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第二节 免疫与医学免疫学
免疫(immunity)一词的原意是免除瘟疫(传染病)。 因为人类很早以前就观察到在瘟疫流行中患过某种瘟疫而康复的人,对这种瘟疫的再次感染具有抵抗力,称为免疫。 但随着对抗原“异物性”或“非己性”的逐步认识,免疫的现代概念是指机体免疫系统识别和清除抗原的能力,或机体区分“自己”和“非己”的能力。 可见,人类对免疫的认识是与传染病斗争中开始的,病原生物学与免疫学的关系源远流长。
医学免疫学(medical immunology)是研究人体免疫系统的组成及其生理功能的科学。 在认识人体免疫系统构成的基础上,阐明免疫系统的功能,即免疫应答的机制与规律,揭示与疾病发生发展的相关机制,为预防、诊断和治疗某些相关疾病提供理论基础和技术方法。 医学免疫学是基础医学中一门重要学科。
(一)免疫系统的组成
人体免疫系统的组成包括免疫器官和组织、免疫细胞和免疫分子(表0-1)。 是免疫应答功能的主要执行者。
表0-1 人体免疫系统的组成
(二)免疫系统的功能
对免疫系统功能的认识早于免疫系统。 免疫一词的出现就是基于对免疫系统功能的认识和理解。 现代免疫学对免疫系统功能的完整表述是免疫应答(immune response),即机体免疫系统识别和清除抗原的整个过程。 机体免疫系统除了识别和清除入侵机体的外来抗原(病原生物等)外,还可识别清除体内发生改变的自身细胞和衰老死亡的细胞等。 免疫应答既可表现有利于机体的保护性免疫应答,也可表现不利于机体的病理性免疫应答。 免疫应答功能的具体体现主要为三方面:免疫防御(immune defense)、免疫监视(immune surveillance)和免疫自稳(immune homeostasis)。 免疫防御是指防止外界病原体入侵及清除入侵病原体及其他有害物质,免疫防御功能过低或缺如,可表现为免疫缺陷病,但应答过强或持续时间过长,则在清除病原体的同时可因发生超敏反应致机体组织损伤或功能异常。 免疫监视是指随时发现和清除体内出现的“非己”成分,如肿瘤细胞和病毒感染细胞等,免疫监视功能低下,易致肿瘤的发生和持续性病毒感染。免疫自稳是指生理状态下,免疫系统对自身正常组织细胞不产生免疫应答,表现为自身耐受,自身耐受机制被打破可导致自身免疫病的发生。
(三)免疫应答的类型
根据识别的特点、获得形式以及效应机制的不同,免疫应答可分为固有免疫应答(innate immune response)和适应性免疫应答(adaptive immune response)两大类。 固有免疫应答是生物体在长期种系进化中逐渐形成的,不依赖抗原的刺激天然存在,无潜伏期,无抗原特异性,对再次接受相同抗原刺激无记忆性应答。 固有免疫应答又称为天然(natural)免疫应答或非特异性(non-specific)免疫应答。 适应性免疫应答是生物体接受某一特定抗原刺激产生的,有潜伏期,有抗原特异性,并对再次接受相同抗原刺激有记忆性应答。 适应性免疫应答又称为获得性(acquired)免疫应答或特异性(specific)免疫应答。 但是类型划分是相对的,二者之间密不可分、相辅相成,共同执行识别清除抗原的功能。 例如:固有免疫细胞中的树突状细胞和单核巨噬细胞是重要的抗原提呈细胞,启动和诱导适应性免疫应答;适应性免疫应答的抗体可促进吞噬细胞的吞噬能力(调理吞噬),促进NK 细胞的细胞毒作用(抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用)等。 另外,皮肤黏膜虽然在系统归属角度不属于免疫系统的构成,但皮肤黏膜完整性对抗原的非特异性屏障作用从功能归属角度则属于非特异性免疫应答的范畴。
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细胞免疫应答和体液免疫应答
免疫应答的另一类型划分依据是按照清除抗原的效应物质的特点进行分类。 由此可将免疫应答分为细胞免疫应答和体液免疫应答。 前者指清除抗原主要是由吞噬细胞、T 细胞等发挥作用;后者指清除抗原主要由抗体、补体等体液中的分子发挥作用。 事实是,效应分子可以加强效应细胞的作用,效应细胞可以配合效应分子的作用,不能截然分开。 就像适应性免疫应答和固有免疫应答不能完全分开一样。 免疫应答这两种分类法重叠存在,如:适应性免疫应答中有细胞介导的(T 细胞)、也有体液中分子介导的(抗体);反之亦然,固有免疫应答中有细胞介导的(吞噬细胞、NK 细胞等)、也有体液中分子介导的(补体、细胞因子等)。
(四)免疫性疾病
免疫应答是把双刃剑。 免疫应答识别清除抗原带给机体保护作用的同时,由于先天或后天免疫系统缺陷、免疫应答水平过高或过低、免疫耐受机制失常、免疫调节功能紊乱等,均可导致免疫相关疾病的发生。 如:超敏反应性疾病、自身免疫病、免疫缺陷病、肿瘤、移植排斥等。