免疫学(immunology)
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研究生物机体的免疫性、免疫应答、免疫应答规律、免疫学方法和技术的生物学科。传统的观念认为,免疫学是一门研究抗感染免疫的专门学科。传染病古称瘟疫。例如天花是一种烈性传染病,正常人一旦接触患者,几乎无不遭受感染。但感染后的幸存者即使护理天花病人,也不会再患天花。这种免得瘟疫的现象,就是“免疫”一词的最早的概念。早在16世纪,我国人民就发明了用“人痘法”(用天花患者疱疹的内容物给健康人接种,使健康人轻度感染,获得对天花的免疫力)预防天花。17世纪时,人痘法已传至亚、欧各国。这是我国对免疫学的一大贡献。也是人类最早的免疫学实践。此后,经过200多年的经验积累,人们对免疫现象的认识从观察自然现象的经验阶段进入了实验阶段。1798年,英国医生詹纳(Edward Jenner)在人痘法的基础上,发明了牛痘法预防天花的方法,为预防传染病指出了人工免疫的可能性,开拓了实验免疫学时期( 1798~1945)。1881年,法国科学家巴斯德(Pasteur)用高温培养获得炭疽杆菌减毒疫苗,又用动物传代法和干燥法获得狂犬病减毒疫苗。为疫苗的发展及应用免疫学方法预防传染病开辟了新的局面。19世纪末和20世纪初,许多科学家先后发现了免疫血清在试管内可以凝集细菌、杀灭细菌和溶解细菌,并将血清中与相应细菌和毒素反应的物质统称为抗体,而引起抗体产生的刺激物质(细菌、细胞、毒素等)则称为抗原。至此,体外抗原抗体反应的研究形成了免疫学的重要分支——血清学。它对传染病及病原菌的诊断起到相当重要的作用。血清学的发展又推动了免疫化学的发展。本世纪30年代以来,开始了对抗原抗体反应机制、抗原特性、抗体理化性质等方面的研究。40年代以来,在传统血清学反应的基础上,一些新的鉴定抗原或抗体的方法相继问世,如免疫荧光法(1942)、抗球蛋白试验(1945)、免疫扩散(1946)等,进一步推动了免疫化学的发展。
人们对抗感染免疫的现象及本质的认识,是从19世纪末开始的。当时,对机体的免疫机制的认识有两派不同的学术观点:细胞免疫学派认为,在机体免疫中,吞噬作用是主要的;而体液免疫学派则认为,血清抗体的作用是主要的。进一步的研究证明了在体液因素参与下,吞噬作用可大大加强,从而统一了两学派之间的矛盾,使人们对免疫机制有了较全面的认识。同时也反映了机体免疫机制的复杂性。
1900年,埃尔里赫(Ehrlich)首先提出了侧链学说来阐述抗体的生成机制。他认为,抗毒素分子存在于细胞表面(即细胞受体),当外毒素进入机体后,与之特异性结合,刺激细胞产生更多的抗毒素分子,并自细胞表面脱落进入血流,即为抗体。本世纪30年代有人提出直接模板学说,认为抗体分子的结构是在抗原直接影响下形成的。随后,在分子遗传学影响下有人又对直接模板学说进行了修正,认为抗原是通过干扰细胞核DNA而间接决定抗体分子构型的。他们只承认抗体的产生是以抗原为主,不承认产生抗体的的细胞表面有识别抗原的受体,忽视了机体免疫应答的基本生物学规律——识别自己和排除异己的作用,使免疫生物学的研究未能得到应有的重视。随着血清疗法的应用,出现了许多免疫病理反应,如自身免疫病、输血反应等。这些与免疫保护反应相对立的现象,大大地动摇了以抗体形成来阐明机体免疫应答的理论。直至本世纪40年代后期的研究工作,才把抗体的免疫现象建立在生物学的基础上,开创了现代免疫学时期(1949~)。从此,免疫学从抗感染免疫的概念中解脱出来,发展成为生物机体识别和排除异己,维持自身生理功能相对稳定的现代免疫学概念。免疫学的研究范围也扩大到生物学的许多方面,如细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、临床医学等诸多领域,并逐渐发展成一门具有完整的理论体系和试验技术的学科。
免疫学的基础理论研究包括:引起免疫应答的抗原、执行免疫应答的免疫系统,免疫应答的现象和机制,免疫应答的产物种类、特性以及它们与相应抗原反应的规律及结果。而免疫学在应用方面的研究则包括建立完整的免疫反应检测方法,以检测各类抗原及免疫应答产物等;了解某些免疫性疾病的发病机制,研究如何通过促进、阻遏、中断等手段来控制和防治免疫性疾病等。随着科学的发展,免疫学已分出许多分支,如免疫生物学、免疫遗传学、免疫化学、免疫药理学、免疫病理学、免疫血液学、临床免疫学、移植免疫学、肿瘤免疫学等。并渗透到与国民经济有关的工业、农业、化学、食品、畜牧业等领域中去,发挥越来越重要的作用。