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，该学科重点阐明免 疫系统识别抗原和危险信号后发生免疫应答及其清除抗原的规律，探讨免疫功能异常所致疾病及其 发生机制，为这些疾病的诊断、预防和治疗提供理论基础和技术方法。

医学免疫学是免疫学的重要分支学科。 免疫学在生命科学和医学中具有重要的作用和地位。 由 于免疫学的快速发展以及与细胞生物学、分子生物学和遗传学等学科的交叉和渗透，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、免疫系统的组成和基本功能

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，称为免疫(immunity) 。 immunity 这个词来自罗马时代的拉丁文"immunitas" , 原意为豁免 摇役或兵役，后引申为对疾病尤其是传染性疾病的免疫力。

免疫力（即免疫功能）是由机体的免疫系统来执行的，免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫 分子（表1-1) 。 本书的第二章至第十一章（除第三章抗原外）以及第十四章分别介绍了免疫组织和器 官重要的免疫分子和免疫细胞。

免疫功能是机体识别和清除外来入侵抗原及体内突变或衰老细胞并维持机体内环境稳定的功能 的总称。 可以概括为：1）免疫防御( immune defense) : 防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体（如 细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体、寄生虫等）及其他有害物质。 免疫防御功能过低或缺如，可发生免 疫缺陷病；但若应答过强或待续时间过长，则在清除病原体的同时，也可导致机体的组织损伤或功能 异常，如发生超敏反应等。 2)免疫监视(immune surveillance) : 随时发现和清除体内出现的“非己”成 分，如由基因突变而产生的肿瘤细胞以及衰老、死亡细胞等。 免疫监视功能低下，可能导致肿瘤的发 生。 3)免疫自稳(immune homeostasis) : 通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到机体内 环境的稳定。 一般情况下，免疫系统对自身组织细胞不产生免疫应答，称为免疫耐受，赋予了免疫系 统有区别＇自己”和“非己＂的能力。 一旦免疫耐受被打破，免疫调节功能紊乱， 会导致自身免疫病和 过敏性疾病的发生。 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

免疫系统将入侵的病原微生物以及机体内突变的细胞和衰老、死亡细胞认为是“非己＂的物质。 免疫应答( immune response) 是指免疫系统识别和清除“非己“物质的整个过程，可分为固有免疫 (innate immunity) 和适应性免疫(adaptive i mmunity) 两大类（表1 -2) 。 固有免疫又称先天性免疫 (natural immunity or native immunity) 或非特异性免疫(non-specific immunity) , 适应性免疫又称获得性 免疫(acquired immuni ty) 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(dendritic cell, DC) 、粒细胞、NK 细胞(natural killer cell) 和 NKT 细胞等，其识别抗原虽然不像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 molecular pattern , PAMP) 的结构。 例如，许多革兰氏阴性菌细胞壁成分脂多糖(LPS) 可被单 核／巨噬细胞和树突状细胞等细胞表面的Toll 样受体4(TLR-4)识别，从而产生固有免疫应答。

适应性免疫应答是指体内T、 B 淋巴细胞接受“非己＂的物质（主要指抗原，见第三章）刺激后，自 身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应（包括清除抗原等）的全过程。 与固有免疫相 比，适应性免疫有三个主要特点，即特异性、 耐受性、记忆性。 适应性免疫包括体液免疫(humoral immunity) 和细胞介导的免疫(cell-mediated immunity) 两类。 体液免疫由 B 细胞产生的抗体介导，主要 针对胞外病原体和毒素；细胞介导的免疫又称为细胞免疫(cellular immunity) , 由 T 细胞介导，主要针 对胞内病原体（如胞内寄生菌和病毒等）。

固有免疫和适应性免疫关系密切。 固有免疫是适应性免疫的先决条件和启动因素，比如，固有免 疫能够提供适应性免疫应答所需的活化信号；适应性免疫的效应分子也可大幅度促进固有免疫应答。 固有免疫和适应性免疫是有序发生的。 外源病原体入侵时，先是非特异性的固有免疫发挥作用，当固 有免疫无法清除时，随后更具有针对性的、功能更加强大的适应性免疫发挥作用，以彻底清除入侵的 病原体，并产生免疫记忆。

免疫应答是医学免疫学的核心内容，本书的第十二章至第十四章将对固有免疫和适应性免疫进 行重点介绍。 第十六章和第十七章分别对免疫应答中的免疫耐受和免疫调节的机制和应用做了进一 步的阐述。

三、免疫性疾病

免疫系统的组成和功能发生异常导致的疾病称为免疫性疾病。 如免疫系统分化发育异常导致的 免疫缺陷病；免疫应答及免疫调节异常导致的肿瘤、感染性疾病、超敏反应、自身免疫病等。

本书的第十八章至第二十三章介绍的是免疫性疾病或者免疫相关疾病的内容。 第十八章“超敏反应＂阐述疾病发生的免疫机制和分型，并列举各型超敏反应在临床上常见的疾病及其防治原则。 第 十九章“自身免疫病＂阐述临床上较为常见的自身免疫病的发病机制。 第二十章“免疫缺陷病＂阐述 临床上常见的各种免疫缺陷病及其免疫学机制，包括严重威胁人类健康的获得性免疫缺陷综合征，即 艾滋病。 第二十一章至第二十三章阐述感染免疫、肿瘤免疫和移植免疫的内容，分别介绍感染与免疫 的相互作用关系、肿瘤发生发展过程中的免疫学机制及其免疫治疗的方法与原理、 器官移植排斥的免 疫学机制及其免疫防治措施。

四、免疫学的应用

医学免疫学的显著特征是理论探索性强、实际应用价值大。 免疫学理论和技术与医学实践相结 合，为疾病的诊断与防治提供理论指导和技术方法。 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( immunodiagnosis) 是应用免疫学的理论、技术和方法诊断各种疾病和测定机体的免疫 状态。 它是确定疾病的病因和病变部位，或是确定机体免疫状态是否正常的重要方法。 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。

通过疫苗接种预防乃至消灭传染病是免疫学的一项重要任务。 通过接种牛疮疫苗，最终消灭了 天花这一烈性传染病，这是免疫学对人类具有里程碑意义的贡献。 通过接种减毒活疫苗，全球消灭脊 髓灰质炎已指日可待。 重组疫苗的应用使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方面已取得显著的成绩。

免疫治疗已成为临床治疗疾病的重要手段之一。 单克隆抗体在治疗肿瘤、移植排斥反应以及某 些自身免疫病方面已取得突破性进展。 多种细胞因子对治疗贫血、 白细胞和血小板减少症、病毒性肝 炎等取得了良好的疗效。 造血于细胞移植已成为治疗白血病等造血系统疾病不可替代的治疗手段。 免疫抑制剂的成功应用极大地提高了器官移植的临床成功率。 肿瘤免疫治疗已成为肿瘤最有前景的 治疗方法，已取得许多重要的成果。

免疫学技术除了广泛应用千生命科学基础研究和临床应用外，还应用于法医学的痕迹鉴定、 食品 科学研究和食品安全质量管理、生物化学的血清成分鉴定、物种进化关系的研究、重金属污染检测等。