免疫学检验(供高等职业教育医学检验技术等相关专业使用第2版高等卫生职业院校课程改革创新教材)

绪论 学习目标 1.掌握免疫的概念和功能。 2.熟悉免疫的生理和病理表现。 3.了解免疫学及检验技术的发展史。 第1节 免疫学的基本知识 一、免疫的概念 *初的免疫现象是人们在与传染病的斗争中被逐渐认识的。因此，在相当长的时期内免疫被认为是“免除瘟疫”，这也使人们局限地认为免疫就是机体对传染病的抵抗能力。然而，进入20世纪以后，免疫学的发展逐渐突破了抗感染研究的局限。一些与抗感染无关的免疫现象被逐步阐明，如血型不符的输血会引起输血反应以及移植排斥反应等，人们逐步认识到机体不仅对微生物，而且对各种非己物质均能进行识别和清除，这就形成了现代免疫的概念。 因此，现代的免疫（immunity）是指机体识别和排除抗原性异物，即机体区分自己与非己而排除异己的功能，以维持机体生理平衡与稳定。通常对机体有利，但在某些条件下也可对机体有害。 免疫学（immunology）是研究免疫系统结构与功能的学科。研究机体免疫系统的组成、结构与功能；免疫应答的发生机制；以及免疫学在疾病诊断与防治中应用的一门科学。随着免疫学的发展与各学科间的相互渗透，产生了许多免疫学的分支学科，如基础免疫学、免疫遗传学、分子免疫学、免疫药理学、免疫病理学、移植免疫学、生殖免疫学、肿瘤免疫学和临床免疫学等，这些分支学科从不同领域共同促进了免疫学的发展，也在疾病的控制，特别是传染病、肿瘤、免疫性疾病的防治以及器官移植、生殖控制和延缓衰老等方面起到了推动作用。 医学免疫学（medical immunology）是研究人体免疫系统结构功能及其与疾病关系的免疫学分支学科。阐述免疫系统识别抗原后发生免疫应答及清除抗原的原理、探讨免疫功能异常情况下所致的免疫相关疾病发生机制以及免疫学诊断和防治的一门生物科学。医学免疫学已成为当今生命科学的前沿学科和现代医学的支撑学科之一。 二、免疫的功能 免疫对机体具有双重性，既有有利的一面，有时也有有害的一面。在正常情况下，机体免疫系统不仅能识别并清除外来的病原生物等抗原性异物，还能及时识别和清除体内衰老死亡和发生突变的细胞，对机体起保护作用。但在某些情况下，免疫功能过高或过低也能造成对机体的损伤，如引发超敏反应、自身免疫性疾病、免疫缺陷病或肿瘤等。机体的免疫功能主要表现为以下三个方面。 1.免疫防御（immune defense）是指机体免疫系统抵御病原微生物感染。如抵御细菌、病毒、真菌、寄生虫等入侵及清除已入侵的病原生物及其产物，保护机体免受损害的功能，即抗感染免疫。该功能若低下或缺如，可导致免疫缺陷病；若反应过于强烈，则会造成自身组织损害，引发超敏反应。 2.免疫稳定（immune homeostasis）指机体免疫系统及其功能保持相对稳定的现象。在适应性免疫应答中，一旦出现新的淋巴细胞克隆和个别克隆的极度扩增，可通过凋亡和无反应性等机制，使体内淋巴细胞库仍维持库容和结构的基本恒定。该功能失调可导致自身免疫病发生。 3.免疫监视（immune surveillance）是指机体免疫系统可识别和清除体内表达新生抗原的突变细胞和病毒感染细胞，该功能失调可致肿瘤发生和持续性病毒感染。 考点：免疫的概念和功能 三、临床免疫学检验 自1896年 G.Widal和 A.Sicad应用凝集反应诊断伤寒起，免疫学就与医学检验结下了不解之缘。随着免疫学和免疫学技术的发展，免疫学检验已成为医学检验中的一个重要组成部分。免疫学检验是研究免疫学技术及其在医学领域应用的一门学科。 免疫检验技术主要阐述免疫检验技术的原理、类型、技术要点、临床应用及其方法学评价。它是依据免疫学原理，尤其是抗原抗体反应的原理，结合各种敏感的标记和示踪技术，超微量、特异地分析检测样本中的免疫性物质，从而对疾病进行诊断、疗效评估和预后判断的一类医学检验技术。