**篇医学免疫学概述
**章医学免疫学简介
“免疫”(immunity)一词来源于拉丁文“immunitas”，其原意是指免除赋税或劳役。人类很早就认识到，在瘟疫流行中患病而康复的人不易再次罹患相同的疾病。“免疫”即免除瘟疫。随着人类对免疫功能深入和全面的认识，免疫的概念发生了革命性的变化，免疫针对的对象不只是病原体，对机体产生的作用也不都是保护作用。因此，现代免疫的概念是，机体的免疫系统识别和清除抗原性异物(如病原体及其有毒代谢产物，异种动、植物蛋白质，体内衰老细胞、肿瘤细胞等)，实现免疫防卫，维持机体内环境稳定的生理功能。
机体执行免疫功能的组织器官、细胞和分子构成了免疫系统(immune system)，免疫系统针对“非己”物质所产生的反应称为免疫应答（immune response）。医学免疫学(medical immunology)是专门研究人体免疫系统结构与功能、免疫相关疾病发生机制及免疫学诊断与防治方法的科学，主要阐明免疫系统识别抗原后发生免疫应答及其清除抗原和机体对自身抗原形成免疫耐受的规律，并探讨其功能异常所致疾病的发生机制。
**节免疫系统的组成和基本功能
机体免疫系统包括免疫组织和器官、免疫细胞、免疫分子，可识别和清除入侵的病原体、体内发生畸变和突变的细胞、衰老死亡细胞或其他有害成分。因此，免疫功能包括： ① 免疫防御(immune defense)，是机体抵御并清除入侵的病原体及其他有害物质的免疫防护作用，是免疫系统*基本和*重要的功能，即通常所指的抗感染免疫。免疫防御功能过低或缺如，可能发生免疫缺陷病，导致病原微生物的反复和持续感染；但若应答过强或持续时间过长，则在清除有害物质的同时，也将导致机体的功能紊乱或组织损伤，发生超敏反应。② 免疫监视(immune surveillance)，是宿主及时发现和清除体内突变细胞的功能，如肿瘤细胞。免疫监视功能低下可导致肿瘤的发生和发展。③ 免疫自稳(immune homeostasis)， 是指机体可及时清除自身衰老、变性或损伤的体细胞，对自身成分耐受，以维持机体内环境相对稳定的一种生理功能。机体通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要机制来实现免疫自稳功能。若免疫系统对自身组织成分的耐受被打破，免疫调节功能紊乱，就可能导致自身免疫病的发生。人体免疫系统不但执行免疫功能，而且还与神经系统和内分泌系统构成了“神经内分泌免疫”网络，在维持机体内环境的稳定中发挥重要作用。
一、 免疫组织和器官
免疫组织又称为淋巴组织，包括胸腺、脾脏、淋巴结等包膜化淋巴器官，以及非包膜化弥散性的淋巴组织（黏膜相关淋巴组织和皮肤免疫系统)和淋巴小结，广泛分布于机体各个部位。免疫器官又称为淋巴器官，依据功能的不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。人类和哺乳动物的中枢免疫器官由骨髓和胸腺组成，其发生较早；外周免疫器官由脾脏、淋巴结、黏膜相关淋巴组织等组成，其发生较晚。
在中枢免疫器官内获得相应表型和功能性成熟的淋巴细胞迁移至外周免疫器官，可针对抗原物质产生免疫应答。血液和淋巴循环可将成熟的淋巴细胞输送到外周免疫器官，也可使外周免疫器官间的免疫细胞得以循环，为特异性免疫应答的发生提供有利条件。
二、 免疫细胞和分子
（一） 免疫细胞
免疫细胞是免疫系统的基本功能单位，绝大多数免疫细胞均由造血干细胞分化而来。根据功能不同，免疫细胞可分为固有免疫细胞和适应性免疫细胞。固有免疫细胞主要包括中性粒细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞、NK T细胞、γδT细胞和B1细胞等。适应性免疫细胞则包括T细胞和B2细胞。但是，功能分类不是绝对的，某些固有免疫细胞（如树突状细胞）在适应性免疫应答中发挥重要的抗原提呈作用，而某些T细胞则可在固有免疫应答中发挥作用。
