第一章免疫学概论
第一节医学免疫学简介
医学免疫学（Medical Immunology）是研究人体免疫系统的结构和功能的科学，其阐明免疫系统识别抗原后发生免疫应答及其清除抗原的规律，并探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制。通过掌握免疫学的基本理论和技术，为诊断、预防和治疗某些免疫相关疾病奠定基础。免疫学在生命科学和医学中有着重要的作用和地位。由于细胞生物学、分子生物学和遗传学等学科与免疫学的交叉和渗透，免疫学已成为当今生命科学的前沿学科和现代医学的支撑学科之一。
一、免疫系统的基本功能
2000多年前，人类就发现曾在瘟疫流行中患过某种传染病而康复的人，对这种疾病的再次感染具有抵抗力，称之为“免疫（immunity）”。免疫这个词是来自罗马时代描述免除个人劳役或对国家义务的一个拉丁文词“immunitas”。
人体有一个完善的免疫系统来执行免疫功能，免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子（表1-1）。
表1-1 免疫系统的组成
免疫器官
免疫细胞免疫分子
中枢外周膜型分子分泌型分子胸腺脾脏固有免疫的组成细胞TCR 免疫球蛋白
骨髓淋巴结吞噬细胞BCR 补体
法氏囊（禽类）黏膜相关淋巴组织树突状细胞CD分子细胞因子
皮肤相关淋巴组织NK细胞黏附分子
NK T细胞MHC分子
其他（嗜酸性粒细胞
和嗜碱性粒细胞等）
细胞因子受体
适应性免疫应答细胞
T细胞
B细胞
机体的免疫系统除了识别和清除外来入侵的抗原（如病原生物）外，还可识别清除体内发生突变的肿瘤细胞、衰老死亡的细胞或其他有害的成分。机体的免疫功能可以概括为：①免疫防御（immune defense）②免疫监视（immune surveillance）③免疫自身稳定（immune homeostasis）。此外，免疫系统与神经系统和内分泌系统一起组成了神经-内分泌-免疫网络，在调节整个机体内环境的稳定中发挥重要作用。
二、免疫应答的种类及其特点
免疫应答（immune response）是指免疫系统识别和清除免疫原的整个过程。根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制，可分为固有免疫（innate immunity）和适应性免疫（adaptive immunity）两大类（表1-2）。固有免疫又称先天性免疫或非特异性免疫（non-specific immunity），适应性免疫又称获得性免疫（acquired immunity）或特异性免疫（specific immunity）。
固有免疫是生物在长期进化中逐渐形成的，是机体抵御病原体入侵的第一道防线。参与固有免疫的细胞如单核-巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、NK细胞和NK T细胞，其识别免疫原虽然不像T细胞和B细胞那样具有高度的特异性，但可通过一类模式识别受体（pattern recognition receptor, PRR）去识别病原生物表达的称为病原体相关模式分子（pathogen associated molecule pattern, PAMP）的结构。
适应性免疫应答可分为三个阶段：①识别阶段：T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR 精确识别抗原，其中T细胞识别的抗原必须由抗原提呈细胞（antigen-presenting cell, APC）来提呈；②活化增殖阶段：识别抗原后的淋巴细胞在协同刺激分子（co-stimulatory molecule）的参与下，发生细胞的活化、增殖和分化，产生效应细胞（如杀伤性T细胞）、效应分子（如抗体、细胞因子等）和记忆细胞；③效应阶段：由效应细胞和效应分子清除抗原。
固有免疫和适应性免疫是相辅相承、密不可分的。固有免疫往往是适应性免疫的先决条件，如树突状细胞和吞噬细胞吞噬病原生物实际上是一个加工和提呈抗原的过程，为适应性免疫应答的识别准备了条件。适应性免疫的效应分子可大大促进固有免疫应答，如抗体可促进吞噬细胞的吞噬能力，称为调理吞噬，或促进NK细胞的细胞毒作用；又如，许多由T 细胞分泌的细胞因子可促进参与固有免疫应答细胞的成熟、迁移和杀伤功能。
表1-2 固有免疫和适应性免疫比较
固有免疫适应性免疫
获得形式固有性（或先天性）
无需抗原激发获得性免疫需接触抗原
发挥作用时相早期，快速（数分钟~4天）4~5天后发挥效应
免疫原识别受体模式识别受体特异性抗原识别受体
由于细胞发育中基因重排产生多样性免疫记忆无有，产生记忆细胞
举例抑菌、杀菌物质，补体，炎症因子T细胞（细胞免疫-效应T细胞等）
吞噬细胞，NK细胞，NK T细胞B细胞（体液免疫-抗体）
三、免疫性疾病
免疫应答是把双刃剑。当我们看到免疫功能给机体带来免疫保护作用的同时还应该看到，当免疫应答的水平过高或过低，当针对自身的免疫耐受被打破，当免疫调节功能发生紊
乱时，所出现的异常免疫应答可导致多种免疫相关疾病的发生。在本书的第十七章“超敏反应”一章中，将集中阐述发生免疫相关疾病的机制。根据发生机制的不同，可将超敏反应（hypersensitivity）分为Ⅰ~Ⅳ型，并列举出各型超敏反应在临床上常见的疾病及其防治原则。
四、免疫学的应用
《医学免疫学》的显著特征是将免疫学理论和免疫学技术与医学实践相结合。本书的最后两章专门阐述了免疫学诊断、预防和治疗。
免疫诊断已成为临床各学科中诊断疾病的最重要手段之一。免疫学诊断的方法向着微量、自动、快速方向发展，新的诊断方法也层出不穷。在免疫学诊断中，抗原或抗体的检测依然是主角，一方面是抗原抗体反应有高度的特异性，对某些疾病的确诊起着决定的作用；另一方面，由于标记技术的引入（如放射性核素、酶和免疫发光），抗原抗体检测的敏感性到达皮克（pg/每毫升）的水平，广泛应用于早孕和内分泌疾病（如甲状腺疾病），多种病原生物（如HIV，甲型、乙型、丙型肝炎病毒，SARS病毒和禽流感病毒）及其抗体，血清中多种肿瘤的标志物，引起过敏反应的血清IgE以及血型检测等等。细胞免疫的检测使得免疫学诊断更加全面。各种免疫细胞群和亚群分离和鉴定的技术日臻完善，应用单克隆抗体荧光染色和流式细胞术分析方法，可以迅速确定各种白血病和淋巴瘤的免疫学分型。T细胞、B 细胞和吞噬细胞功能的新的检测方法也不断涌现。
通过接种疫苗，预防乃至消灭传染性疾病是免疫学的一项重要任务。通过接种牛痘，使全球消灭天花是免疫学对人类极其重要的贡献。通过接种减毒活疫苗，全球消灭脊髓灰质炎已指日可待。由于重组疫苗的应用，乙型肝炎的发病得到有效控制。通过计划免疫，我国在控制多种传染病尤其是儿童多发传染病已取得显著的成绩。
免疫生物治疗已成为临床治疗疾病的重要手段。应用单克隆抗体在治疗肿瘤、移植排斥反应以及某些自身免疫性疾病方面取得突破性进展。多种细胞因子在治疗贫血、白细胞和血小板减少症、病毒性肝炎等取得良好的疗效。造血干细胞移植已成为治疗白血病等造血系统