因此，免疫学检验是构筑基础免疫学与临床免疫学之间的桥梁，是临床医生借以诊断和研究疾病的技术手段。近年来，随着科学的迅猛发展，自动化操作以及新技术新材料的应用，为免疫学快速检验带来了新的契机，极大地促进了免疫检验技术的更新。免疫检验技术正朝着特异性强、敏感度高、稳定、简便和快速的方向发展。 第2节 免疫学及其检验技术的发展 一、医学免疫学的发展简史 免疫学起源于中国，从中国人接种人痘苗预防天花算起，免疫学的形成和发展已历经两千多年，一般认为，医学免疫学的发展历程大致可分为三个阶段。 1.经验免疫学时期公元前400年至18世纪末是经验免疫学时期。我国在唐代开元年间（公元713～741年）就创用将天花患者康复后的皮肤痂皮磨碎成粉，吹入未患病的儿童的鼻腔预防天花的人痘苗法，这是世界上*早的原始疫苗。至10世纪，该方法已在我国民间广为流传，这实际上是人类认识免疫学的开端。至17世纪时，这种通过种人痘预防天花的方法传到俄国、朝鲜、日本、土耳其和英国等国家。种人痘预防天花具有一定的危险性，但为日后牛痘苗的发明提供了宝贵的经验。 2.科学免疫学时期18世纪末至20世纪中叶为经典免疫学时期或称为科学免疫学时期。18世纪末，英格兰乡村医生 E. Jenner发明了用牛痘苗预防天花，牛痘苗较人痘更安全可靠，为预防天花开辟了新途径。但当时微生物学尚未发展起来，人们尚不认识天花和牛痘的病原体，所以这种成功并未得到理论上的升华。此后一个世纪内，免疫学一直停留在这种原始的经验状态，直到19世纪后期，微生物学的发展为免疫学的形成奠定了基础。法国微生物学家 L. Pasteur成功研制了减毒活疫苗，为实验免疫学奠定了基础；德国医师 E. von Behring和日本学者北里（S. Kitasato）研制了白喉抗毒素，应用于白喉患者的治疗，开创了人工被动免疫；俄国动物学家 E. Metchniko.发现了白细胞的吞噬作用并提出了细胞免疫（cellular immunity）学说；德国学者 P. Ehrlich提出了体液免疫（humoral immunity）学说；澳大利亚学者 F.Burnet提出了克隆选择学说。 与此同时，对抗原抗体反应的研究也逐渐兴起。1896年 H.Durham等发现了凝集反应，1897年 R.Kraus发现了沉淀反应，1900年 K.Landsteiner发现了人类 ABO血型，1901年 J.Border发现了补体结合反应，1975年 G. K.hler和 C.Milstein等用 B细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体，这些实验方法逐渐在临床检验中得到应用。 3.现代免疫学时期　20世纪中叶至今为现代免疫学时期。在这个时期，随着生物学、遗传学的进展，临床医学的推动，分子生物学技术的进步，免疫学进入飞速发展的时期。免疫学的理论和技术也渗透到相关学科，使免疫学出现了许多新的交叉学科。免疫学检测技术已被广泛用于临床疾病的诊断与检测以及免疫学研究之中。免疫学检测技术的独*优势有力地推动了医学和生物学各领域的研究，并促进了临床医学的进步。目前，免疫学已经成为医学和生物学领域的带头学科之一。 全球有60多位免疫学家荣获诺贝尔生理学或医学奖，可见免疫学在生命科学中的重要地位。我国学者汤飞凡、朱既明、余、谢少文、林飞卿等老一辈微生物学与免疫学家，为我国医学微生物学与免疫学的发展作出了不可磨灭的贡献。 链接 中国预防接种发展史 在中国历史上，天花、麻疹、白喉、猩红热、鼠疫、霍乱、伤寒、痢疾等疾病都曾长期肆虐，夺去了无数人的生命。中华人民共和国成立后，党和政府十分关心人民群众健康，重视预防保健事业，预防接种工作得到了迅速普及和发展。1961年全国消灭了天花，2007年卫生部印发《扩大国家免疫规划实施方案》，14苗防15病。我国预防接种大致经历了三个时期：计划免疫前期（1950～1977年）、计划免疫时期（1978～2000年）和免疫规划时期（2001年至今）。