免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

1、免疫學(xué) - 發(fā)展簡史早在1000多年前，人們就發(fā)現(xiàn)了免疫現(xiàn)象，并由此發(fā)展起來對傳染病的免疫預(yù)防。中國人首先發(fā)明了用人痘痂皮接種以預(yù)防天花，并且在十五世紀中后期的明朝隆慶年間有較大改進，并得到廣泛的應(yīng)用。后來，這一偉大發(fā)明傳播到日本、朝鮮、俄國、土耳其和英國等許多國家。后英國醫(yī)生琴納據(jù)此研究出用牛痘菌預(yù)防天花的方法，為免疫學(xué)對傳染病的預(yù)防開辟了廣闊的前景。全世界能在20世紀70年代末消滅天花，接種牛痘菌發(fā)揮了巨大作用。119世紀末，法國化學(xué)家、微生物學(xué)家巴斯德于研究人和動物的傳染病時，分析了免疫現(xiàn)象。并在琴納的啟發(fā)下，他發(fā)明用減毒炭疽桿菌苗株制成疫苗，預(yù)防動物的炭疽?。挥脺p毒狂犬病毒株制成疫苗，

2、預(yù)防人類的狂犬病。著名動物學(xué)家梅契尼科夫在長期研究昆蟲和動物細胞吞噬異物的現(xiàn)象后，于1883年指出體內(nèi)的白細胞和肝、脾組織中的吞噬細胞具有吞噬和消化細菌的能力。德國細菌學(xué)家、免疫學(xué)家貝林于1890年發(fā)現(xiàn)免疫血清中有抗白喉毒素的抗毒素存在，日本細菌學(xué)家北里柴三郎也發(fā)現(xiàn)抗破傷風毒素的抗毒素，兩人共同研究血清療法成功，對治療白喉和破傷風患者取得良好效果。從此，人們開始探討免疫機制，把細胞的吞噬作用和抗毒素的中和作用看成是特異性免疫的根據(jù)，并逐步開展細胞免疫和體液免疫兩大學(xué)派的爭鳴。細胞免疫學(xué)派的首領(lǐng)是梅契尼科夫，體液免疫學(xué)派的首領(lǐng)是德國細菌學(xué)家埃爾利希。埃爾利希用生物化學(xué)方法研究免疫現(xiàn)象，特別是以蛋

3、白質(zhì)化學(xué)和糖化學(xué)作為基礎(chǔ)，探討抗原和抗體的本質(zhì)及其相互作用，于1896年提出抗體形成的側(cè)鏈學(xué)說，這一學(xué)說直到今天還具有實際意義。兩大學(xué)派的爭鳴促進了免疫學(xué)的發(fā)展。到20世紀60年代，對體液免疫的研究已經(jīng)達到分子生物學(xué)的水平，已經(jīng)弄清抗體的分子結(jié)構(gòu)和功能。同時，對細胞免疫的研究也取得了明顯的進展，過去認為小淋巴細胞是處于衰老終末期，而現(xiàn)在 正常紅細胞電鏡圖已肯定它是免疫系統(tǒng)的一大類具有免疫活性的淋巴細胞，在發(fā)揮免疫功能中起著重要作用。此后人們進一步闡明了小淋巴細胞的結(jié)構(gòu)，以及個體的發(fā)生和分化過程，特別是在雜交瘤技術(shù)方面取得了突破性的成就，這不僅豐富了一般細胞學(xué)的知識，而且為獲得單克隆抗體或介質(zhì)物

