免疫学发展简史
(2018-10-01 23:05:14)
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标签: 免疫学 牛痘 诺贝尔奖 种痘 种痘心法 | 分类: 医学史 |
免疫学发展简史
免疫学的发展大致可分为经验免疫学时期、传统免疫学时期、近代免疫学时期和现代免
疫学时期。这里对各时期有代表性的事件做一简介。
一、经验免疫学时期(16~17世纪)
经典代表是中国医生用接种“人痘苗”的方法预防天花取得成功,并传入邻国。
二、传统免疫学时期(18~20世纪初)
1.人工主动免疫和人工被动免疫方法的建立
(1)1798年,英国乡村医生Jenner发表了接种牛痘苗成功预防天花的研究报告。
(2)1880年,法同科学家Pasteur。制备炭疽、狂犬病等减毒活疫苗,用于预防炭疽、狂犬病等传染病。
(3)1890年,德国医生Behring和Kitasato用减毒白喉外毒素免疫动物,获得抗血清(即白喉抗毒素),用以治疗白喉取得成功。Behring于1901年成为第一届诺贝尔医学和生理学奖得主,他开创了人工被动免疫疗法之先河。
2.原始细胞免疫和体液免疫学说的提出及两者的统一
(1)1883年,俄国学者Mechnikov提出原始的细胞免疫学说,认为吞噬细胞是执行抗感染免疫作用的细胞。Meclnikov首先提出细胞免疫学说,而荣获1908年诺贝尔医学和生理学奖。
(2)1890年,德国学者Ehrlich提出原始的体液免疫学说,认为血清中存在的抗菌物质在抗感染免疫中起决定作用。Ehrlich首先提出体液免疫学说以及抗体产生的侧链学说而荣获1908年诺贝尔医学和生理学奖。
(3)1894年,Pkffer等发现溶菌素(抗体),同年比利时学者Bordet发现补体及其与抗体协作产生的溶菌作用,这些发现支持了体液免疫学说。Bordet因发现补体,荣获1919年诺贝尔医学和生理学奖。
(4)1903年,Wright和Douglas发现动物免疫血清能加速吞噬细胞对相应细菌的吞噬,提出免疫血清(含抗体和补体)具有调理吞噬的作用,从而将体液和细胞免疫学说统一起来。
3.免疫病理概念的建立 1902年,法国学者Richet和Porliter发现,接受海葵提取液注射后幸免于难的狗,数周后再次接受极小量海葵提取液可立即死亡,据此提出过敏反应即免疫病理的概念。过敏反应的发现开创了免疫病理学研究,Richet荣获1913年诺贝尔医学和生理学奖。
4.血清学技术的建立
(1)1896,Durham等发现特异性凝集反应,同年Widal建立了诊断伤寒的肥达试验。
(2)1898年,Kraus建立了沉淀试验。
(3)1900年,Bordet和Gengou建立了补体结合试验,
(4)1901年,奥地利学者Landsteiner发现了ABO血型抗原,建立了检测血型的玻片凝集试验(Landsteiner证实了红细胞ABO m型抗原,荣获1930年诺贝尔医学和生理学奖)。
三、近代免疫学时期(20世纪中叶)
(1)1939年,Tiselius和Kabat血清蛋白电泳技术,证明抗体是Y球蛋白。
(2)1942年,Chase和Landsteiner发现迟发型超敏反应可以通过致敏淋巴细胞而不是抗体转移给正常个体。
(3)天然免疫耐受和人工诱导的免疫耐受 1945年Owen发现在胎盘血管融合的异卵双生小牛体内,各自含有两种不同血型抗原的红细胞,成年后小牛可接受对方移植的皮肤而不排斥的现象,由此,1949年澳大利亚学者Burnet提出免疫耐受的概念。1953年,英国学者Medawar等给胎鼠注入同种异型脾细胞,成功地诱导出获得性移植耐受,证实了胚胎期免疫耐受的理论。
(4)克隆选择学说的建立 1957年,Burnet提出了抗体生成的克隆选择学说。这一学说作为研究特异性免疫应答的理论基础,对抗原的识别、免疫记忆、免疫耐受、自身免疫及移植排斥等都做出了比较合理的解释,从而开启了现代免疫!学的新阶段,Burnet和Medawar的研究成果获得了1960年诺贝尔医学和生理学奖。
(5)免疫球蛋白基本结构的阐明 1959年,Porter和Edelman从多发性骨髓瘤患者血清中获得均质性免疫球蛋白,用酶切和多种化学还原法阐明了抗体的基本结构及各功能区,Porter和Edelman的研究获得了1972年诺贝尔医学和生理学奖。
四、现代免疫学时期(20世纪60年代初至今)
1.免疫系统的确立
