2003年的“非典”大家可能还记忆犹新,在SRAS病毒的袭击下,我们中国大陆很多人在这场大灾难前都倒下了,一时之间人心惶惶。大家想一想,为什么很多人会被感染呢?主要的原因呢,就是我们人群对SRAS病毒缺乏免疫力。那如何来解决这个问题呢?科学家研制出的疫苗可以帮助人群产生免疫力。在医学上我们借助免疫可以战胜很多疾病的困扰,那么什么是免疫呢?下边我们首先来看免疫的概念。
一、免疫的基本概念
免疫指机体免疫系统识别自身与异己物质,并通过免疫应答排除抗原性异物,以维持机体生理平衡的功能。
了解了免疫的概念以后,大家考虑这么一个问题,患过麻疹的病人为什么通常就不会再患第二次了?对,痊愈的患者体内对麻疹病毒产生了免疫性。
二、免疫的功能
1、免疫防御:阻止病原微生物侵入机体,从体内清除病原微生物,保护机体免受损害。有缺陷时免疫缺陷,机体可发生反复感染。
2、免疫稳定:清除体内变性、损伤及衰老的细胞,防止形成自身免疫性疾病。异常时,引起自身免疫病。
3、免疫监视:识别、杀伤与清除体内的突变细胞,防止发展为肿瘤。异常时,突变细胞可逃避免疫,引起恶性肿瘤。
三、免疫的分类
按照免疫应答发生机制,将免疫分类固有免疫和适应性免疫。
1、固有免疫 固有免疫是机体在长期进化过程中逐渐形成的防御功能,与生俱来,并非针对特定抗原而产生,故又称天然免疫,也称非特异性免疫。其主要特点为:先天具有,无特异性;无记忆性;作用快,在感染的0-96小时即可发挥作用。
2、适应性免疫 适应性免疫是个体受特定抗原刺激而建立起来的免疫功能,仅针对该特定抗原产生反应,故又称特异性免疫。此外,免疫的分类方法还有:按照免疫的次数分为初次应答和再次应答;按照免疫的结果分为正免疫应答和负免疫应答(免疫耐受)。
四、医学免疫学的发展与现状
1、医学免疫学的经验时期
从古至今,传染病对人类造成的危害非常地严重,远甚于自然灾害。天花就曾是严重威胁人类健康的烈性传染病。我国早在宋朝(11世纪)就已有吸入天花痂粉来预防天花之说。18世纪末期,英国乡村医生Jenner将牛痘接种于一名未曾患牛痘和天花的8岁男孩的手臂,使其患上牛痘。待痊愈两个月后,再接种来源于天花患者的痘液,结果该男孩未发生全身天花,只是手臂局部皮肤出现疱疹。之后的实践中又发现种牛痘既安全又有效,而使牛痘接种术在欧洲广泛推广,有力地控制了天花的流行。
2、医学免疫学的近代时期
19世纪中叶至20世纪中叶为近代免疫学时期。这一时期,人们对免疫功能的认识由人体现象的观察进入了科学实验时期。在此期间取得的重要成果包括:
(1)减毒活疫苗的发明
19世纪末,随着微生物学的发展,法国巴斯德(Pasteur)和德国科赫(Koch)在创立了细菌分离培养技术之后,通过系统地研究,利用物理、化学及生物学方法获得了减毒活疫苗,应用于疾病的预治。Pasteur以高温培养法制备了炭疽活疫苗,用狂犬病毒在兔脑内经连续传代制备了狂犬病疫苗。这些减毒疫苗的发明不但为实验免疫学奠定了基础,也为疫苗的发展开辟了新局面。
(2)抗体的发现及应用
1890年德国学者Behring和日本学者北里用白喉外毒素免疫动物时发现,在被免疫的动物血清中有一种能中和外毒素的物质,称为抗毒素。将此免疫血清被动转移给正常动物,使后者获得了中和外毒素的能力。同年Behring又与Kitasato将白喉抗毒素正式用于白喉的治疗,开创了人工被动免疫治疗疾病之先河。
(3)对机体免疫机制的探讨
19世纪末,对机体保护性免疫机制的探讨引起人们的关注, 1903年,Wright和Douglas在研究吞噬现象时,发现血清中存在一种被称为调理素的物质,能大大增强吞噬作用,从而初步将两大学派统一起来,使人们开始认识到机体的免疫机制包括两个方面:即体液免疫和细胞免疫。
(4)免疫耐受的发现
