免疫耐受 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

免疫耐受區(qū)分自我與非我是免疫學(xué)的重要問題之一。免疫系統(tǒng)如果不能區(qū)分我與它，就會(huì)出現(xiàn)紊亂：免疫系統(tǒng)對自己進(jìn)行攻擊，是自身免疫疾病。免疫系統(tǒng)如果不能有效地發(fā)現(xiàn)有害的異己，是免疫缺陷，容易感染疾病、罹患癌癥。這些異己既包括外界入侵的病原微生物，也包括體內(nèi)的變化，如癌細(xì)胞。對免疫系統(tǒng)來說，什么是自我?什么是異己?如何解決這一問題?1916年，芝加哥?學(xué)的FrankLillie（1870-1941）發(fā)現(xiàn)雙??在胚胎期有?液連通。如果雙???雄、?雌，雌性出?長?后會(huì)出現(xiàn)不育現(xiàn)象，因?yàn)樘?期間?液連通導(dǎo)致雄性的雄激素由?液進(jìn)?雌性胎?，后者受雄激素影響，以后不能?育，這種母?稱為freemartin，造成農(nóng)民的損失，如果早期發(fā)現(xiàn)，可以不養(yǎng)?這種以后不能?育的?。Lillie對這?現(xiàn)象的解釋，引起農(nóng)民的孩?RayOwen（1915-2014）讀研究?之后進(jìn)?了實(shí)驗(yàn)：如果雙?的?在胚胎時(shí)期?液連通，那么對免疫是否有影響。1945年，在美國威斯康辛大學(xué)的Owen發(fā)表了80對?雙??的?液抗原性的研究結(jié)果。他檢測了80對雙??的四?多種?液抗原，發(fā)現(xiàn)?部分雙??的?液抗原完全?樣（Owen，1945）。他推測不可能是因?yàn)樗鼈兌际腔?乎完全相同的同卵雙?，因?yàn)椋?）已知?雙??同卵雙?低于異卵雙?的?率；2）雙??長?后，?只不能完全將自?的抗原傳給后代，說明它本身的抗原性并非都是遺傳因素造成；3）在罕見的來自不同?親、同?母親的兩只雙??的情況下，它們還是抗原完全相同，這不可能是遺傳所致；4）Owen發(fā)現(xiàn)部分雙??出?后含兩種不同的紅細(xì)胞。對這些結(jié)果的最簡單解釋是因?yàn)榕咛テ陂g?液連通，雙??有細(xì)胞交換，?不僅有Lillie提出的激素（分?）交換。交換的細(xì)胞可能有紅細(xì)胞的胚胎前體細(xì)胞，這些細(xì)胞混?動(dòng)物的?液發(fā)?系統(tǒng)后，可以在??中不斷產(chǎn)?新的紅細(xì)胞。Owen提出其研究的?個(gè)應(yīng)用：可以在早期通過檢測?型抗原性知道雙??是否有?液連通，如果有連通，其抗原就會(huì)完全?樣，是freemartin?不用繼續(xù)養(yǎng)。如果不?樣則說明它們胎?期間?連同?液，這種小母?可以繼續(xù)養(yǎng)。這種早期診斷freemartins的?法，可以為農(nóng)民節(jié)省資源。Owen回饋了類似自??母的眾多農(nóng)民。Owen再觀察到?對??的5胞胎，它們分別來自五個(gè)受精卵，但檢測其?型14種抗原，發(fā)現(xiàn)完全?樣，?且它們都擁有?母分別擁有的抗原（Owenetal.,1946）。Davis加州?學(xué)的研究者在?也觀察到類似的結(jié)果（Stormont,WeirandLane，1953）。注意Owen研究的科學(xué)家不多。澳?利亞的科學(xué)家提出：Owen的實(shí)驗(yàn)的重要意義在于，胚胎期間種植的外源細(xì)胞可以被宿主永遠(yuǎn)耐受（BurnetandFenner，1949）。澳?利亞免疫學(xué)家FrankMacfarlaneBurnet（1899-1985）長期在位于墨爾本的WalterandElizaHall醫(yī)學(xué)研究所?作。在總結(jié)Owen研究的意義時(shí)（BurnetandFenner，1949），他們還回顧了多個(gè)相關(guān)研究結(jié)果：?鼠?瘤種植到成年雞引起免疫反應(yīng)，?種植到雞胚不引起免疫反應(yīng)（Murphy，1913）；白喉類毒素注射到雞胚不引起免疫反應(yīng)（Grasset，1929）；在兔（Baumgartner，1937）和雞（WolfeandDilks，1948）都呈現(xiàn)越年幼的動(dòng)物其免疫反應(yīng)越低；接種到12天雞胚的流感病毒，在第14天小雞檢測不到抗體，?在成年雞接種可以引起抗體反應(yīng)（Burnet，1941）。