4、質(zhì)開辟了一條新的道路。許多學(xué)者還注意到：當病原微生物入侵的時候，機體一方面能夠獲得特異性免疫，另一方面也會出現(xiàn)機體免疫損害。自從德國細菌學(xué)家科赫研究結(jié)核桿菌所引起的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)以來，人們逐步發(fā)現(xiàn)不僅細菌及其產(chǎn)物可以引起機體免疫損害，就連異種血清蛋白甚至許多很簡單的化學(xué)物質(zhì)再次進入機體，也會使機體組織遭到破壞。20世紀中期，隨著組織器官移植的開展，對移植物排斥、免疫耐受性、免疫抑制、免疫缺陷、自身免疫、腫瘤免疫等進行了深入的研究，認識到胸腺、法氏囊和脾臟在機體免疫功能中的重要意義，認識到過去把免疫過程局限于抗傳染免疫的片面性，也認識到免疫應(yīng)答是既可防御傳染和保護機體、又可造成免疫損害和引起疾病

5、的一個生物學(xué)過程。也就是說，免疫是生物體對一切非己分子進行識別與排除的過程，是維持機體相對穩(wěn)定的一種生理反應(yīng)，是機體自我識別的一種普遍生物學(xué)現(xiàn)象。 免疫學(xué) - 免疫學(xué)應(yīng)用免疫學(xué)廣泛應(yīng)用于三大方面：傳染病預(yù)防：接種菌苗、疫苗，使機體主動產(chǎn)生免疫力. 嚴重急性呼吸道綜合征（SARS）及艾滋病，終將有賴于疫苗的發(fā)明。 疾病治療：包括腫瘤、慢性傳染病及超敏性疾病，可用抗體、細胞因子、體外擴增的免疫細 胞及治療性抗原疫苗治療。免疫診斷：按抗原與抗體及T 細胞受體特異結(jié)合的原理；按抗原能活化特異的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，發(fā)展起多種特異敏感的免疫學(xué)診斷方法，已廣泛用于ABO 血型定型，傳染病診斷，妊娠確診

6、等等。2免疫學(xué) - 免疫功能現(xiàn)代免疫學(xué)認為，機體的免疫功能是對抗原刺激的應(yīng)答，而免疫應(yīng)答又表現(xiàn)為免疫系統(tǒng)識 吞噬細胞吞噬病菌別自己和排除非己的能力。免疫功能根據(jù)免疫識別發(fā)揮作用。這種功能大致有：對外源性異物(主要是傳染性因子)的免疫防御；去除衰退或損傷細胞的免疫，以保持自身穩(wěn)定；消除突變細胞的免疫監(jiān)視。只有免疫系統(tǒng)在正常條件下發(fā)揮相應(yīng)的作用和保持相對的平衡，機體才能維持生存。如果免疫功能發(fā)生異常，必然導(dǎo)致機體平衡失調(diào)，出現(xiàn)免疫病理變化。免疫系統(tǒng)在發(fā)揮免疫功能的過程中，識別是個重要的前提。一切生物都具有這種能力。單細胞生物只具有分辨食物、入侵微生物和本身細胞成分等低級的識別功能。脊椎動物的機體免

7、疫系統(tǒng)逐漸完善，不僅具有完整的免疫器官和免疫細胞，而且免疫活性細胞還能產(chǎn)生特異性抗體和琳巴因子，從而準確地識別自己，排除異物以達到機體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，這對保護自己、延續(xù)種族和生物進化都有重大意義。高等生物的免疫系統(tǒng)充分發(fā)展，它對內(nèi)外環(huán)境的各種抗原異物刺激既表現(xiàn)出多樣性和適應(yīng)性，又表現(xiàn)出特異性和回憶性，這對生物的進化過程、生物種系的生存和適應(yīng)具有重大影響。 免疫功能是免疫系統(tǒng)在識別和清除“非己”抗原的過程中所產(chǎn)生的各種生物學(xué)作用的總稱。主要包括：1.免疫防御（Immunologicaldefence)是機體排斥外來抗原性異物的一種免疫保護功能。正常時可產(chǎn)生抗感染免疫的作用，防御功能過強會產(chǎn)生超

