免疫学检测技术发展历史

1.1抗原

1.2抗体

1．原始免疫学时期

2．传统免疫学时期

3．现代免疫学时期

免疫学检测技术发展历史

免疫学是研究宿主免疫系统识别并消除有害生物及其成分的应答过程及机制的科学。“免疫（Immunity）”一词源于拉丁文“Immunitas”，原意是免除赋税和差役。传统的免疫学起源于人类对传染性疾病的抵御能力，在研究早期多集中在抗体的抗感染能力的研究。到了20世纪中期以后，人们逐渐突破了抗感染研究的局限，而对各种抗原、微生物的作用进行研究，并且发展了基础的免疫学、临床免疫学、免疫学检测、医学免疫学等多个分支。因此现代免疫学将“免疫”定义为：机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。在人体存在一个负责免疫功能的完整的解剖系统——免疫系统。与其他系统一样他有着自身的运行机制并和其他的系统相互配合、相互制约，共同维持着生命过程的生理平衡。

近几十年来，随着生物医学的研究进展，免疫学以其独特的优势有力的推动了医学和生物学中各个领域的发展。人们对免疫的本质有了更加全面的认识。目前，免疫学已经成为医学和生物学领域的带头学科之一。它主要包括以下内容：免疫系统的组织结构，免疫系统对抗原的识别及应答，免疫系统对抗原的排异效应及其机制，免疫耐受的诱导、维持、破坏及其机制等。其中最基本的就是抗原和抗体。

1.1抗原

抗原（Antigen，Ag）是能够引起免疫反应的分子，它是形成特异性免疫反应的必备条件，没有抗原的刺激，就没有特异性免疫的形成。

抗原的概念

抗原是指可被T淋巴细胞、B淋巴细胞识别，能够刺激机体免疫系统诱导免疫应答产生相应的抗体和/或致淋巴细胞等免疫物质，同时又能在体内、外与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的物质。一个完整的抗原应包括两方面的基本性质：①免疫原性（Immunogenicity）或抗原性（Antigenicity），即诱导刺激免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞的能力，具有这种能力的物质称为的物质称为免疫原（Immunogen）；②免疫反应性（Immunoreactivity），指与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合，引起免疫反应的性能。

具备上述两种特性的物质为完全抗原，仅具有免疫反应性的物质被称为半抗原（Hapten）。抗原是免疫应答的起始因子，机体的免疫应答同抗原的性质有密切的关系。在某些特定条件下，抗原也可引起机体产生免疫耐受性（Immunologictolerance）。

1.2抗体

抗体（Anitbody）是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的能与抗原发生特异性结合的糖蛋白。而免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）通常是一组具有抗体活性和抗体样结构的球蛋白。从定义中可以看出，所有的抗体都是免疫球蛋白，而并非所有的免疫球蛋白都是抗体，比如说骨髓瘤蛋白，虽然其结构与抗体相似，但无免疫活性，就不是抗体。抗体主要存在于血清内，但在其他体液及外分泌液中也有存在。

免疫学经历了四个迅速发展阶段：

1876年后，多种病原菌被发现，用已灭活及减毒的病原体制成疫苗，预防多种传染病，使疫苗得以广泛发展和使用。

1900年前后，抗原与抗体的发现，揭示出“抗原诱导特异抗体产生”这一免疫学的根本问题，促进了免疫化学的发展及抗体的临床应用。

1957年后，细胞免疫学的兴起，人类理解到特异免疫是T及B淋巴细胞对抗原刺激所进行的主动免疫应答过程的结果，理解到细胞免疫和体液免疫的不同效应与协同功能。

1977年后，分子免疫学的发展，得以从基因活化的分子水平，理解抗原刺激与淋巴细胞应答类型的内在联系与机制。

与其他学科一样，免疫学也是随着社会的发展和科学的进步而逐渐发生、发展和成熟的。免疫学的发展可分为原始、传统和现代三个时期。

1．原始免疫学时期

免疫学起源于中国。我国古代医师在医治天花的长期临床实践中，发现康复后的天花患者及护理者，或穿过沾染患者痘痂的衣服的人不再患天花，于是就大胆创用了将天花痂粉吹入正常人鼻孔的方法来预防天花，这是世界上最早的原始疫苗。据考证，这种人痘苗在唐代开元年间（公元713～741年）就已出现，至10世纪时已在民间广为流传，并逐渐传播到国外。

在约在15世纪，人痘苗法传到中东。当地人把鼻孔吹入法改良为皮内接种法，免疫效果更加显著。1721年，英国驻土耳其大使夫人MaryMontagu把这种接种法传入英国，并且很快遍及欧洲。但是这种经验性的人痘苗虽然有一定免疫效果，却不十分可靠，而且还有人工感染的危险，所以未能为人们普遍接受。

到了18世纪末，英格兰乡村医生E.Jenner从挤奶女工多患牛痘（一种轻型的局部痘疹）、但不患天花的现象中得到启示，经过一系列实验后，于1798年成功地创制出牛痘苗，并公开推行牛痘苗接种法。这是世界上第一例成功的疫苗，为人类最终战胜天花做出了不朽的贡献。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，所以这种孤立的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。

