免疫學(xué)
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免疫學(xué)[Immunology]
所謂“免疫”原由拉丁字“immunis”而來，其原意為“免除稅收”（exception from charges），也包含著“免于疫患”之意。
免疫學(xué)是研究機(jī)體免疫系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和功能的一門獨(dú)立的前沿學(xué)科。它與神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)并列為生命科學(xué)的三大支柱學(xué)科。
免疫學(xué)發(fā)展歷史
早在1000多年前，人們就發(fā)現(xiàn)了免疫現(xiàn)象，并由此發(fā)展起來對(duì)傳染病的免疫預(yù)防。中國人首先發(fā)明了用人痘痂皮接種以預(yù)防天花，并且在十五世紀(jì)中后期的明朝隆慶年間有較大改進(jìn)，并得到廣泛的應(yīng)用。后來，這一偉大發(fā)明傳播到日本朝鮮、俄國、土耳其和英國等許多國家。后英國醫(yī)生琴納據(jù)此研究出用牛痘菌預(yù)防天花的方法，為免疫學(xué)對(duì)傳染病的預(yù)防開辟了廣闊的前景。全世界能在20世紀(jì)70年代末消滅天花，接種牛痘菌發(fā)揮了巨大作用。
19世紀(jì)末，法國化學(xué)家、微生物學(xué)家巴斯德于研究人和動(dòng)物的傳染病時(shí)，分析了免疫現(xiàn)象。并在琴納的啟發(fā)下，他發(fā)明用減毒炭疽桿菌苗株制成疫苗，預(yù)防動(dòng)物的炭疽病；用減毒狂犬病毒株制成疫苗，預(yù)防人類的狂犬病。
著名動(dòng)物學(xué)家梅契尼科夫在長期研究昆蟲和動(dòng)物細(xì)胞吞噬異物的現(xiàn)象后，于1883年指出體內(nèi)的白細(xì)胞和肝、脾組織中的吞噬細(xì)胞具有吞噬和消化細(xì)菌的能力。德國細(xì)菌學(xué)家、免疫學(xué)家貝林于1890年發(fā)現(xiàn)免疫血清中有抗白喉毒素的抗毒素存在，日本細(xì)菌學(xué)家北里柴三郎也發(fā)現(xiàn)抗破傷風(fēng)毒素的抗毒素，兩人共同研究血清療法成功，對(duì)治療白喉和破傷風(fēng)患者取得良好效果。
從此，人們開始探討免疫機(jī)制，把細(xì)胞的吞噬作用和抗毒素的中和作用看成是特異性免疫的根據(jù)，并逐步開展細(xì)胞免疫和體液免疫兩大學(xué)派的爭鳴。
細(xì)胞免疫學(xué)派的首領(lǐng)是梅契尼科夫，體液免疫學(xué)派的首領(lǐng)是德國細(xì)菌學(xué)家埃爾利希。埃爾利希用生物化學(xué)方法研究免疫現(xiàn)象，特別是以蛋白質(zhì)化學(xué)和糖化學(xué)作為基礎(chǔ)，探討抗原和抗體的本質(zhì)及其相互作用，于1896年提出抗體形成的側(cè)鏈學(xué)說，這一學(xué)說直到今天還具有實(shí)際意義。兩大學(xué)派的爭鳴促進(jìn)了免疫學(xué)的發(fā)展。
到20世紀(jì)60年代，對(duì)體液免疫的研究已經(jīng)達(dá)到分子生物學(xué)的水平，已經(jīng)弄清抗體的分子結(jié)構(gòu)和功能。同時(shí)，對(duì)細(xì)胞免疫的研究也取得了明顯的進(jìn)展，過去認(rèn)為小淋巴細(xì)胞是處于衰老終末期，而現(xiàn)在已肯定它是免疫系統(tǒng)的一大類具有免疫活性的淋巴細(xì)胞，在發(fā)揮免疫功能中起著重要作用。
此后人們進(jìn)一步闡明了小淋巴細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，以及個(gè)體的發(fā)生和分化過程，特別是在雜交瘤技術(shù)方面取得了突破性的成就，這不僅豐富了一般細(xì)胞學(xué)的知識(shí)，而且為獲得單克隆抗體或介質(zhì)物質(zhì)開辟了一條新的道路。
許多學(xué)者還注意到：當(dāng)病原微生物入侵的時(shí)候，機(jī)體一方面能夠獲得特異性免疫，另一方面也會(huì)出現(xiàn)機(jī)體免疫損害。自從德國細(xì)菌學(xué)家科赫研究結(jié)核桿菌所引起的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)以來，人們逐步發(fā)現(xiàn)不僅細(xì)菌及其產(chǎn)物可以引起機(jī)體免疫損害，就連異種血清蛋白甚至許多很簡單的化學(xué)物質(zhì)再次進(jìn)入機(jī)體，也會(huì)使機(jī)體組織遭到破壞。
20世紀(jì)中期，隨著組織器官移植的開展，對(duì)移植物排斥、免疫耐受性、免疫抑制、免疫缺陷、自身免疫、腫瘤免疫等進(jìn)行了深入的研究，認(rèn)識(shí)到胸腺、法氏囊和脾臟在機(jī)體免疫功能中的重要意義，認(rèn)識(shí)到過去把免疫過程局限于抗傳染免疫的片面性，也認(rèn)識(shí)到免疫應(yīng)答是既可防御傳染和保護(hù)機(jī)體、又可造成免疫損害和引起疾病的一個(gè)生物學(xué)過程。也就是說，免疫是生物體對(duì)一切非己分子進(jìn)行識(shí)別與排除的過程，是維持機(jī)體相對(duì)穩(wěn)定的一種生理反應(yīng)，是機(jī)體自我識(shí)別的一種普遍生物學(xué)現(xiàn)象。