8、敏反應(yīng)，過弱則產(chǎn)生免疫缺陷（后兩種情況均屬異常反應(yīng)）。2、免疫自穩(wěn)是機體免疫系統(tǒng)維持內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的一種生理功能。 巨噬細胞正常時：機體可及時清除體內(nèi)損傷、衰老、變性的血細胞和抗原抗體復(fù)合物，而對自身成份保持免疫耐受；異常時：發(fā)生生理功能紊亂、自身免疫病等。3、免疫監(jiān)視是機體免疫系統(tǒng)及時識別、清除體內(nèi)突變、畸變和病毒干擾細胞的一種生理保護作用。喪失：機體突變細胞失控，有可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生；或出現(xiàn)病毒的持續(xù)感染。 免疫學(xué) - 檢測方法免疫學(xué)檢測方法可分為體液免疫和細胞免疫測定。1 體液免疫測定主要利用抗原與相應(yīng)抗體在體外發(fā)生特異性結(jié)合，并在一些輔助因子參與下出現(xiàn)反應(yīng)，從而用已知抗原或抗體

9、來測知未知抗體或抗原。此外，尚包括檢測體液中的各種可溶性免疫分子，如補體、免疫球蛋白、循環(huán)復(fù)合物、溶菌酶等。2 細胞免疫測定法是根據(jù)各種免疫細胞（T細胞、B細胞、K細胞、NK細胞及巨噬細胞等）表面所具有的獨特標志和產(chǎn)生的細胞因子等，測定各種免疫細胞及其亞群的數(shù)量和功能，以幫助了解機體的細胞免疫水平。體液免疫檢測法體液免疫檢測法主要包括： 抗原抗體1.凝集反應(yīng)。顆粒性抗原(細菌或紅細胞等)與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合，在電解質(zhì)參與下形成肉眼可見的凝集物，稱之為凝集反應(yīng)。1）直接凝集反應(yīng)。顆粒性抗原與相應(yīng)抗體直接結(jié)合所產(chǎn)生的凝集現(xiàn)象，前者多為細胞表面的結(jié)構(gòu)成分，如細菌或紅細胞的表面結(jié)構(gòu)抗原。（1

10、）玻片法：多用于抗原的定性檢測。（2）試管法：多用于抗體的定量檢測。2）間接凝集反應(yīng)。將可溶性抗原吸附于載體顆粒(如乳膠顆粒、紅細胞等)的表面，稱之為致敏顆粒。當致敏顆粒與相應(yīng)抗體結(jié)合，即可出現(xiàn)凝集現(xiàn)象。這個反應(yīng)常用于測定細菌性抗體、病毒性抗體、鉤端螺旋體和梅毒螺旋體抗體及某些自身抗體(如抗核抗體、抗腎抗體、抗甲狀腺抗體等)。根據(jù)凝集反應(yīng)的原理，還有間接凝集抑制試驗、反向間接凝集試驗、協(xié)同凝集試驗等。2沉淀反應(yīng)?？扇苄钥乖?外毒素、血清、細菌培養(yǎng)的濾液、組織浸出液等)與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合，在電解質(zhì)參與下，形成沉淀物，稱為沉淀反應(yīng)。沉淀反應(yīng)的抗原多為多糖、類脂、蛋白質(zhì)等。1）單向擴散試驗。這是一

11、種抗原定量試驗，是可溶性抗原在含抗體的瓊脂介質(zhì)中擴散的沉淀反應(yīng)。此法常用于檢測血清免疫球蛋白和補體各成分的含量。2）雙向擴散試驗。這是可溶性抗原與抗體在瓊脂介質(zhì)中相互擴散的沉淀反應(yīng)。本法常用于定性試驗，如檢測血清免疫球蛋白、甲胎蛋白、乙型肝炎表面抗原等。 單克隆抗體技術(shù)3）對流免疫電泳。對流電泳是一敏感快速的檢測方法，即在電場作用下的雙向免疫擴散。此法常用于檢測血清中的乙型肝炎表面抗原與甲胎蛋白等。3中和試驗。特異性抗體可抑制相應(yīng)抗原物質(zhì)的活性，抗體使相應(yīng)抗原的毒性或傳染性消失的反應(yīng)為中和試驗。例如抗毒素中和外毒素的毒性，病毒的中和抗體可使病毒失去感染性等。診斷風濕熱的抗鏈球菌溶血毒素“O”試

