球消灭天花已从地球上彻底根除了！全球消灭 天花委员会确认，天花委员会确认，19771977年年1010月在非洲索马里发现的一名天花患月在非洲索马里发现的一名天花患 者，是人类传染病史上最后一例天花病案。者，是人类传染病史上最后一例天花病案。 （二）经典免疫学时期（二）经典免疫学时期 （1818世纪末世纪末2020世纪中叶）世纪中叶） 从从JennerJenner发明牛痘苗后，大约近一个世纪免疫学没有发明牛痘苗后，大约近一个世纪免疫学没有 任何进展。任何进展。 十九世纪中叶起，微生物学的研究取得了令人瞩目的十九世纪中叶起，微生物学的研究取得了令人瞩目的 进展，细菌分离培养技术的成功，为各种人工菌苗的进展，细菌分离培养技术的成功，为各种人工菌苗的 制备创造了条件制备创造了条件(Koch)(Koch)。 18791879- -18851885年间，法国学者年间，法国学者PasteurPasteur利用鸡霍乱菌的陈利用鸡霍乱菌的陈 旧培养、高温培养的炭疽菌、狂犬病的固定毒等制备旧培养、高温培养的炭疽菌、狂犬病的固定毒等制备 弱毒疫苗取得很大成功。其中弱毒疫苗取得很大成功。其中18791879年年，PasteurPasteur做的做的 鸡对禽霍乱病原体的抵抗力试验，对鸡对禽霍乱病原体的抵抗力试验，对17981798年年将近将近 一个世纪之前的一个世纪之前的 Jenner “Jenner “牛痘苗”发明的普遍意义牛痘苗”发明的普遍意义 进行了揭示。进行了揭示。 巴斯德（巴斯德（Louis PasteurLouis Pasteur）于）于 18221822年年1212月月2727日，生于法国日，生于法国 多尔镇一个普通工人家庭。其多尔镇一个普通工人家庭。其 祖上世代为农奴。祖上世代为农奴。 法国微生物学家、化学家，微法国微生物学家、化学家，微 生物学与免疫学的奠基人。像生物学与免疫学的奠基人。像 牛顿开辟出经典力学一样，巴牛顿开辟出经典力学一样，巴 斯德开辟了微生物领域。斯德开辟了微生物领域。 不仅是理论上的天才，不仅是理论上的天才， 还是解决实际问题的高手。还是解决实际问题的高手。 法兰西的英雄法兰西的英雄巴斯德巴斯德 巴期德著名的炭疽免疫试验巴期德著名的炭疽免疫试验 一个月后一个月后 对照组对照组 试验组试验组 弱 毒 弱 毒 强 毒 强 毒 试验组试验组 对照组对照组 强 毒 强 毒 巴斯德的贡献巴斯德的贡献: : 推翻了无生源论推翻了无生源论，创立了微生物学创立了微生物学。 发现许多传染病是由病原微生物所引起发现许多传染病是由病原微生物所引起 的的，如炭疽如炭疽、禽霍乱禽霍乱、狂犬病等狂犬病等。 灭菌方法的建立灭菌方法的建立。 免疫预防方法的确立免疫预防方法的确立。 科赫的贡献科赫的贡献: : a a首先创用了固体培养基首先创用了固体培养基; ; b b建立了细菌的染色方法建立了细菌的染色方法; ; c c科赫法则科赫法则（KochsKochs postulatepostulate）的建立的建立。 传染病是由一定的病原微生物所引起的传染病是由一定的病原微生物所引起的; ; 这种病原微生物能从患病体内分离出来，且这种病原微生物能从患病体内分离出来，且 能在体外获得纯培养，并能传代能在体外获得纯培养，并能传代; ; 将这种纯培养物注入同种易感动物体内，能将这种纯培养物注入同种易感动物体内，能 引起与自然发病同样的疾病，并能从人工发病动引起与自然发病同样的疾病，并能从人工发病动 物体内重新分离纯化到接种的微生物物体内重新分离纯化到接种的微生物 罗伯特罗伯特. .