购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第四节
免疫学在医学生物学中的地位

现代免疫学已成为生命科学的支柱学科之一,并极大地推动了医学和生物学的发展。

一、免疫学与医学

现代免疫学发展迅速,已逐渐形成诸多分支学科和交叉学科,如免疫生物学(结构生物学、免疫基因组学、免疫蛋白质组学、计算免疫学、模拟免疫学)、免疫病理学、免疫遗传学、免疫药理学、免疫毒理学、神经免疫学、肿瘤免疫学、移植免疫学、生殖免疫学、老年免疫学、感染免疫学、临床免疫学等,从而极大地促进了现代医学发展。免疫学理论涵盖面极广,几乎涉及基础医学和临床医学各学科。在基础医学领域,免疫学与细胞生物学、分子生物学、医学遗传学、生物化学、胚胎发育学、病原生物学等学科互相促进;在临床医学领域,许多疾病的免疫学发病机制不断被阐明,免疫学研究进展成为临床医学各学科的重要理论基础。医学免疫学已列为医学本科生必修的主干课程,也是医学各专业研究生最重要的选修课程之一。

1.免疫学理论与临床医学

现代免疫学理论指导和促进了临床医学研究。

(1)传染性疾病:

新的传染病在人群中传播,甚至威胁人类的生存。例如,人类免疫缺陷病毒(HIV)传播导致艾滋病流行,成为人类遭遇的一场劫难;埃博拉病毒和朊粒感染(导致疯牛病)以及新发现的病毒感染对人类健康造成新的威胁。此外,由于病原体变异或环境因素的改变,某些已被有效控制的传染性疾病又“死灰复燃”(如结核病),重新成为棘手的公共卫生问题。阐明上述传染性疾病发病机制并探讨其防治措施对免疫学理论和应用提出了新的挑战。

(2)超敏反应与自身免疫病:

阐明免疫应答及免疫耐受的机制,以及遗传因素对免疫应答的调控,有助于探讨超敏反应与自身免疫病的发生机制,并为临床上采用特异性干预措施治疗超敏反应与自身免疫病提供重要线索(见第十四、十五章)。

(3)肿瘤免疫:

分子生物学与分子免疫学理论与技术的发展,不断发现新的肿瘤抗原;细胞和分子免疫学进展深入阐明了机体的抗瘤免疫效应机制,开拓了肿瘤生物治疗的全新前景;通过探讨诸多基本免疫学现象的分子机制,为揭示肿瘤逃避机体免疫攻击的本质提供了重要依据(见第十七章)。

(4)器官移植:

免疫遗传学研究的进展对移植排斥反应的发生机制有了新的认识,并使组织配型技术成为临床上选择供体的重要手段;免疫耐受机制逐渐被阐明,为通过人工诱导耐受延长移植物存活期展示了前景(见第十八章)。

2.应用免疫学与医学
(1)免疫学诊断:

抗原-抗体反应的最大特点是其具有高度特异性。免疫学技术和制剂在临床诊断中得到广泛应用,免疫学诊断和免疫学检测已成为临床医学的重要手段和指标(见第十九章)。

(2)免疫学治疗:

以抗体为基础的靶向治疗与免疫检测点治疗、细胞因子治疗、负载抗原的DC主动免疫治疗、免疫细胞过继治疗、CAR-T治疗、免疫相关分子的基因治疗、分子疫苗等均已在动物实验和临床应用中获得肯定疗效,从而为防治许多疾病展示了广阔前景(见第二十章)。

(3)免疫学预防:

免疫学起源于人类与传染性疾病的斗争。对于防治某些新的烈性传染病,其根本措施仍有赖于研制高效疫苗。

3.免疫学与医学教育

医学免疫学探讨免疫相关疾病和病理过程的发生机制,以及免疫学理论和技术在疾病预防、诊断和治疗中的应用。因此,免疫学在医学教育中占有极其重要的地位。

二、免疫学与生物学

1.免疫学促进了生命科学发展

作为一门新兴的交叉学科,对阐明生命活动的本质提供了重要线索。免疫学新技术的建立与试剂的研发,为生命科学研究提供了有力手段和工具。现代生物学进展在相当程度上有赖于免疫学新技术的建立、应用和推广。

2.免疫学促进了生物技术及相关产业发展

现代免疫学推动了生物高新技术产业发展,如借助细胞工程制备单克隆抗体;借助基因工程制备基因工程抗体、细胞因子、细胞膜分子及其他免疫调节药物。这些新型药物可有效调节机体免疫功能,且副作用较小,具有传统药物不可比拟的治疗优势。

3.现代生物学进展促进了免疫学发展

现代细胞生物学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究进展,在分子和基因水平阐明了免疫学基本现象的本质。例如,人类基因组计划取得突破性成果,为探寻免疫相关疾病的易感基因、发现新的免疫分子并研究其功能等奠定了基础;胚胎发育学和干细胞生物学日新月异的研究进展,不仅有助于深入研究免疫细胞的起源、分化和功能调控,也为器官移植学和移植免疫学实践展示了全新前景;细胞周期研究进展为阐明免疫细胞的生物学特征及其调控奠定了基础;细胞死亡方式与细胞自噬现象及其机制的研究进展,为探讨诸多免疫学现象的本质提供了重要线索。

基因打靶、mRNA和miRNA技术可用于分析免疫分子或胞内信息分子的生物学特征;大规模DNA测序、多种基因分析技术和DNA芯片等技术的建立,其检测灵敏度和分辨率不断提高,从而有可能进行快速、高通量的免疫相关基因分析;多聚酶链式反应及其层出不穷的衍生技术,更为分子免疫学研究提供了有效手段。

借助基因工程与蛋白质工程技术,使得有可能按人们的意愿获得各种免疫分子或其融合蛋白,并被广泛应用于免疫学研究领域;蛋白纯化技术的不断完善,可获得稳定的蛋白结晶体,用于分析免疫分子的三维结构;氨基酸多肽合成技术可用于分析多肽分子间细微的结构差异及其生物学功能的改变,并指导新型疫苗和药物设计;二维电泳可用于分析复杂的蛋白谱或发现新的免疫分子;微量传感器(microsensor)可用于检测蛋白质、酶、胞内信息分子活性,并对抗体-抗原、受体-配体的结合及其亲和力进行分析。

杂交瘤技术以及基因工程技术的建立为制备单克隆抗体和基因工程抗体奠定了基础;造血/胚胎干细胞培养与定向分化技术的完善,有利于深入研究免疫细胞的分化、发育及其调控;细胞分离技术(流式细胞分选、激光显微切割仪、免疫磁性微球等)和显微观察、分析技术(流式细胞术、激光共聚焦显微镜、隧道扫描显微镜、计算机成像与图像分析技术)为分析特定细胞群或单一细胞的生物学特征提供了重要工具。

(沈关心) ztOvJ0HKLsp3mzLFLG6MzMpVbvOKph/dIkW6l91Mtnt47aoy75jVkF4FAhWc+oOK

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×

打开