细胞与体液免疫论.ppt

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1、细胞与体液免疫论,问题-假说-理论,罗 敏 专业:器官移植免疫,细胞与体液免疫论问题-假说-理论,通过描述细胞与体液免疫的发现、发展到理论基本确立的过程，理解从问题-假说-理论这一科学理论创立的过程。,*探索自然界奥秘，从提出科学问题开始。,提出问题：怎样预防瘟疫？怎样避免瘟疫？,“瘟疫”,自古以来，人们对流行性疾病造成的灾难都一直怀有莫大的恐惧。称之为,历史回眸:实践积累-“以毒攻毒”,我国宋朝11世纪开始接种人痘 吸入天花痂粉18世纪末，英国的乡村医生詹纳（E.Jenner）发明牛痘,*,经验主义,科学问题是指科学认识过程中需要回答而在当时的知识背景下又无法解决的矛盾。,实践为基础 提出问

2、题 解决问题,科学认识从问题开始,而问题是在时实践的基础上提出来的,它的提出是有条件的,与提出时的知识背景有密切的关系,是时代的产物。,科学的问题是历史的产物：,19世纪50年代，科学技术的进步（特别是显微镜）才使人们认识到危害人类健康的瘟疫，实质是由病原微生物感染人体造成的传染病。,病原菌的发现：法国微生物学家巴斯德Pasteur在羊血中观察到细菌（炭疽杆菌）；德国细菌学家Koch提出病原菌致病的概念。,人们已经认识到所谓“瘟疫”实际是病原微生物及其毒素引起的，细菌感染后可获得免疫力！什么是免疫力？免疫力是怎么产生的？,新问题,WHAT&HOW?,免疫学的发展,细胞免疫免疫学（19世纪，发现

3、细胞，进化论）两大学派 体液免疫（几千年，古希腊体液失衡论）,问题的历史性决定 理论的相对性。,俄国的梅奇尼科夫于1883年创建了吞噬细胞理论。观察到吞噬细胞具有清除微生物或其他异物的天然免疫功能。提出白细胞在机体的炎症过程中起防御作用。,反 对 认为炎症反应以及与其伴随的吞噬细胞和巨噬细胞对机体有害，不具保护作用。,细胞免疫,体液免疫,证明血液的杀菌作用与既定病原体感染的宿主抵抗力没有相关性。实验-将微生物置于滤纸袋中，免于与吞噬细胞接触，但处于含抗体的组织液中，微生物仍有致病性。,互有 攻守 1890年贝林和北里柴三郎发现白喉和破伤风菌的免疫由循环抗体而非吞噬细胞介导。体液免疫step1,

4、细胞免疫,体液免疫,体液免疫：step1抗体的发现,Behring 通过探索“以毒攻毒”的医理，发现感染过白喉杆菌的再感染者，血清中有“杀菌素”。首例发现的“抗体”。1891年用自动物免疫血清治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的病例。创造了血清疗法,提出假说：病原菌产生毒素 人体产生抗毒素“毒”“抗毒”,体液免疫step1:抗体的发现,德国的埃利希用植物蓖麻毒素和相思豆毒素免疫动物，产生中和性抗毒素。支持了上述方法的普遍性。*理论的普遍性在于它的可证性。科学家们对抗体免疫系统中最先发现的分子的兴趣启动了有关抗原、抗体的研究，开辟了体液免疫研究的新时代！,step2:抗原结构与特异性红细

5、胞凝集现象的发现,根据之前的发现，奥地利科学家兰德施泰纳利用血清免疫学原理，将一患儿的病原因子输到猴子身上，待其产生抗体，再把富含该抗体的猴血清注射到患儿体内，成功挽救患儿的生命。运用于 理论 实践,红细胞凝集现象的发现,新理论的产生，往往存在个别的“异例”输血疗法的失败 新问题：为什么一个人的红细胞同另一个人的血清混合，有时会看到红细胞粘聚成团，用力震荡也不易散开。称之为,红细胞凝集现象,发现红细胞表面的抗原物质（凝集原）遇到血清中相对抗的特异性抗体（凝集素），就会发生凝集。,体液免疫step2:抗原结构与特异性,兰德施泰纳把芳香族有机分子偶联到蛋白质分子上，接种免疫动物，并观察活性集团部位

6、对抗体特异性的影响。发现：是结构差异决定抗原特异性。进一步观察：红细胞表面的糖蛋白末端寡糖性质差异决定其抗原性 ABO血型,Step3:抗体是免疫球蛋白,法国科学家里歇发现一个免疫动物的血清输到第二个动物身上，其免疫性也一同传导。1890年法国科学家里歇第一次应用过继血清疗法治疗疾病，并获得成功。实质：发现含有特异性免疫蛋白的抗血清,Step3:抗体是免疫球蛋白,20世纪30年代,Tiselius和Kabat用电泳鉴定，证明Ab是r-球蛋白。动物免疫后，血清中r-球蛋白显著增高，此部分有Ab活性，从而可将Ab从血清中分离出来，Ab主要存在于r-球蛋白。,体液免疫的快速发展：,说明：社会文化背景

7、因素和制约。（最重要）科学实验是随着科学与技术的发展而不断发展的。相对先进技术也促进了科学的发展。,技术条件所限：细胞比抗体更难研究，细胞技术不发达。仅发现抗RBC抗体和溶贫。,技术条件的发展：当时的抗体易于检测，多数人选择抗体为研究对象。各种技术的广泛使用：凝集反应、抗原抗体沉淀反应、免疫溶血和血清被动过继等。,细胞免疫,体液免疫,Win,明确需要回答的问题深入分析问题复杂问题简单化按次序从简单问题上升到复杂问题,科学假说的形成:,以解决问题为方向，将建立在科学实践基础上的经验知识的描述概括成经验定律，实现经验知识向经验定律的表述。例：微生物感染后可产生“抗体”经验定律形成后，如何解释现象的