科赫科赫 GermanyGermany 荣获荣获19051905年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖 关于结核病的研究和发现关于结核病的研究和发现 德国学者贝林（德国学者贝林（BehringBehring）和日本学者北里发现）和日本学者北里发现 抗毒素并首创人工被动免疫疗法抗毒素并首创人工被动免疫疗法； 这个时期免疫学的主要成就有：这个时期免疫学的主要成就有： 补体的发现及三大血清学试验的建立。补体的发现及三大血清学试验的建立。 减毒活疫苗的发明及人工主动免疫方法的建立。减毒活疫苗的发明及人工主动免疫方法的建立。 18961896年，德国学者埃利希（年，德国学者埃利希（EhrlichEhrlich）提出了抗体生）提出了抗体生 成的成的侧链学说侧链学说（side chain theoryside chain theory），奠定了受体学），奠定了受体学 说的基础，不但对免疫学，而且对整个生命科学都有说的基础，不但对免疫学，而且对整个生命科学都有 重要意义。重要意义。 1 Bering1 Bering：德国，：德国，19011901，发现白喉抗毒素血清疗法。，发现白喉抗毒素血清疗法。 2 Koch2 Koch：19051905，德国，结核病研究，德国，结核病研究，KochKoch现象。现象。 3 Ehrich3 Ehrich：19081908，德国，抗体侧链学说。，德国，抗体侧链学说。 4 Metchenikoff:19084 Metchenikoff:1908，苏联，发现吞噬现象，创立，苏联，发现吞噬现象，创立 细胞免疫学说。细胞免疫学说。 5 Richet5 Richet：19131913，法国，过敏症。，法国，过敏症。 6 Bordet: 19196 Bordet: 1919，比利时，发现补体，建立补体结合，比利时，发现补体，建立补体结合 反应。反应。 这个时期，由于对免疫学的贡献，有这个时期，由于对免疫学的贡献，有6 6位位 科学家获得了科学家获得了the Nobel Prizethe Nobel Prize 与免疫化学的兴起相应，在免疫学理论方面，霍与免疫化学的兴起相应，在免疫学理论方面，霍 劳维茨（劳维茨（HaurowitzHaurowitz）等又提出了）等又提出了抗体生成的模板学抗体生成的模板学 说，取代了侧链学说说，取代了侧链学说，在免疫学后来的研究中，模，在免疫学后来的研究中，模 板学说被证明是错误的，这个理论在板学说被证明是错误的，这个理论在长达长达3030年的时年的时 间间里阻碍了免疫生物学的发展。里阻碍了免疫生物学的发展。 2020世纪世纪2020年代，免疫学主要侧重于免疫化学研年代，免疫学主要侧重于免疫化学研 究，这个时期，在对抗原、抗体理化性质的研究，究，这个时期，在对抗原、抗体理化性质的研究， 以及抗原抗体反应特异性化学基础的研究方面都以及抗原抗体反应特异性化学基础的研究方面都 取得了重要进展取得了重要进展; ; 19451945年：年：英国学者欧文（英国学者欧文（OwenOwen）发现异卵双生的二只小）发现异卵双生的二只小 牛体内有二种血型的红细胞共存。牛体内有二种血型的红细胞共存。 19491949年：年：澳大利亚学者伯内特（澳大利亚学者伯内特（Burnet Burnet ）和芬纳）和芬纳 （FinnerFinner）提出自身耐受形成的理论。）提出自身耐受形成的理论。 （三）近代免疫学时期（三）近代免疫学时期 2020世纪中叶世纪中叶( (学说兴起学说兴起) ) 异卵双生胎牛共用胎盘异卵双生胎牛共用胎盘 19531953年：英国人梅达沃（年：英国人梅达沃（MedawarMedawar）等在小鼠胚胎）等在小鼠胚胎 期注入异型小鼠脾细胞，成功地诱导了受体小鼠对期注入异型小鼠脾细胞，成功地诱导了受体小鼠对 异型脾细胞的终身耐受。这一巧妙的实验证实了伯异型脾细胞的终身耐受。