B细胞表面表达的B细胞受体(B cell receptor， BCR)，可特异性直接识别抗原分子的表位(epitope)。B细胞识别抗原后活化、增殖、分化为浆细胞(即抗体形成细胞)，合成并分泌抗体，在体液中发挥清除抗原的作用。因此，B细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答。
T细胞表面表达的T细胞受体(T cell receptor， TCR)，可特异性识别由抗原提呈细胞加工处理提呈的抗原肽MHC分子复合物。T细胞识别抗原后活化、增殖、分化为效应T细胞，效应T细胞主要通过分泌细胞因子和细胞毒作用来发挥效应。
（二） 免疫分子
免疫分子包括免疫球蛋白、补体、细胞因子、免疫细胞表面的黏附分子等，是介导免疫应答发生与发展的重要物质基础。
免疫球蛋白是由浆细胞产生的蛋白质，存在分泌型免疫球蛋白和膜免疫球蛋白两种形式。分泌型免疫球蛋白又称为抗体，膜免疫球蛋白即BCR。一种抗体只能与决定抗原特异性的特殊化学基团结合，这种特殊化学基团称为抗原决定簇或表位。抗原抗体结合后可通过中和作用中和毒素、通过激活补体溶解靶细胞、通过调理作用促进吞噬细胞吞噬以及通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用对靶细胞进行杀伤，从而发挥效应。
补体系统是固有免疫的组成成分，由30余种广泛存在于血液、组织液和细胞表面的蛋白质组成。多种微生物成分、抗原抗体复合物等物质可通过3条既*立又交叉的途径激活补体，其结果是导致细胞裂解，并产生调理作用和趋化作用，或作为炎性介质发挥效应。
T细胞只能识别由宿主细胞或抗原提呈细胞表面自身分子提呈的抗原多肽片段。这种自身分子由主要组织相容性复合体(MHC)所编码，MHC主要包括MHC Ⅰ和MHC Ⅱ两类，所有有核体细胞均表达MHC Ⅰ类分子，MHC Ⅱ类分子多表达在抗原提呈细胞表面。
细胞因子是存在于体液中的在免疫应答中起信号联络作用的可溶性蛋白分子或糖蛋白，通常以自分泌或旁分泌方式发挥生物学作用。细胞因子与其靶细胞表面相应的受体相互作用，将生物学信号传导至细胞内。
第二节免疫应答
免疫应答是医学免疫学的核心内容，免疫应答是指免疫系统识别和清除抗原的全过程。根据种系和个体进化、发育特点及作用特征，免疫应答可分为固有免疫和适应性免疫两大类。固有免疫又称先天性免疫或非特异性免疫(nonspecific immunity)，适应性免疫又称获得性免疫(acquired immunity)或特异性免疫(specific immunity)。
固有免疫（innate immunity)是机体在长期的种系发育与进化过程中逐渐形成的天然免疫防御功能，经遗传获得，与生俱有，作用迅速而稳定。固有免疫系统由组织屏障、固有免疫细胞和分子组成，其中组织屏障包括皮肤黏膜及其附属物成分和体内屏障结构。固有免疫细胞可通过模式识别受体去识别病原生物稳定表达的病原体相关分子模式结构。
适应性免疫(adaptive immunity)是机体在与外界病原微生物接触过程中产生的，可分为3个阶段： ① 识别阶段，即T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR识别抗原决定簇，其中T细胞识别的抗原必须由抗原提呈细胞提呈；② 活化增殖阶段，即识别抗原后的淋巴细胞在共刺激分子的辅助下发生活化、增殖和分化，产生效应细胞(如杀伤性T细胞)、效应分子(如抗体、细胞因子等)和记忆细胞；③ 效应阶段，即由效应细胞和效应分子发挥清除抗原作用。
适应性免疫的主要特征是具有特异性、多样性、记忆性和耐受性。特异性是指某一淋巴细胞克隆只能识别一种抗原决定簇。这一特异性得以存在的原因是不同克隆的淋巴细胞各自表达能辨别表位之间细微差别的抗原受体，即TCR和BCR。一个既定个体表达不同抗原特异性受体的淋巴细胞克隆总和称为淋巴细胞库(lymphocyte repertoire)。人体淋巴细胞库数量巨大，理论上一个个体的免疫系统可识别107～109种不同的抗原决定簇，淋巴细胞库中淋巴细胞克隆数量巨大的性质称为多样性。机体免疫系统**次接受某一抗原刺激时产生初次特异性应答，当再次与该抗原接触时，通常产生快速、强烈、持续时间更长的再次应答，称为免疫的记忆性。记忆性产生的原因是记忆淋巴细胞具有比初始淋巴细胞更强的应答能力。耐受性是指机体免疫系统可在抗原诱导下发生特异性不应答。