12、驗也為一種中和試驗。乙型溶血性鏈球菌能產(chǎn)生一種溶解人、兔紅細胞的溶血毒素“O”，該毒素的溶血毒性可被抗溶血毒素“O”抗體所中和而不出現(xiàn)溶血。試驗時將病人血清與溶血毒素“O”混合，作用一段時間后加入人紅細胞，紅細胞不被溶解為陽性反應(yīng)，表示病人血清中存在抗溶血毒素“O”抗體。血清抗體效價達400單位以上時提示患者曾感染乙型溶血性鏈球菌，有助于風濕熱的診斷。4.免疫熒光法(熒光抗體法)。是應(yīng)用熒光素染料(如異硫氰酸熒光黃等)來標記抗體，但不影響其活性，此種抗體稱熒光抗體。用已知種類的熒光抗體浸染待檢的含有抗原的細胞或組織切片，如有相應(yīng)抗原存在，則抗原即與此種抗體發(fā)生特異性結(jié)合，形成復(fù)合物而粘著在細胞

13、上，不易洗脫，在熒光顯微鏡下成為發(fā)出熒光的可見物，可達到診斷或定位的目的。包括直接法和間接法。5酶聯(lián)免疫吸附試驗。本法的原理是利用酶(常用辣根過氧化物酶)標記的抗原或抗體，以測定被檢標本中有無相應(yīng)的抗原或抗體。有間接法、雙抗體法、競爭法三種。6溶血空斑試驗。7免疫印跡技術(shù)。免疫印跡或免疫轉(zhuǎn)印技術(shù)(immunoblotting或Westernblot)是在Southern（1975） 抗體抗原反應(yīng)創(chuàng)建的DNA印跡術(shù)(Southernblotting)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型免疫生化技術(shù)。 細胞免疫檢測法近代免疫學(xué)廣泛采用了細胞生物學(xué)、免疫血清學(xué)、免疫標記、免疫組化等多方面技術(shù)，不斷發(fā)展和完善了一系列

14、細胞免疫檢測技術(shù)，用于檢測各類免疫細胞的表面標志(包括抗原及受體)、細胞的活化、增殖、吞噬、殺傷功能、各種細胞因子的活性或含量等方面。這些技術(shù)為深入研究和認識機體免疫系統(tǒng)的生理、病理改變，闡明某些疾病的發(fā)病機制和臨床診治提供了有用的手段。隨著細胞免疫學(xué)的迅猛發(fā)展，時有新的細胞免疫檢測技術(shù)出現(xiàn)。近年來，新發(fā)展的項目集中在對有關(guān)細胞因子以及細胞受體方面的檢測。1淋巴細胞轉(zhuǎn)化試驗。人類淋巴細胞在體外與特異性抗原(如結(jié)核菌素)或非特異性有絲分裂原(如植物血凝素，PHA)等一起孵育，T細胞即被激活而向淋巴母細胞轉(zhuǎn)化。T細胞轉(zhuǎn)化過程可伴隨有DNA、RNA、蛋白質(zhì)的合成增加，最后導(dǎo)致細胞分裂。在光學(xué)顯微鏡下