現(xiàn)代免疫學(xué)認(rèn)為，機(jī)體的免疫功能是對(duì)抗原刺激的應(yīng)答，而免疫應(yīng)答又表現(xiàn)為免疫系統(tǒng)識(shí)別自己和排除非己的能力。免疫功能根據(jù)免疫識(shí)別發(fā)揮作用。這種功能大致有：對(duì)外源性異物(主要是傳染性因子)的免疫防御；去除衰退或損傷細(xì)胞的免疫，以保持自身穩(wěn)定；消除突變細(xì)胞的免疫監(jiān)視。
免疫學(xué)應(yīng)用
只有免疫系統(tǒng)在正常條件下發(fā)揮相應(yīng)的作用和保持相對(duì)的平衡，機(jī)體才能維持生存。如果免疫功能發(fā)生異常，必然導(dǎo)致機(jī)體平衡失調(diào)，出現(xiàn)免疫病理變化。
免疫系統(tǒng)在發(fā)揮免疫功能的過程中，識(shí)別是個(gè)重要的前提。一切生物都具有這種能力。單細(xì)胞生物只具有分辨食物、入侵微生物和本身細(xì)胞成分等低級(jí)的識(shí)別功能。脊椎動(dòng)物的機(jī)體免疫系統(tǒng)逐漸完善，不僅具有完整的免疫器官和免疫細(xì)胞，而且免疫活性細(xì)胞還能產(chǎn)生特異性抗體和琳巴因子，從而準(zhǔn)確地識(shí)別自己，排除異物以達(dá)到機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，這對(duì)保護(hù)自己、延續(xù)種族和生物進(jìn)化都有重大意義。高等生物的免疫系統(tǒng)充分發(fā)展，它對(duì)內(nèi)外環(huán)境的各種抗原異物刺激既表現(xiàn)出多樣性和適應(yīng)性，又表現(xiàn)出特異性和回憶性，這對(duì)生物的進(jìn)化過程、生物種系的生存和適應(yīng)具有重大影響。
新中國成立以來，免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用已經(jīng)有了很大進(jìn)展。防治傳染病的生物制品不僅滿足國內(nèi)的需要，而且支援其他一些國家。近年研制的新疫苗如化學(xué)疫苗、乙型肝炎疫苗等，已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。中國已經(jīng)消滅天花，并且基本上消滅和控制了人間鼠疫和真性霍亂，等烈性傳染病。脊髓灰質(zhì)炎、麻疹、白喉、百日咳、破傷風(fēng)等常見傳染病的發(fā)病率已經(jīng)大大降低。
現(xiàn)代免疫學(xué)逐步發(fā)展成為既有自身的理論體系、又有特殊研究方法的獨(dú)立學(xué)科。它為生物學(xué)的研究提供了一些新的手段。
早在20世紀(jì)初，人們已經(jīng)利用免疫學(xué)來區(qū)分人類的血型。植物分類學(xué)很早就應(yīng)用免疫學(xué)的方法。在研究植物和動(dòng)物的毒素時(shí)也采用了免疫學(xué)技術(shù)。例如，1889～1890年，人們用免疫學(xué)技術(shù)研究白喉毒素和破傷風(fēng)毒素，隨后又用它來研究植物毒素，如蓖麻毒素、巴豆毒素和動(dòng)物毒素中的蛇毒、蜘蛛毒。另外，人們很早就利用沉淀反應(yīng)鑒別動(dòng)物的血跡。近年發(fā)展起來的一些新技術(shù)，如放射免疫、免疫熒光和酶免疫等，都為生物學(xué)提供了實(shí)用的研究手段。
從實(shí)質(zhì)上說，現(xiàn)代免疫學(xué)不過是生物-醫(yī)學(xué)的一個(gè)分支。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它本身又派生出許多獨(dú)立的分支學(xué)科，例如，與現(xiàn)代生物學(xué)有密切關(guān)系的分子免疫學(xué)、免疫生物學(xué)和免疫遺傳學(xué)，與醫(yī)學(xué)有密切關(guān)系的免疫血液學(xué)、免疫藥理學(xué)、免疫病理學(xué)、生殖免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、抗感染免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)等。
現(xiàn)在，對(duì)免疫學(xué)的研究已經(jīng)達(dá)到細(xì)胞水平和分子水平，人們正在努力探討生物的基本生理規(guī)律——免疫的自身穩(wěn)定機(jī)制。醫(yī)學(xué)中的許多重要問題，如自身免疫、超敏反應(yīng)、腫瘤免疫、移植免疫、免疫遺傳等，必將得到更好的解決。
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