思想散步分享 http://blog.sciencenet.cn/u/fqng1008 前三十年写日记,后三十年写博客

博文

[转载]免疫学发展史略述

已有 495 次阅读 2021-9-28 17:08 |个人分类:医学史话|系统分类:论文交流|文章来源:转载

资料来源:胡燕青,曹治涵,陈方平. 免疫学发展史略述. 湖南医科大学学报(社会科学版). 2001,(04):95-98

免疫学是研究免疫系统(器官、细胞及分子)的结构和功能,以及免疫异常与疾病关系的科学。现代免疫学的理论和方法为疾病预防、诊断和治疗开拓了全新的局面,发挥的作用越来越大。免疫学与神经生物学、分子生物学并列成为现代医学生物学的三大支柱学科。综观免疫学的发展,大约可分为以下四个阶段。

1. 免疫学科的开创时期[1]

免疫学的发展史是从微生物学的研究起始的。在相当长的一段时期内,传染病一直是威胁人类生存的严重疾病,病原体——细菌,病毒,真菌和寄生虫诸传染因子,侵入宿主机体后引起疾病的传染过程,同时它又是抗原物质,能刺激机体产生抗感染免疫应答。人们在探讨机体抵抗力与病原微生物的攻击力之间的抗衡中,开始了抗感染免疫功能的研究。18世纪,英国医生Jenner观察到挤奶女工在患牛痘后不易得天花的事实后,发明了用牛痘苗预防天花的方法,开创了人工免疫,这可视为免疫学科的建立。

2. 经典免疫学时期(19~20 世纪初)

本时期免疫学各分支学科大体建立健全,取得了一系列的研究成果。其中较大的成果有:

(1)法国免疫学家 Pasteur和德国细菌学家 Koch,在方法学上创造性地解决了细菌的分离培养,获得了纯种细菌,为人工菌苗的制备创造了条件。

(2)发明了减毒疫苗,创建了人工主动免疫方法。1881年 Pasteur应用高温培养法获得炭疽菌的减毒株,从而制备了炭疽菌苗。其后他又将狂犬病毒在兔体经连续传代获得了减毒株,狂犬疫苗巴氏减毒疫苗的发明为实验免疫学建立了基础。

(3)发现了抗毒素,创立了人工被动免疫方法。这种被动免疫方法很快应用于临床治疗。Behring于1891年引用来自动物的免疫血清成功地治愈一个白喉患者,这是第一个被动免疫治疗的病例,为此他于1902年获得了诺贝尔医学奖。

(4)人体免疫系统的解剖结构和生理功能的研究。如比利时 Bordet 发现了血清补体成分,俄国 Mechnikov 发现了巨噬细胞清除异物的功能。

(5)形成了抗原抗体概念,建立起血清学检测方法。这为病原菌的鉴定和血清抗体的检查提供了可靠的方法,大大有助于传染病的诊断学和流行病学调查,并为以后其他免疫学技术的建立奠定了基础。而动物免疫血清的制备又开创了被动血清疗法。

(6)抗原抗体理化性质的研究以及抗原抗体反应特异性的化学基础研究。20 世纪初,奥地利 Landsteiner 进行对血型抗原的研究,为人类输血术开创了新局面。Tiselius 和 Kabat 1938 年建立了分离纯化抗体球蛋白的方法为抗体理化性质的进一步研究建立了基础。

(7)体液免疫与细胞免疫学说的提出。19世纪初,德国Ehrlich和俄国 Mechnikov分别提出抗体产生的侧链学说及细胞免疫学说。前者认为机体的免疫功能是以抗体为主,而后者则认为以细胞免疫为主。这两个学说推动了免疫学的发展,但在抗传染免疫领域,长期以来仍以体液免疫学说占主导地位,并在临床实践中得到广泛应用。

(8)对免疫效应双重性的认识。免疫效应可以是生理性的,表现为抗感染免疫,即对传染性病原体的抵抗力;也可是病理性的,表现为各种变态反应性疾病、自身免疫病、同种免疫病等。故“免疫”不仅可能对机体有利,也可能对机体有害。