目前，我国采用的是《国家免疫规划疫苗儿童免疫程序及说明（2021年版）》。计划免疫和免疫规划工作是我国卫生领域成效*为显著、影响*为广泛的工作之一，对保护儿童健康，促进社会进步与经济发展产生巨大作用。 课程思政 中国疫苗之父、微生物学的奠基人——汤飞凡 汤飞凡（1897—1958），中国疫苗之父、中国微生物科学的奠基人，沙眼衣原体的发现者。长期从事病毒学和免疫学的研究。他带领小组，研制出中国自己的优质牛痘疫苗，推动了全国规模的普种牛痘运动，为天花病在中国绝迹做出了杰出贡献。此外，他还研制出鼠疫减毒活疫苗、狂犬疫苗、黄热病减毒活疫苗等系列疫苗。长期以来，衣原体一直被误认为病毒，直到1957年汤教授成功分离沙眼衣原体并进行充分的研究后，人们才认识到衣原体不同于病毒，它是一种介于细菌与病毒之间的微生物。汤教授热心科学、忠于科学、敢于探索的科学精神，值得后人学习和敬仰，他的卓越成就推动了人类医学的发展，为祖国赢得了巨大荣誉。 二、免疫学检验及其新业态发展 我国检验医学发展已经有近百年的历史，经历了从手工检验到半自动化分析，再到全自动化分析和实验室信息化的飞速发展阶段。当前，人工智能、大数据、云计算、云存储、物联网等技术不断与医疗、大健康产业互相渗透，在检验样本采集与处理、形态学识别、检验结果判读与审查、远程控制与增强现实等方面得到越来越广泛的应用，有效减少了检验工作人员因主观性而导致的误差，提高了工作效率。以大数据为基础的人工智能模型的建立，为疾病防控、癌症筛查、病种分布、遗传图谱、基因检测、人体数据分析等带来了有价值的发现和应用。 芯片免疫分析技术是将抗原抗体结合反应的特异性与电子芯片高密度集成原理相结合产生的一种全新概念的生物检测技术。该技术将几个、几十个，甚至几万个或更高数量的抗原（或抗体）高密度排列在一起制成芯片，与患者待检样品与生物标本同时进行反应，可一次获得芯片中所有已知抗原（或抗体）的检测结果，高通量获取生物信息，在疾病诊断、高通量药物筛选、环境和农业检测、食品卫生等方面将得到广泛的应用。医学检验新业态的蓬勃发展，如独立医学实验室（independent clinical laboratory），又称第三方检测，独立开展医学检验或病理诊断服务；“互联网+”基层医学检验、互联网自助医学检验等，通过线上线下服务一体化，实现机构和居民之间人性化服务对接，创新了检验服务的模式。 三、免疫学及其检验技术在医学中的地位和作用 免疫学及其检验技术已广泛应用于临床、科研和教学等各个方面。免疫学是当今生命科学和现代医学的前沿阵地之一，分子生物学的兴起，极大地促进了免疫学的发展。免疫诊断已成为诊断疾病的临床*重要的手段之一；疫苗的研制与接种是预防和消灭传染性疾病的重要途径，免疫生物治疗已经成为临床治疗疾病的一种重要的手段。如今，细胞因子及其受体和信号转导的研究已成为现代免疫学的重要研究领域，免疫学及其检验技术在21世纪的生命科学和医学的发展中将发挥更加重要的作用。 课程思政 苍生在上——共和国勋章获得者钟南山院士 2003年在抗击严重急性呼吸综合征（SARS）的战斗中，钟院士主动要求承担广东省危重SARS 患者的救治工作，并率领团队总结出“三早三合理”的诊疗原则；2020年新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）疫情暴发后，84岁高龄的钟院士再次临危受命，冲在抗疫的*前线。从抗击SARS 到抗击新冠肺炎疫情，全面展现了钟南山院士可贵的脊梁精神。从医数十年，钟南山院士始终坚持每周查房和专家门诊，为患者服务；坚持教书育人和科学研究，教导学生“学本领和学做人相统一”，并以身作则弘扬“医德就是想方设法解决病人的实际困难”的价值观。他像一个勇敢的战士，守护着人们的健康。 第3节 免疫学检验技术的临床应用 免疫学测定已成为微量分析检测方法，