15、可計數(shù)轉(zhuǎn)化后的淋巴母細胞數(shù)，也可用氚標記的胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)摻入正在分裂的淋巴細胞，用液閃測定儀來確定摻入量以確定淋巴細胞轉(zhuǎn)化率。最近有一種不用同位素，又可用儀器測量的淋巴細胞增殖反應(yīng)的檢查法，稱為MTT檢測法。MTT是一種甲氮唑鹽，它是細胞線粒體脫氫酶的底物，細胞內(nèi)的酶可將MTT分解產(chǎn)生藍黑色成分。該產(chǎn)物的多少與活細胞數(shù)成正比，結(jié)果可用酶標儀(595nm)測量光密度，作為MTT法的指標。2E-花環(huán)法。人類T細胞表面有羊細胞受體(CD2)能與羊紅細胞結(jié)合形成玫瑰花樣結(jié)構(gòu)。即將分離液分離出的外周的單個核細胞懸液與羊紅細胞在體外混合，經(jīng)37培養(yǎng)510分鐘后放4過夜，取細胞懸液計數(shù)，外周血

16、淋巴細胞中約70%80%淋巴細胞結(jié)成花環(huán)即為T細胞，此法可用來分離T細胞。3T細胞亞群檢測。4細胞毒試驗。Tc細胞、NK細胞、LAK細胞、TIL細胞等對其靶細胞有直接的細胞毒(殺傷)作用。 抗體制備常用的檢測方法是51Cr(鉻)釋放法，將51Cr-Na2CrO4鹽水溶液與靶細胞(不同的細胞需不同的靶細胞，如NK細胞的靶細胞為K562)，于37培養(yǎng)1小時左右，51Cr即進入靶細胞，與胞漿結(jié)合，洗去游離的51Cr后，即可得到51Cr標記的靶細胞，將待測細胞毒的細胞與51Cr標記的靶細胞混合(比例約為50:1或100:1)，靶細胞殺傷越多，釋放到上清液中的游離51Cr就越多，且不能再被其他細胞吸收，

17、用射線測量儀檢測上清液中的cpm值，可計算出待檢細胞殺傷活性高低。細胞毒的檢測對腫瘤免疫有較大價值。5巨噬細胞吞噬功能的測定。將中藥(10%斑蝥)乙醇浸出液浸漬的濾紙(1cm2大小)置于受試者前臂屈側(cè)皮膚上，45小時后取下濾紙。48小時內(nèi)皮膚局部可水泡，內(nèi)含巨噬細胞。取水泡液0.5ml加雞紅細胞懸液0.01ml，37經(jīng)30分鐘后作涂片、染色與鏡檢，計算吞噬百分率及每個巨噬細胞吞噬雞紅細胞的平均數(shù)。本試驗有助于腫瘤病情及療效的觀察。6移動抑制試驗。致敏淋巴細胞與其特異性抗原再次接觸時，可以產(chǎn)生移動抑制因子(MIF)。這種因子可以抑制巨噬細胞和中性粒細胞的移動，使之定位于局部而增強其免疫作用。本試

18、驗用來觀察受檢者淋巴細胞在體外受特異性抗原刺激后，有無MIF產(chǎn)生，以測定機體對某種抗原的特異性細胞免疫反應(yīng)的功能。7時間分辨熒光測量技術(shù)。時間分辨熒光測量技術(shù)(time-resolvedfluorometry,TrF)是一項新型的超微量非放射性分析技術(shù)。該技術(shù)的敏感性和特異性與放射性核素測量技術(shù)相仿，但無放射測量的弊端，故問世雖短，進展卻極為迅速，有取代放射測量之勢。8細胞因子檢測技術(shù)。細胞因子的檢測，近年來在中醫(yī)臨床及實驗室中已廣泛應(yīng)用。9細胞受體的檢測。受體是細胞表面標志之一，通過對受體的檢測，可以了解細胞的功能，并為某些疾病的發(fā)病機制提供一定的理論依據(jù)。 免疫學(xué) - 應(yīng)用新中國成立以來，免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用已經(jīng)有了很大進展。防治傳染病的生物制品 免疫學(xué)不僅滿足國內(nèi)的需要，而且支援其他一些國家。近年研制的新疫苗如化學(xué)疫苗、乙型肝炎