免疫学概论、免疫系统与抗原

约 1280 个字 预计阅读时间 4 分钟

免疫发展史与研究意义

历史上免疫学发展可以分为三个阶段：经验免疫学、实验免疫学、科学免疫学。

• 经验免疫学：Edward Jenner 以牛痘疫苗作为预防天花的手段。
• 1905 诺奖：Robert Koch 获得，确认了病原微生物的存在
• 1901 诺奖颁给了抗血清疗法
• 1908 诺奖颁给了细胞免疫应答；1919 颁给了体液免疫
• 1960 诺奖颁给了免疫耐受与克隆选择学说
• 1984 诺奖颁给了抗体特异性和单克隆抗体
• 1987 诺奖颁给了 Susumu Tonegawa，表彰其对抗体多样性遗传基础的发现，即 V(D)J 重排
• 2018 诺奖颁给了免疫检查点与抗肿瘤免疫治疗
• 2023 诺奖颁给了 mRNA 疫苗
• 2025 诺奖颁给了 Treg 和免疫耐受

免疫学的几个关键词

自我与非我

免疫系统的最重要的一件事是……分清楚 自我 和 非我，但 非我 成分不一定来自于外部，肿瘤组分也会被识别为 非我。

形象点说，免疫系统需要知道谁是可以团结的 自己人。

固有免疫与适应性免疫

抗原特异性与免疫记忆

免疫系统的活化与抑制

免疫系统需要通过一系列调控手段控制体内免疫反应的强度。

主动免疫与被动免疫

感染、疫苗带来的是主动免疫；母乳、血清输液等带来的是被动免疫。

免疫系统组成

人体免疫系统主要包括：

• 免疫器官：
  • 中枢免疫器官：骨髓与胸腺
  • 外周免疫器官：脾脏、淋巴结、黏膜相关淋巴组织、三级淋巴组织
• 免疫细胞：
  • 固有免疫细胞：单核/巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、NK细胞、ILC、NKT细胞等
  • 适应性免疫细胞：T/B淋巴细胞
• 免疫分子：抗体、补体、细胞/趋化因子及受体、黏附分子及受体、模式识别受体、细胞毒性分子等

骨髓 —— 免疫细胞共同来源

胸腺与 T 细胞发育

淋巴结的分布与结构

脾脏结构与功能

黏膜相关淋巴组织 MALTs

单核细胞与巨噬细胞

主要负责吞噬、APC 等作用，还有很多独特的组织特异性功能。

树突状细胞 DCs

专职 APC 的 goat

粒细胞

自然杀伤细胞 NK cells

免疫分子

包含抗体、补体杀伤等等

抗原

抗原，Antigen，包含两大基本特性：

• 免疫原性：抗原可以被 TCR/BCR 识别，诱导机体产生适应性免疫应答的能力
  • 由抗原分子的理化结构性质、进入机体方式和宿主免疫功能共同决定。
• 免疫反应性：抗原与其所诱导产生的免疫应答效应物质特异性结合的能力（如抗体）

同时具有两者的（可以自己引发适应性免疫应答，且可与应答物质结合）的，被称为 完全抗原 (complete Ag)，只具有免疫反应性的（不能自己引发适应性免疫应答）的被称为 半抗原 (hapten / incompelet Ag)。

免疫原性与免疫反应性

两个基本特性在不同的阶段发挥作用：

对于半抗原来说，其一般情况下不会引起免疫系统的适应性免疫应答，说白了，免疫系统瞧不上它。

但在其内结合了某种大分子物质后，就成为完全抗原，从而可以自主引发免疫应答。

抗原特异性

通过疏水作用力、氢键、离子键、范德华力，以及 空间结构适配程度 所决定特异性：

抗原表位

Epitope，又称抗原决定簇，是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊氨基酸结构，是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的最小结构与功能单位。

一个抗原可以具有多个抗原表位。

抗原表位分为两种类型：

• 顺序表位，linear epitopes：由氨基酸排列顺序形成的抗原表位
• 构象表位，conformational epitopes：由多个氨基酸在三维空间结构形成的抗原表位

共同抗原表位与交叉反应

两个具有相同或相似抗原表位的抗原可能可以与同一个抗体特异性结合，结合能力的强弱由表位的相似程度决定。这种称为 交叉反应 (Cross Reaction)。

抗原种类

TD/TI Ag

依据是否依赖 CD4+ T 细胞辅助，分为 TD 或 TI 抗原：

根据亲缘关系分类

• 异嗜性抗原：存在于不同物种之间的共同抗原
  • 风湿病
• 异种抗原：另一物种的抗原
  • 跨物种器官移植
• 同种异型抗原：同一物种不同个体之间的抗原
  • 输血
• 自身抗原：自身物质, 病理状态下可引起免疫应答
  • 自身免疫疾病