这一巧妙的实验证实了伯 内特的假设。内特的假设。 19571957年：伯内特提出了抗体生成的克隆选择学说。年：伯内特提出了抗体生成的克隆选择学说。 此学说对一系列免疫学的问题作出了解释，奠定了此学说对一系列免疫学的问题作出了解释，奠定了 现代免疫学的理论基础。现代免疫学的理论基础。19601960年，年，Burnet Burnet 获得获得 the the Nobel PrizeNobel Prize。 克隆（或细胞系）选择学说克隆（或细胞系）选择学说 认为认为机体内存在有识别多种抗原机体内存在有识别多种抗原的细胞系，在其细的细胞系，在其细 胞表面有识别抗原的受体；胞表面有识别抗原的受体； 抗原进入体内后，抗原进入体内后，选择选择相应受体的免疫细胞使之活相应受体的免疫细胞使之活 化、增殖最后成为抗体产生细胞及免疫记忆细胞；化、增殖最后成为抗体产生细胞及免疫记忆细胞； 胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏、排胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏、排 除或处于抑制状态，因之成体动物失去对“自己”抗除或处于抑制状态，因之成体动物失去对“自己”抗 原的反应性，形成原的反应性，形成天然自身耐受状态天然自身耐受状态，此种被排除或，此种被排除或 受抑制的细胞系称为禁忌细胞系；受抑制的细胞系称为禁忌细胞系； 免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的细胞免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的细胞 系，因之可形成系，因之可形成自身免疫反应自身免疫反应。 2020世纪世纪6060年代，机体免疫系统结构与功能的确认，年代，机体免疫系统结构与功能的确认， 使免疫学开始发展成为一门独立的学科。进入使免疫学开始发展成为一门独立的学科。进入7070年代年代 以来，分子生物学及遗传学技术为免疫学插上了腾飞以来，分子生物学及遗传学技术为免疫学插上了腾飞 的翅膀，免疫学的研究进入分子水平时代，在免疫遗的翅膀，免疫学的研究进入分子水平时代，在免疫遗 传学、免疫化学、免疫生物学等方面取得了重大突破。传学、免疫化学、免疫生物学等方面取得了重大突破。 新技术也不断涌现。近新技术也不断涌现。近3030年来，免疫学的研究不断取年来，免疫学的研究不断取 得激动人心的巨大进展，对医学和生物学的发展都产得激动人心的巨大进展，对医学和生物学的发展都产 生了深刻的影响。生了深刻的影响。 （四）现代免疫学时期（四）现代免疫学时期 2020世纪世纪6060年代至今年代至今 （五）展望（五）展望 可食性疫苗、癌症疫苗、艾滋病疫可食性疫苗、癌症疫苗、艾滋病疫 苗苗 在迈向在迈向2121世纪的今天，免疫学的任务仍世纪的今天，免疫学的任务仍 然艰巨，其理论与技术进一步渗透到医学然艰巨，其理论与技术进一步渗透到医学 和兽医学各个学科中去，面临更多的机遇和兽医学各个学科中去，面临更多的机遇 和挑战。为人类健康造福，为畜牧业发展和挑战。为人类健康造福，为畜牧业发展 出力，将是我们永远追求的目标。出力，将是我们永远追求的目标。 复习思考题复习思考题 一、基本概念一、基本概念 免疫、免疫学免疫、免疫学 二、问答题二、问答题 1. 1.免疫的三大功能是什么？免疫的三大功能是什么？ 2.2.免疫的基本特点是什么？免疫的基本特点是什么？ 3.3.牛痘苗的发明者是谁？是如何发明的？牛痘苗的发明者是谁？是如何发明的？ 4. 4. 抗体生成的克隆选择学说的基本观点。抗体生成的克隆选择学说的基本观点。