根据参与成分和功能的不同，适应性免疫应答又分为体液免疫和细胞免疫。抗体介导体液免疫，主要执行抗细胞外微生物感染及中和毒素的防御功能。T细胞介导的细胞免疫又称为细胞免疫应答，主要针对病毒和某些胞内感染细菌(如结核杆菌)。根据免疫获得的方式不同，可将适应性免疫分为主动免疫(active immunity)和被动免疫(passive immunity)。主动免疫是指机体接触抗原后发生的应答，主动免疫过程中产生了针对该抗原的抗体和致敏淋巴细胞。被动免疫是指将来自一个免疫个体的免疫分子和细胞转移给另一个体，使其获得特异性免疫的能力。
固有免疫和适应性免疫是相辅相成、密不可分的。固有免疫是适应性免疫的先决条件和启动因素。适应性免疫应答产生的效应分子也可大大促进固有免疫作用。
第三节医学免疫学与临床
免疫应答是把“双刃剑”，免疫功能给机体带来保护作用的同时也可对机体造成损伤。异常的免疫应答可导致多种免疫性疾病的发生。自身免疫病是对自身抗原的不适当应答引起的；免疫系统的任何组分发生缺陷，机体都不能有效地发挥免疫作用，所致疾病称为免疫缺陷病。超敏反应是对抗原启动的过强免疫应答，造成了机体生理功能紊乱或组织细胞损伤。临床的一些治疗方法也可能受到免疫应答的影响，导致异常反应的发生，如输血反应和移植排斥反应。
现代免疫学诊断方法向着特异、敏感、自动和快速的方向发展。新的诊断方法虽然层出不穷，但抗原或抗体的检测依然是主角。一方面，抗原抗体反应的高度特异性对某些疾病的确诊起着决定性作用；另一方面，由于标记技术的发展(如放射性核素、酶和免疫发光)，抗原抗体检测的敏感性达到了pg/mL水平，因而广泛应用于早孕和内分泌疾病(如甲状腺疾病)的诊断。细胞免疫的检测使得免疫学诊断更加全面，各种免疫细胞群和亚群的分离鉴定技术日臻完善，免疫细胞功能检测的新方法也不断涌现。
预防乃至消灭传染性疾病仍是现代免疫学的一项重要任务。通过接种疫苗的人工自动免疫和应用抗体、细胞因子等制剂的人工被动免疫方式在控制和消灭传染性疾病方面取得了显著的效果，这些方法也为其他免疫性疾病的防治所借鉴。新型疫苗的研制取得了丰硕成果。通过计划免疫，我国在控制多种传染病尤其是儿童多发传染病方面取得显著的成效。免疫生物治疗已成为临床治疗多种疾病的重要辅助手段，免疫分子和细胞治疗、生物应答调节剂和免疫抑制剂的应用在临床各类疾病的治疗中都显现了辉煌的前景。
第四节免疫学发展史上的重大成就
免疫学是在人类与传染病斗争过程中发展起来的，起源于微生物学，经历了由免疫化学向免疫生物学的转变，已成为一门前沿学科。免疫学的发展历经了经验时期(17世纪70年代～19世纪中叶)、科学时期(19世纪中叶～1977年)和现代时期(1977年至今)3个阶段。早期以感染性疾病的研究为核心，过敏反应和相关临床疾病的研究也呈现出优势，并发明了血清诊断技术。随后，免疫化学兴起并占主导地位，抗原和抗体的化学性质得到全面深入的阐明。此后研究逐步指向免疫应答的生物学基础和生物医学意义。*后，化学家和生物学家联手解决了免疫系统的问题。
免疫学发展具有以下特色和历史作用： 一是理论与实践的紧密结合并相互促进；二是免疫学成果的应用为人类防治传染病做出了巨大的贡献；三是免疫学对现代生命科学和医学的形成与发展产生了至关重要的影响。现代免疫学已经成为生命科学的前沿学科之一。免疫学研究也是一个充满无穷未知和巨大机遇的领域，各国科学家共同努力探索，取得了巨大成就，为人类医学事业做出了巨大贡献，也使近30位科学家走上了诺贝尔生理学或医学奖的领奖台，留下了光辉的业绩。可以说，诺贝尔生理学或
展开