我們還記得：Landsteiner?章表3胎盤的紅細(xì)胞?型就不容易定，他當(dāng)時(shí)決定擱置不考慮胎盤結(jié)果（Landsteiner，1901）。?這也是動(dòng)物年齡與免疫反應(yīng)關(guān)系。南非出?的英國?物學(xué)家PeterMedawar（1915-1987）和他的同事在研究雙??的皮膚時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果進(jìn)?皮膚移植，不僅同卵雙?的?之間沒有排斥反應(yīng)，異卵雙?的?（即使其性別不同）之間皮膚移植也沒有排斥反應(yīng)，?兄弟姐妹之間皮膚移植有排斥反應(yīng)（Andersonetal.,1951；Billinghametal.，1952）。Medawar等認(rèn)為這與Owen的發(fā)現(xiàn)?致。他們認(rèn)為不太可能是移植物的抗原變化?適應(yīng)宿主，推測是宿主成年產(chǎn)?抗體的免疫系統(tǒng)對胚胎期見過的抗原不再反應(yīng)。為此，他們進(jìn)?步實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“主動(dòng)獲得性免疫耐受”。他們較為詳細(xì)地?cái)⑹銎渲?個(gè)實(shí)驗(yàn)（Billingham，Brent，Medawar，1953）。將來自?種小鼠（A）睪丸、腎臟、脾臟等器官組織的成年細(xì)胞注射到另?種（CBA）孕鼠的胚胎，5只幼鼠出?8周后，將A皮膚移植到CBA鼠，再等11天后，2只小鼠排斥移植皮膚，?三只小鼠對A的皮膚類似其對自體皮膚的移植，完全成功地接受了移植的皮膚。50天后再移植A的皮膚，也完全沒有免疫排斥。第77和101天，研究者從對A有強(qiáng)烈免疫性的CBA小鼠取得淋巴結(jié)，腹腔注射?胚胎期間接受過A皮膚移植的小鼠，移植的皮膚兩三天內(nèi)就脫落。接受過移植的CBA小鼠產(chǎn)?的后代對A皮膚仍然排斥。這?實(shí)驗(yàn)說明，移植皮膚的抗原性并未消失，也并非因胚胎期間注射的A細(xì)胞長期存活，在成年后競爭抗體。免疫耐受不能遺傳給后代。他們還有其他實(shí)驗(yàn)表明，主動(dòng)獲得性免疫耐受有抗原特異性，胚胎期注射A細(xì)胞的CBA鼠，對A的免疫反應(yīng)降低，但對另?品種（AU）鼠來源的皮膚免疫反應(yīng)不變。他們給96只出?后的新?小鼠注射外源抗原，難以引起免疫耐受。他們還用雞做了實(shí)驗(yàn)，將11天的RhodeIslandRed雞胚的?細(xì)胞注射?同齡的WhiteLeghorn雞胚，孵出14天后，RhodeIslandRed的皮膚移植到WhiteLeghorn的成功率也顯著提?（Billingham，Brent，Medawar，1953）。他們后來用了更多種屬的動(dòng)物（包括兔、?鼠和雙胞胎的雞）、樣本量和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明了主動(dòng)獲得性免疫耐受（Billingham，Brent，Medawar，1956）。Medawar的基本結(jié)論，很快被其他研究者證明（Simonsen，1955，1956，1957；Ha?ekandHraba，1955）。1948年，Burnet提出自我標(biāo)記物假說（selfmarkers），認(rèn)為個(gè)體對自?的細(xì)胞不發(fā)?免疫反應(yīng)的原因是每個(gè)細(xì)胞上都有少數(shù)?個(gè)自我標(biāo)記物（BurnetandFenner，1948），但不清楚自我標(biāo)記物與胚胎免疫耐受的關(guān)系（BurnetandFenner，1949）。他對自我標(biāo)記的想法持續(xù)到1956年（Burnet，1956）。免疫耐受可以有兩種?法發(fā)?：要么身體的抗原都被抗體產(chǎn)?機(jī)制所識別為自我，要么所有外來抗原都被識別是異物（Burnet，1959）。Medawar的主動(dòng)獲得性免疫耐受實(shí)驗(yàn)說明免疫系統(tǒng)不需要識別自我，?只需要在胚胎時(shí)期沉默識別自我的免疫機(jī)制，出?后新遇到的都是非我抗原。Burnet后來也承認(rèn)自我標(biāo)記物理論是半神秘?彩的，并且缺乏吸引?（Burnet，1959）。Burnet在克隆選擇學(xué)