【1.01】免疫学的基本概念
PART1 : 免疫生物学和固有免疫简介
- 免疫学的基本概念
- 先天免疫：第一道防线
- 先天免疫的细胞机制
第一章：Basic Concepts in Immunology:
- 脊椎动物免疫细胞的起源。
- 先天免疫原理。
- 适应性免疫原理。
- 免疫效应机制。
免疫学是研究机体抵抗感染的研究。我们不断接触微生物，其中许多微生物会导致疾病，但很少生病。身体如何自卫？当感染发生时，身体如何消除入侵者并自行治愈？为什么我们会对一次发生并克服的许多传染病产生持久的免疫力？这些都是免疫学提出的问题，我们通过研究免疫学来了解我们的身体在细胞和分子水平上对感染的防御。
免疫学作为一门科学的开端通常归功于爱德华·詹纳（Edward Jenner）在18世纪晚期的工作（图1.1）。免疫的概念是，在疾病中存活下来可以提供更大的保护，以抵御疾病，这一概念自古希腊就已为人所知。水痘——将天花脓疱中的物质吸入或转移到皮肤浅层伤口，至少自14世纪以来，在中东和中国就开始使用天花脓疮作为预防该疾病的一种形式，Jenner也知道这一点。詹纳观察到，相对温和的牛痘病似乎可以预防天花这种经常致命的疾病，1796年，他证明接种牛痘可以预防天花。他的科学证明依赖于接种者在接种后2个月故意接触传染性天花材料。这项科学测试是他最初的贡献。
詹纳称该程序为疫苗接种（ vaccination ）。该术语仍然用于描述健康个体接种弱化或减毒的致病剂菌株，以提供疾病保护。尽管詹纳的大胆实验是成功的，但天花疫苗的普及却花了两个世纪的时间。这一进展使世界卫生组织在1980年宣布天花已被根除（图1.2），这可以说是现代医学的最大胜利。
图1.2通过接种疫苗根除天花。在经历了3年没有天花病例记录之后，世界卫生组织于1980年宣布天花已被根除，并停止了疫苗接种（上图）。然而，仍保留了一些实验室库存，一些人担心这些库存可能是病毒再次出现的来源。Ali Maaw Maalin（下图）于1977年在索马里感染并存活了最后一例天花
詹纳的疫苗接种策略在19世纪晚期被许多伟大的微生物学家的发现所扩展。
1.罗伯特·科赫证明，传染病是由特定微生物引起的。 2. 19世纪80年代，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）设计了一种针对霍乱的疫苗，还开发了一种狂犬病疫苗，在一名被狂犬病狗咬伤的男孩身上进行了首次试验，结果证明该疫苗取得了惊人的成功。这些实际的成功导致了对疫苗接种保护机制的探索和免疫学科学的发展。 3. 19世纪90年代初，埃米尔·冯·贝林（Emil von Behring）和柴部北太郎（Shibasaburo Kitasato）发现，对白喉或破伤风免疫的动物血清具有特定的“抗毒活性”，可以对未接种疫苗的动物和人提供短暂的保护，防止白喉或破伤风毒素的影响。这种活性后来被确定是由于我们现在称之为抗体的蛋白质，这种蛋白质与毒素特异性结合并中和它们的活性。 4. 1899年，Jules Bordt发现补体（补体是血清中的一种成分，与抗体一起作用，摧毁致病细菌），这进一步证明了这些抗体可能在免疫力低下方面发挥着关键作用。
针对潜在病原体感染的一种特异性反应，例如针对特定病原体产生抗体，被称为适应性免疫，因为它在个体的一生中发展为对感染病原体的适应。适应性免疫与先天免疫不同，在冯·贝林开发白喉血清疗法时，先天免疫主要通过伟大的俄罗斯免疫学家Élie Metchnikoff，世卫组织发现，许多微生物可以被吞噬细胞吞噬和消化，从而提供对非特异性感染的防御。尽管这些被Metchnikoff称为“巨噬细胞”的细胞始终存在并随时准备行动，但适应性免疫需要时间来发展，但具有高度特异性。
很快就清楚，可以针对大量物质化抗原诱导特异性抗体，因为它们可以刺激抗体生成。保罗·埃利希（Paul Ehrlich）推动了抗血清的开发，将其作为治疗白喉的药物，并开发了标准化治疗血清的方法。今天，术语“抗原”是指适应性免疫系统识别的任何物质。典型的抗原是病原体的常见蛋白质、糖蛋白和多糖，但它们可以包括更广泛的化学结构；例如，金属如镍，药物如青霉素，以及有机化学物质如漆酚（一种十六烷基邻苯二酚的混合物）在毒常春藤的叶子中。Metchnikoff和Ehrlich因各自在免疫方面的工作而获得1908年诺贝尔奖。
本章介绍了先天免疫和适应性免疫的原理、免疫系统的细胞、它们发育的组织和它们循环的组织。然后，我们概述了不同类型的细胞消除感染的特殊功能
词汇 Glossary
- 免疫学: 对宿主防御感染的各个方面以及免疫反应的不利后果的研究。
- 变体 （variolation）：故意吸入或皮肤感染从感染者的小脓疱中提取的物质，以获得保护性免疫。
- 疫苗接种（ vaccination ）： 通过注射死亡或减弱（非致病性）活的病原体或其抗原（疫苗），有意诱导对病原体的适应性免疫。
- 抗体：一种与称为抗原的特定物质特异性结合的蛋白质。每个抗体分子都有一种独特的结构，使其能够与相应的抗原特异性结合，但所有抗体都具有相同的整体结构，统称为免疫球蛋白。抗体由分化的B细胞（浆细胞）产生，以应对感染或免疫，并与病原体结合并中和，或为吞噬细胞吸收和破坏病原体做好准备。
- 补体（complement）：一组血浆蛋白，共同起到防御细胞外病原体的作用。病原体被补体蛋白包裹，有助于吞噬细胞清除，也可以直接杀死某些病原体。补体系统的激活可以通过几种不同的方式启动。参见经典途径、替代途径、凝集素途径
- 适应性免疫：由适应性免疫应答赋予的感染免疫力，以及携带非特异性病原体识别受体的巨噬细胞和中性粒细胞。
- 天然免疫：在任何时候都存在于所有个体中，不会随着重复暴露于特定病原体而增加，并区分不同的相似病原体，而不是对特定病原体做出反应。
- 抗原：能特异性结合抗体或产生被T细胞受体识别的肽片段的任何分子
- 抗血清 antiserum (pl.antisera)： 来自免疫个体的凝结血液的液体成分，含有用于免疫的针对抗原的抗体。抗血清包含多种不同的抗体，这些抗体都与抗原结合，每种抗体都有不同的结构，抗原上有自己的表位，以及自己的一系列交叉反应。这种异质性使得每种抗血清都是独一无二的。
sam点评：
为啥天花可以考疫苗消灭， 新冠不能靠疫苗消灭呢? 这两种病毒有啥区别么？ 还是因为新冠太强了？
参考资料
- Janeway’s Immunobiology 10th edition