3. 近代免疫学时期[2](20 世纪初~20 世纪50年代)

本时期随着实践的发展,显示出更多的科学事实和科学问题,形成一定结构和层次的学科系列,科学研究中,逻辑推理与实验参证相互促进使得免疫学向纵深发展。

1942年,Chase等人深入研究 Koch现象,证明了结核菌素反应不是由抗体引起,而是由致敏细胞引起,证明了机体免疫是包括体液免疫和细胞免疫两种形式的。1945年,Owen发现异卵双生的两个小牛个体内有两种血型红细胞共存,这种不同血型细胞在彼此体内不引起免疫反应的现象,称之为天然耐受,为什么在胚胎期接受异种抗原刺激,不引起免疫反应而形成免疫耐受?澳大利亚免疫学家 Burbet提出了自身耐受形成的假说:认为在免疫功能成熟之前,免疫系统受抗原刺激将导致其成体对该抗原的免疫耐受。1953年,Bellinggham,Medawar在小鼠体内成功地进行了人工诱导耐受实验,给予 Burbet 学说以有力支持。同年,Grubar等人建立的免疫电泳技术促进了对蛋白质抗原性的免疫化学分析,从而发现了抗体分子的不均一性,但抗体的纯化遇到了困难。对抗体分子结构与功能的研究进展缓慢。随着免疫生物学的进一步发展,对抗体分子的不均一性有了本质的了解,改进了研究材料,才使抗体分子的研究取得了重大进展。

1958 年,Burbet 提出关于抗体生成的克隆选择学说,为现代免疫学的发展奠定了理论基础,使免疫学从抗感染免疫的概念中解脱出来,进而发展为生物机体对“自己”和“非己”的识别,籍以维持机体稳定性的新生物学概念,使现代免疫学发展方向发生了重大变化,免疫系统与免疫应答是最重要和最基本的研究内容,免疫系统是机体极其多样的免疫现象的物质基础;免疫应答是免疫系统在体内外各种因素影响下的动态变化。

4. 现代免疫学时期(20 世纪60年代~21 世纪初)

20世纪60年代后, 信息技术和生物技术等新技术革命改变着人类生活与思维方式。在一系列基础科学研究取得重大进展基础上,免疫学的发展成为一个更专业化的学科[3]。随着解剖学的发展,发现并确认了胸腺和淋巴细胞的免疫功能。免疫系统的研究有如下重要发现:①胸腺是中枢性免疫器官,是 T细胞分化、成熟的场所,可产生胸腺激素;②小淋巴细胞不是终末细胞,可转化为母细胞,进而分裂增殖,且有短寿命与长寿命两类;③骨髓中具有多能干细胞,可分化为各种类型的免疫细胞;④小淋巴细胞可再循环,从而广泛接触各种抗原,产生免疫应答;⑤免疫细胞是不均一的群体,可分为多种类型和亚型,免疫细胞还可产生多种免疫分子。联系抗体分子结构与功能的研究,揭示出在器官、细胞和分子水平上机体存在一个十分重要的功能系统,即免疫系统,免疫系统具有三大功能:免疫防御,免疫监视和免疫自稳。此后,免疫学发展成为一门独立的学科。

1971年,第一届国际免疫学大会在美国华盛顿举行,免疫学研究进入一个前所未有的繁荣时期,形成免疫学研究的第一个高潮[4]。这一时期的主要成果是阐明了免疫细胞及其相互作用在免疫调节中的作用。Pernis 等用免疫荧光法证明淋巴细胞膜 Ig 受体存在是 B 细胞的特征;Feldman 等用半抗原载体效应证明了T、B 细胞在抗体产生中的协同作用;Mitchison 等证明了辅助性T 细胞的存在;Gershon 等证明了抑制性T 细胞的存在,表明在动物和人周围血循环内存在有功能相异的 T 细胞亚类,具有不同的生物学功能;Unanue等证明了巨噬细胞在免疫应答中的作用, 它是参与机体免疫应答的第三类细胞。