1945年,Owen发现异卵双生的两头小牛体内有两种血型红细胞共存,称其为血型细胞相嵌现象。由于不同血型细胞天然存在于同一机体内不引起免疫应答,故又称为天然耐受。此后,Medawar等在新生期小鼠体内成功地进行了人工诱导异己抗原耐受实验,揭示了体内处于发育阶段的免疫细胞无论接触自身抗原还是异己抗原,均可导致对相应抗原的耐受。
(5)细胞系选择学说的提出
1958年,澳大利亚免疫学家Burnet提出的细胞系选择学说,阐明了抗体产生的机制,对抗原识别、免疫记忆及自身耐受与自身免疫等许多重要免疫现象作出解释,大大促进了现代免疫学的发展。
3、医学免疫学的现代时期
期指20世纪中叶至今的时期。在这一时期,确认了淋巴细胞系在免疫反应中的地位,阐明了免疫球蛋白的分子结构与功能,对免疫系统特别是细胞因子、粘附分子等进行了大量研究,并从分子水平对免疫球蛋白的多样性、类别转化等进行了探讨,在许多方面取得了重大成就。
(1)免疫系统的研究
1957年Click发现摘除鸡法氏囊后,可引起抗体产生缺陷,认为法氏囊是抗体形成细胞存在的主要场所。Miller和Good通过在哺乳动物体内进行早期胸腺摘除,导致细胞免疫缺陷和抗体产生障碍,证明了存在于胸腺的免疫细胞主要执行细胞免疫。此后,人们进一步证实了经胸腺和法氏囊分化、成熟的T、B淋巴细胞在外周淋巴组织的分布,以及T、B细胞在抗体产生过程中的协同作用,从而建立了免疫系统的细胞学基础。
(2)抗体结构与功能的研究
20世纪60年代,Porter用木瓜蛋白酶水解抗体,获得了抗体的活性片段和可结晶片段。并证明了抗体分子的不均一性。此后,人们统一了抗体名称,并建立了免疫球蛋白的分类。
(3)独特型-抗独特型免疫网络的提出
1972年,Jerne提出免疫网络学说。该学说认为:抗体和淋巴细胞表面的抗原受体存在独特性,在抗原进入机体前,抗体处于相对稳定状态,当抗原进入后,使这种平衡被打破,导致特异性抗体产生,引起抗独特型抗体产生。由此可见,在同一机体内一组抗体的独特型决定基可被另一组抗独特型抗体分子识别;而一组淋巴细胞表面的抗原受体可被另一组淋巴细胞表面抗独特型表面受体所识别,这样在淋巴细胞和抗体之间就形成了独特型-抗独特型免疫网络。
(4)细胞因子的研究
人们在从细胞培养液中提取细胞因子进行研究时,相继发现了白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子等细胞因子。同时发现了多种细胞膜表面免疫分子,主要包括T、B细胞抗原识别受体、主要组织相容性抗原、白细胞分化抗原等。
(5)应用免疫学的发展
1975年Kohler和Milstein首创杂交瘤技术,他们将小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞致敏的B细胞在体外进行融合形成杂交瘤细胞。这种杂交瘤细胞既保持了骨髓瘤细胞无限制生长繁殖的特性,又具有合成和分泌抗体的能力。应用该技术可产生均一的、只针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。该抗体纯度高、特异性强、可大量生产,已广泛应用于疾病的诊断和治疗。
五、免疫学的应用
现代免疫学主要为疾病的诊断与防治提供新的策略和方法。
免疫学诊断方法主要包括凝集反应、沉淀反应,免疫标记技术、免疫细胞及其功能检测等技术。上述检测方法已广泛应用于感染性疾病、超敏反应、免疫缺陷、自身免疫和肿瘤等疾病的诊断及疗效评估。
免疫预防的主要措施是接种疫苗,目前用于人工主动免疫的疫苗主要包括:①灭活疫苗,如伤寒和霍乱疫苗等;②减毒活疫苗,如卡介苗和脊髓灰质炎病毒疫苗等;③其他,如亚单位疫苗(如脑膜炎球菌和肺炎球菌多糖疫苗)和重组抗原疫苗(如乙型肝炎疫苗)等。
目前用于免疫治疗的生物制剂包括抗体、细胞因子、免疫效应细胞、造血干细胞、细胞疫苗和微生物制剂等。