2．传统免疫学时期

19世纪后期，微生物学的发展为免疫学的形成奠定了基础。1880年，法国微生物学家L.Pasteur偶然发现接种陈旧的鸡霍乱杆菌培养物可使鸡免受毒性株的感染，转而成功地创制了炭疽杆菌减毒疫苗和狂犬病疫苗，并开始了免疫机制的研究。1883年，俄国动物学家E.Metchnikoff发现了白细胞的吞噬作用并提出了细胞免疫（cellularimmunity）学说。1890年，德国医师E.vonBehring和日本学者北里发现了白喉抗毒素。1894年比利时血清学家J.Bordet发现了补体。这此发现支持体液免疫（humoralimmunity）学说。两种学派曾一度论战不休，直到20世纪初英国医师A.Wright发现了调理素，德国学者P.Ehrlich提出侧链学说，才将两种学说统一起来。1901年，“免疫学”一词首先出现在《IndexMedicus》中，1916年《JournalofImmunology》创刊。作为一门学科，免疫学至此才正式为人们所承认。

于此同时，研究抗原体反应的学问血清学（serology）也逐渐形成和发展起来。1896年H.Durham等人发现了凝集反应，1897年R.Kraus发现了沉淀反应，1900年K.Landsteiner发现了人类ABO血型，J.Bordet发现了补体结合反应。这些实验逐渐在临床检验中得到应用。此后的几十年中，血清学研究代表了免疫学发展的主流。

3．现代免疫学时期

：20世纪中期以后，免疫学众多新发现频频向传统免疫学观念挑战。1945年R.Owen发现同卵双生的两只小牛的不同血型可以互相耐受，1948年C.Snell发现了组织相容性抗原，1953年R.Billingham等人成功地进行了人工耐受试验，1956年Witebsky等人建立了自身免疫病动物模型。这些免疫生物学现象迫使人们必须跳出抗感染的圈子，甚至站在医学领域之外去看待免疫学。

于是一个免疫学的新理论克隆选择学说（cloneselectiontheory）于1958年由澳大利亚学者F.Burnet提出。该学说认为：体内存在识别各种抗原的免疫细胞克隆；抗原通过细胞受体选择相应的克隆重并使之活化和增殖，变成抗体产生细胞和免疫记忆细胞；胚胎时期与抗原接触的免疫细胞可被破坏或抑制，称为禁忌细胞株（forbiddenclone）；部分免疫细胞可因突变而与自身抗原起反应。这个理论虽不十分完善，但解释了大部分免疫现象，为多数学者所接受并被后来的实验所证明，可以说是一个划时代的免疫学理论。

嗣后，细胞免疫以一个崭新的面貌再度兴起。1956年B.Glick发现了腔上囊的作用，1961年J.Miller发现了胸腺的功能，1966年H.Claman等人区分出B细胞与T细胞，并且发现了它们的免疫协同作用，以后又相继发现了T细胞中不同的亚群及其鉴定方法，以及免疫细胞间朴素作用的机制和主要组织相容性复合体限制性。

同时，体液免疫继续向纵深发展。自40年代初确认抗体是血清丙种球蛋白之后，1950年R.Porter用蛋白酶水解获得了抗体的片段，G.Edelman用化学断裂法得到了抗体的多肽链，共同证明了抗体的分子结构；60年代统一了免疫球蛋白的分类和名称；1957年G.Kǒhler和C.Milstein等人用B细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体；1978年S.Tonegawa发现了免疫球蛋白的基因重排。

80年代以来，众多的细胞因子相继被发现。对它们的受体、基因及其生物活性的研究促进了分子免疫学的蓬勃发展，有人称之为“分子免疫学时期”，但从理论上并未突破克隆重选择学说，只是从技术手段上把免疫学研究推向一个新水平。

新中国成立以来，免疫学在医学上的应用已经有了很大进展。防治传染病的生物制品不仅满足国内的需要，而且支援其他一些国家。近年研制的新疫苗如化学疫苗、乙型肝炎疫苗等，已经接近世界先进水平。中国已经消灭天花，并且基本上消灭和控制了人间鼠疫和真性霍乱，等烈性传染病。脊髓灰质炎、麻疹、白喉、百日咳、破伤风等常见传染病的发病率已经大大降低。

现代免疫学逐步发展成为既有自身的理论体系、又有特殊研究方法的独立学科。它为生物学的研究提供了一些新的手段。

早在20世纪初，人们已经利用免疫学来区分人类的血型。植物分类学很早就应用免疫学的方法。在研究植物和动物的毒素时也采用了免疫学技术。例如，1889～1890年，人们用免疫学技术研究白喉毒素和破伤风毒素，随后又用它来研究植物毒素，如蓖麻毒素、巴豆毒素和动物毒素中的蛇毒、蜘蛛毒。另外，人们很早就利用沉淀反应鉴别动物的血迹。近年发展起来的一些新技术，如放射免疫、免疫荧光和酶免疫等，都为生物学提供了实用的研究手段。

从实质上说，现代免疫学不过是生物-医学的一个分支。但是，随着科学技术的发展，它本身又派生出许多独立的分支学科，例如，与现代生物学有密切关系的分子免疫学、免疫生物学和免疫遗传学，与医学有密切关系的免疫血液学、免疫药理学、免疫病理学、生殖免疫学、移植免疫学、肿瘤免疫学、抗感染免疫学、临床免疫学等。

现在，对免疫学的研究已经达到细胞水平和分子水平，人们正在努力探讨生物的基本生理规律——免疫的自身稳定机制。医学中的许多重要问题，如自身免疫、超敏反应、肿瘤免疫、移植免疫、免疫遗传等，必将得到更好的解决。