8、本质、联系及其发展规律？出现了原理定律。例：细胞和体液免疫等的一系列假说,科学假说的形成:,理论形成：梅奇尼科夫提出细胞免疫假说-吞噬细胞理论,20世纪前半叶，由于历史原因和技术方面的因素，对Ab的分子结构及其功能的研究非常详尽。理论形成：侧链学说 模版学说 自然选择论？,细胞免疫,体液免疫,在条件不完备的情况下，为未来发展指明路向。,抗体是如何生成的？理论形成：侧链学说 模版学说 自然选择论？侧链学说：抗体分子是细胞表面的一种受体。抗原进入机体与受体结合,刺激细胞生成更多的抗体,抗体可脱落入血,中和毒素。,体液免疫,模版学说：描绘抗原、抗体和补体的相互作用以及抗原抗体特异性结合的可能性。Ag

9、是模版，Ab直接按Ag的特点生成。进一步 发展 自然选择论：r-球蛋白是随机形成的多样化的分子，入侵的Ag与相应Ab结合，使该Ab的复制增加。预言：抗体的产生是细胞对异物的主动反应过程。,体液免疫,假说:对科学研究的导向作用。,假说使科学工作者沿着一定的方向和目标进行探索，使他们能在一定程度上超越已在经验而作能动的创造。,假说是建立与发展科学理论的桥梁。影响假说准确性（1）、科学认识的复杂性；（体液）（2）、主体条件的制约。（细胞）,1.1941年Coons用荧光免疫法证实免疫细胞内有Ag和Ab，免疫细胞表面有Ab。2.1948年Fagraeus证明Ab是抗原刺激后，淋巴细胞转化成浆细胞后产生

10、的。免疫细胞在Ab合成和细胞介导免疫中具主导作用。,不足之处：未能解释 均以Ab及Ag的反应为中心，忽视免疫细胞的作用。,细胞免疫,体液免疫,1957年，Burnet提出免疫细胞是随机形成的多样性的细胞克隆，每一克隆的细胞表达同一特异性的受体。当受Ag刺激，细胞表面受体特异性识别并结合Ag，致细胞克隆扩增，产生大量后代细胞，合成大量相同特异性Ab。,体液免疫,克隆选择论,细胞免疫,+,以免疫细胞为核心,体液免疫Step4:抗体四肽链结构,1959年，Porter和Edelman对Ab结构进行了研究，证明它是由四肽链组成，以二硫键连接在一起。,细胞免疫学的发展T-cell及B-cell迅速被发现

11、,1957年，Glick发现切除鸡的腔上囊（淋巴细胞组成），致Ab产生缺陷，提出鸡的腔上囊是Ab生成的中心，并将此类细胞成为B-cell，执行细胞免疫。1961年，Miller及Good等分析发现小鼠新生期切除胸腺或新生儿先天性胸腺缺陷，均导致严重细胞免疫缺陷，且Ab产生严重下降，从而发现了执行细胞免疫的细胞-T-cell。,细胞及体液免疫,随后，Warner和Szenberg发现切除鸡腔上囊，只影响Ab产生，不影响移植排斥，从而证明T-cell及B-cell分别负责细胞免疫和体液免疫。,细胞及体液免疫,当假说成为理论实践是检验真理的唯一标准！,细胞及体液免疫,假说,理论,1967年Clama

12、n及Mitchell等证明了T-cell及B-cell的协同作用，诱导B-cell产生IgG类Ab。Mitchison等证明T-cell及B-cell分别对同一抗原分子的不同抗原决定基应答，T-cell向B-cell提供辅助后，B-cell才能产生Ab。,细胞及体液免疫,细胞及体液免疫理论建立概念,1960-1982年，由于细胞免疫学的飞速发展，免疫学家们从各个侧面阐明了T-cell介导的细胞免疫应答和B-cell介导的体液免疫应答的机制及免疫应答的调节机制，免疫学的细胞及体液免疫概念基本建立完成。,理论的普遍性取决于它的可证实性。,细胞及体液免疫现代概念,细胞免疫的概念：凡是由免疫细胞发挥效

13、应以清除异物的作用。体液免疫的概念：由于抗体作为蛋白质分子广泛存在于血液、组织液和外分泌液之中，故抗体介导的免疫功能称为体液免疫。,问题的来源:从不同理论之间的分歧中发现问题 如：20世纪初的细胞免疫和体液免疫理论与事实之间的矛盾中发现问题 如：红细胞凝集现象的发现,问题-假说-理论,科学问题：指科学认识过程中需要回答而在当时的知识背景下又无法解决的矛盾。科学认识从问题开始,而问题是在实践的基础上提出来的,问题的历史性决定理论的相对性。知识背景愈深刻，问题的层次愈深入。,细胞免疫,总结：问题-假说-理论,问题,假说,问题-假说-理论假说形成的基本条件,一致性 假说应当与经过实践检验的理论相互支持。2.可解释性 假说是以经验事实为依据的、对科学问题的解释。3.可预测性 对未知的事实作出推论。,科学理论的检验：实践科学理论的评价：1、理论与经验事实的一致性（外部的证实）2、理论内在的完备性,理论的证明：检验和评价。,问题-假说-理论,问题-假说-理论,提出问题 解决问题,新理论的证明和检验,实践-理论-实践,问题-假说-理论,