80 年代,分子生物学技术的应用,使现代免疫学发展进入第二个高潮,日本学者利根川进运用现代核酸分子杂交技术证明并克隆出编码抗体Ig分子V区和C区基因,同时应用克隆 cDNA片段为探针证明了B细胞在分化发育中编码 Ig 基因结构,阐明了免疫球蛋白V区基因的重排及突变,形成 V 区基因结构组合的无限可能性,解释了抗体多样性的起源,以及遗传和体细胞突变在抗体多样性形成中的作用,为此,利根川进获得了1987年诺贝尔医学奖。1983年,Meur和Reinherz 应用抗 T 细胞克隆型单克隆抗体结合免疫化学技术,证明了T细胞抗原识别受体的基因是由 VDJ 片段重排形成的V区和 C 区基因组成的,是与抗体Ig基因完全不同的另一种基因。T 细胞受体分子是由异二聚体肽链组成的单一受体,能同时识别异种抗原分子和自己的MHC分子。有关 T 细胞群的研究表明在维持机体对自身抗原耐受性方面,承担了几乎全部责任,自身耐受的破坏或失调则标志着自身免疫反应的启动,抗原呈递细胞,主要组织相容性复合体(MHC)与带有相应 T 细胞受体(TCR)的 T 细胞形成三分子复合体(MHC/抗原/TCR), 在其他辅助刺激信号下,导致 T 细胞活化和继之发生的免疫和炎性反应,包括对 B 细胞的活化和抗体产生,造成针对自身抗原的细胞免疫反应与体液免疫反应。机体的免疫细胞和非免疫细胞能合成和分泌小分子的多态类因子,它们调节多种细胞生理功能,这些因子统称为细胞因子。在这一研究时期,发现了很多重要的细胞因子,包括白细胞介素Ⅱ、干扰素IFN、集落刺激因子CSF、肿瘤坏死因子TNF、转化生长因子TGF-β等,它们在免疫系统中起着非常重要的调控作用,介导细胞的相互作用,促进和调节细胞的活化、增殖、分化和效应功能;在异常情况下可导致病理反应,具有临床应用的潜在可能性。

90 年代以后,免疫学处于发展史上第三个高潮。在这个阶段,免疫学的主要任务是研究各种与免疫应答有关的分子,并将其功能综合为一体。应用“基因敲除”技术,我们可以认识某一特定基因或分子在体内的生理功能;通过抗原受体以及其他细胞膜分子介导的信号传递过程的研究,深入了解免疫系统的调节过程,导致免疫应答或免疫耐受发生,这是目前研究的主要前沿领域[5]。这实际上是把生命活动还原为分子的化学反应,再从整体上综合这些不同分子的功能于一体,重返生物学本源。

免疫学的发展与完善,不仅是经典免疫学基础上的临床与实验研究的成就, 更应归功于这一时期大批新技术,新方法的发明与应用。尤其是电子显微镜的普及,免疫荧光技术和单克隆技术的应用,使科学家能在更新的层次上认识疾病, 阐明机理。近年分子生物学的研究显示 T细胞,巨噬细胞,B 细胞及其它细胞活化后,产生众多细胞因子。这些细胞因子具有自分泌(自己刺激自己),旁分泌(刺激在旁的其他细胞)和内分泌(刺激远处细胞)的生物作用,形成复杂的免疫调节系统,其中每一个环节如抗原,MHC,T细胞受体,T 细胞亚群及每一个细胞因子,都给我们提供了深入研究的园地和开展治疗的远景。

不同的生物治疗,如 T 细胞免疫,T 细胞受体多肽免疫,口服抗原产生耐受性,不同单克隆抗体,个别细胞因子如γ干扰素等等,都在研究或尝试中[6]。 基因治疗为免疫学带来了新的曙光。

参考文献(略)



http://wap.sciencenet.cn/blog-279293-1306027.html

上一篇:[转载]人类病毒学学科发展的回顾、展望与思考
下一篇:[转载]中西医结合点——从“病证结合”到“病理过程与证结合”

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-10-25 21:25

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部