細胞免疫學
cellular immunology
1965年J.L.高恩斯證明淋巴細胞的免疫功能,提出T細胞和B細胞的亞群概念,使細胞免疫學的研究集中于T細胞和B細胞。1972年E.R.烏納努埃又證明巨噬細胞在免疫應答中的重要作用。同時,人們相繼發(fā)現(xiàn)殺傷細胞(K細胞)、自然殺傷細胞(NK細胞)等淋巴細胞在免疫應答中的作用。70年代研制成功的熒光激活細胞分離儀以及由淋巴細胞雜交瘤產(chǎn)生的單克隆抗體等,對分離免疫細胞和研究淋巴細胞的發(fā)生、分化和功能具有重要意義。過去認為只有致敏T細胞在再次遇到抗原后能產(chǎn)生淋巴因子,近來發(fā)現(xiàn)B細胞同樣能產(chǎn)生淋巴因子,甚至單核細胞也能產(chǎn)生“單核細胞因子”,非免疫細胞也能在組織培養(yǎng)中產(chǎn)生“淋巴因子”。這些因子在免疫應答中的作用以及相互關系,也是細胞免疫學的研究內(nèi)容。細胞免疫學研究有助于進一步了解腫瘤免疫、移植免疫、超敏反應、自身免疫病、免疫缺陷等的機制。
筆者認為,免疫學在20世紀取得的最大成就,莫過于查清B細胞和T細胞免疫的隱秘。
自18世紀末19世紀初人類免疫實踐的創(chuàng)始者、英國醫(yī)生琴納發(fā)現(xiàn)牛痘疫苗以來,免疫接種實踐日漸豐富;自近代微生物學奠基人、法國學者巴斯德發(fā)現(xiàn)病原菌以后,傳染性免疫現(xiàn)象的研究獲得了長足進展。到20世紀初,從理論上解釋免疫機理的要求日感迫切,這時樸素的免疫學理論應時而生。1908年,諾貝爾生理學與醫(yī)學獎頒發(fā)給俄國人梅奇尼柯夫提出的第一個細胞免疫理論——細胞吞噬學說,以及德國人艾利希提出的第一個體液免疫理論“側(cè)鏈說”(即“受體說”),這是醫(yī)學家探索現(xiàn)代免疫理論的開端。
諾貝爾生理學或醫(yī)學獎曾2次頒發(fā)給探索各種免疫反應奧秘的免疫生物學研究領域。
法國人里歇1907年將致敏動物的血液注入正常動物體內(nèi),發(fā)現(xiàn)其對過敏原呈現(xiàn)過敏狀態(tài),從而發(fā)現(xiàn)了一種與免疫現(xiàn)象相反的現(xiàn)象——過敏反應,為該項研究奠定了基礎,榮獲了1913年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎。
比利時人博爾德特1895年發(fā)現(xiàn)動物血清中,存在一種能促進病原菌溶解的物質(zhì)即補體。1900年,他又發(fā)現(xiàn),在補體存在的條件下,紅細胞才會被溶血素溶解。將這兩個發(fā)現(xiàn)結(jié)合起來,他又創(chuàng)立了補體結(jié)合試驗。博爾德特因為發(fā)現(xiàn)補體而獲取了1919年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎。
變態(tài)反應
變態(tài)反應又稱超敏反應,是指抗原刺激引起的免疫應答,以及由此導致的組織損傷或功能紊亂。引起變態(tài)反應的抗原稱為變應原,可以是外源性抗原,或者是自身抗原。接觸變應原的人群約有20%發(fā)生變態(tài)反應,一般多有家族史,是一種常染色體的顯性遺傳。
變態(tài)反應有4個類型:I型即速發(fā)型變態(tài)反應,通稱過敏反應,如支氣管哮喘、青霉素休克、血清過敏性休克、過敏性胃腸炎和蕁麻疹等;Ⅱ型即溶細胞反應,如藥物變態(tài)反應性白細胞減少癥、自身免疫溶血性貧血、新生兒溶血及輸血反應;Ⅲ型即抗原體復合癥,如感染性腎小球腎炎、血清病、全身性紅斑狼瘡和類關節(jié)炎">風濕性關節(jié)炎等;Ⅳ型即遲發(fā)型變態(tài)反應,如傳染性變態(tài)反應、接觸性皮炎及同種異體移植排斥反應等。
免疫活性細胞是生物體內(nèi)對抗原物質(zhì)敏感并對之發(fā)生反應的淋巴細胞的統(tǒng)稱,可分為胸腺依賴細胞(T細胞)和骨髓依賴細胞(B細胞),分別負責細胞免疫和體液免疫。免疫系統(tǒng)受抗原刺激后,B細胞轉(zhuǎn)化為漿細胞,由漿細胞產(chǎn)生能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的球蛋白,這類免疫球蛋白稱為抗體。
B細胞怎樣行使免疫功能?這是免疫學研究的一個重大課題。20世紀50年代后,抗體的Y型結(jié)構(gòu)和功能被闡明——英國人波特和美國人埃德爾曼,因這項研究獲1972年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎。當時,醫(yī)學界探究“抗體是怎樣產(chǎn)生的”這一課題形成高潮。諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的3次頒發(fā),圓滿地解決了這一免疫學的重大課題:克隆選擇學說的提出(1960年,澳大利亞人伯內(nèi)特和英國人梅達沃);天然選擇學說及免疫系統(tǒng)“網(wǎng)”學說的建立(1984年,丹麥人杰尼)闡明了抗體產(chǎn)生的機理;1987年,諾貝爾獎獎勵日本人利根川進,因為他弄清了產(chǎn)生抗體多樣性的遺傳機制。
人體免疫系統(tǒng)由1萬億個淋巴細胞及1億倍于此數(shù)的抗體分子組成??乖镔|(zhì)進入體內(nèi),先被吞噬細胞吞噬,經(jīng)過消化和處理后,將抗原遞交給B細胞,再經(jīng)過多次的繁殖和分化,最后形成抗體生成細胞——漿細胞。因為每一種B細胞只產(chǎn)生一種相應的抗體,而人體內(nèi)至少有100萬種不同特征的B細胞,因此人體內(nèi)至少能產(chǎn)生100萬種不同的抗體。這就是所謂的抗體多樣性,是由抗體分子可變區(qū)中各具特色的氨基酸排列次序造成的。