(1)1961年,Miller和Good发现胸腺是骨髓未成熟淋巴细胞发育成熟的免疫器官,将胸腺中发育成熟的淋巴细胞称为T淋巴细胞,
(2)1957年,Glick等发现鸡腔上囊是骨髓未成熟淋巴细胞发育成熟的免疫器官,将腔上囊中发育成熟的淋巴细胞称为B淋巴细胞,对人和哺乳动物没有腔上囊,其后的研究证实人类的B淋巴细胞在骨髓中发育成熟。
(3)1967年,Claman和Mitchell等发现了辅助性T细胞,并证实抗体产生需要T、B细
胞协同作用。
2.特异性免疫应答及其相关免疫细胞表面膜分子的研究
(1)20 世纪70年代Unanue等证明巨噬细胞在抗体形成中的重要作用,确认该种细胞是参与机体免疫应答的第三类细胞
(2)1976 年,Jerne根据现代免疫学对抗体分子独特型的认识,提出动态的抗体形成与免疫调节网络学说。Jerne提出的免疫网络学说获1984年诺贝尔医学和生理学奖。
(3)1963年,Benacerraf等在主要组织相容性复合体(MHC)中发现免疫应答相关基因;
1974年,Zinkernagel和Doherty证明实在免疫应答过程中,免疫细胞间的相互作用受MHC限制;1978年,Nathensen和Strominger闸明了MHC分子的结构;20世纪80年代后从分子水平研究证实,MHC分子在抗原呈递和淋巴细胞识别抗原过程中起重要作用。Zinkernagel和Doherty提出的MHC限制性理论荣获1996年诺贝尔医学和生理学奖。
(4)1978年,Tonegawa等应用分子杂交技术证明并克隆出编码Ig分子V区和c区的基因,同时用cDNA片段为探针进一步阐明了免疫球蛋白的基因结构,解答了抗体多样性的问题。Tonegawa对抗体多样性的研究成果获得了1987年诺贝尔医学和生理学奖。
(5)1983年,Haskius等证实T细胞表面存在抗原受体分子,并分离出这种表面受体分子;1984年,Davis等成功克隆了编码T细胞受体的基因;1985年,Owen和Collins阐明了T细胞受体的分子结构。
(6)20世纪后叶,Bruce Beutler和Jules Hoffmann发现了能识别微生物并激活先天性免疫的受体蛋白质,从而揭示了机体免疫应答过程的第一步,Ralph Steinman则发现了免疫系统中的树突状细胞,以及其可激活并控制获得性免疫的功能,从而完成机体免疫应答过程的下一步,即将微生物清除出体内。三位科学家揭示了免疫应答中的固有免疫和适应性免疫是如何被激活,从而让我们对疾病机制有了一个新的见解,他们的工作为传染病、癌症以及炎症的防治开辟了新的道路,荣获了2011年诺贝尔医学和生理学奖。
3.免疫技术和其他相关技术的发展
(1)1975年,Kohler和Milstein等创建了杂交瘤技术,这是一项突破性的生物技术,可用来大量制备单克隆抗体,对基础医学和临床医学研究起到了巨大的推动作用(Kohler和Milstein获1984年诺贝尔医学和生理学奖)。
(2)1976年,Morgan等创建了T细胞克隆技术。应用这项技术建立了一系列抗原特异性T细胞克隆,对细胞免疫学研究起到了巨大的促进作用。
(3)1980年,Gordon等应用转基因技术获得转基因小鼠。这项技术也是一项突破性的生物技术,可使动物不必通过有性杂交就能获得新的基因,表达新的性状和功能性物质。
(4)分子杂交技术的应用 分子杂交技术是现代分子生物学和基因工程中的一项最基本、最重要的技术之一,在医学免疫学中也有巨大的应用价值。分子杂交技术常用的方法有Southem印迹、Northen印迹、斑点杂交和原位杂交等。
(5)基因操作与分析技术 基因打靶和各类反义技术可用于分析特定免疫分子或胞内信息分子的生物学功能;大规模DNA测序、新型基因分析技术(微卫星、单核苷酸多态性分析等)和DNA芯片等技术有可能进行快速、高通量的基因分析;多聚酶链式反应及其衍生技术,可为分子免疫学研究提供有效手段。
(6)蛋白分析技术 噬菌体肽库、酵母双杂交、计算机分子模拟等技术,可用于分析抗原表位和(或)免疫分子间的相互作用;氨基酸多肽合成技术可用于分析多肽分子间细微的结构差异及其生物学功能的改变,并指导新型疫苗和药物设汁;二维电泳和高分辨质潜技术可用于分析复杂的蛋白谱和发现新的免疫功能分子。
纵观历史,免疫学发展至今,已经不仅仅是一门独立的生物学科,作为一门新兴的交叉学科,免疫学研究内容对阐明生命活动的本质起到了重要的作用;免疫学技术的独特优势有力地推动生物医学研究步伐。因此,免疫学在生物医学教育领域占有重要地位。