免疫學檢測技術發展歷史

免疫學是研究宿主免疫系統識別並消除有害生物及其成分的應答過程及機制的科學。

近幾十年來，隨著生物醫學的研究進展，免疫學以其獨特的優勢有力的推動了醫學和生物學中各個領域的發展。人們對免疫的本質有了更加全面的認識。

基本介紹

• 中文名：免疫學檢測技術發展歷史
• 源於：拉丁文“Immunitas”
• 原意：免除賦稅和差役
• 對象：研究宿主免疫系統
• 特點：相互配合、相互制約
• 最基本：抗原和抗體

發展歷史

免疫學是研究宿主免疫系統識別並消除有害生物及其成分的應答過程及機制的科學。“免疫（Immunity）”一詞源於拉丁文“Immunitas”，原意是免除賦稅和差役。傳統的免疫學起源於人類對傳染性疾病的抵禦能力，在研究早期多集中在抗體的抗感染能力的研究。到了20世紀中期以後，人們逐漸突破了抗感染研究的局限，而對各種抗原、微生物的作用進行研究，並且發展了基礎的免疫學、臨床免疫學、免疫學檢測、醫學免疫學等多個分支。因此現代免疫學將“免疫”定義為：機體對“自己”和“異己”識別、應答過程中所產生的生物學效應的總和，正常情況下是維持內環境穩定的一種生理性功能。在人體存在一個負責免疫功能的完整的解剖系統——免疫系統。與其他系統一樣他有著自身的運行機制並和其他的系統相互配合、相互制約，共同維持著生命過程的生理平衡。

近幾十年來，隨著生物醫學的研究進展，免疫學以其獨特的優勢有力的推動了醫學和生物學中各個領域的發展。人們對免疫的本質有了更加全面的認識。目前，免疫學已經成為醫學和生物學領域的帶頭學科之一。它主要包括以下內容：免疫系統的組織結構，免疫系統對抗原的識別及應答，免疫系統對抗原的排異效應及其機制，免疫耐受的誘導、維持、破壞及其機制等。其中最基本的就是抗原和抗體。

抗原

抗原（Antigen，Ag）是能夠引起免疫反應的分子，它是形成特異性免疫反應的必備條件，沒有抗原的刺激，就沒有特異性免疫的形成。

抗原的概念

抗原是指可被T淋巴細胞、B淋巴細胞識別，能夠刺激機體免疫系統誘導免疫應答產生相應的抗體和/或致淋巴細胞等免疫物質，同時又能在體內、外與抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合的物質。一個完整的抗原應包括兩方面的基本性質：①免疫原性（Immunogenicity）或抗原性（Antigenicity），即誘導刺激免疫系統產生抗體或致敏淋巴細胞的能力，具有這種能力的物質稱為的物質稱為免疫原（Immunogen）；②免疫反應性（Immunoreactivity），指與相應抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合，引起免疫反應的性能。

具備上述兩種特性的物質為完全抗原，僅具有免疫反應性的物質被稱為半抗原（Hapten）。抗原是免疫應答的起始因子，機體的免疫應答同抗原的性質有密切的關係。在某些特定條件下，抗原也可引起機體產生免疫耐受性（Immunologictolerance）。

抗體

抗體（Anitbody）是B細胞接受抗原刺激後增殖分化為漿細胞所產生的能與抗原發生特異性結合的糖蛋白。而免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）通常是一組具有抗體活性和抗體樣結構的球蛋白。從定義中可以看出，所有的抗體都是免疫球蛋白，而並非所有的免疫球蛋白都是抗體，比如說骨髓瘤蛋白，雖然其結構與抗體相似，但無免疫活性，就不是抗體。抗體主要存在於血清內，但在其他體液及外分泌液中也有存在。

免疫學經歷了四個迅速發展階段：

1876年後，多種病原菌被發現，用已滅活及減毒的病原體製成疫苗，預防多種傳染病，使疫苗得以廣泛發展和使用。

1900年前後，抗原與抗體的發現，揭示出“抗原誘導特異抗體產生”這一免疫學的根本問題，促進了免疫化學的發展及抗體的臨床套用。

1957年後，細胞免疫學的興起，人類理解到特異免疫是T及B淋巴細胞對抗原刺激所進行的主動免疫應答過程的結果，理解到細胞免疫和體液免疫的不同效應與協同功能。

1977年後，分子免疫學的發展，得以從基因活化的分子水平，理解抗原刺激與淋巴細胞應答類型的內在聯繫與機制。

與其他學科一樣，免疫學也是隨著社會的發展和科學的進步而逐漸發生、發展和成熟的。免疫學的發展可分為原始、傳統和現代三個時期。

原始免疫

免疫學起源於中國。我國古代醫師在醫治天花的長期臨床實踐中，發現康復後的天花患者及護理者，或穿過沾染患者痘痂的衣服的人不再患天花，於是就大膽創用了將天花痂粉吹入正常人鼻孔的方法來預防天花，這是世界上最早的原始疫苗。據考證，這種人痘苗在唐代開元年間（公元713～741年）就已出現，至10世紀時已在民間廣為流傳，並逐漸傳播到國外。

在約在15世紀，人痘苗法傳到中東。當地人把鼻孔吹入法改良為皮內接種法，免疫效果更加顯著。1721年，英國駐土耳其大使夫人MaryMontagu把這種接種法傳入英國，並且很快遍及歐洲。但是這種經驗性的人痘苗雖然有一定免疫效果，卻不十分可靠，而且還有人工感染的危險，所以未能為人們普遍接受。

到了18世紀末，英格蘭鄉村醫生E.Jenner從擠奶女工多患牛痘（一種輕型的局部痘疹）、但不患天花的現象中得到啟示，經過一系列實驗後，於1798年成功地創製出牛痘苗，並公開推行牛痘苗接種法。這是世界上第一例成功的疫苗，為人類最終戰勝天花做出了不朽的貢獻。但當時微生物學尚未發展起來，人們尚不認識天花和牛痘的病原體，所以這種孤立的成功並未得到理論上的升華。此後一個世紀內，免疫學一直停留在這種原始的經驗狀態。

傳統免疫

19世紀後期，微生物學的發展為免疫學的形成奠定了基礎。1880年，法國微生物學家L.Pasteur偶然發現接種陳舊的雞霍亂桿菌培養物可使雞免受毒性株的感染，轉而成功地創製了炭疽桿菌減毒疫苗和狂犬病疫苗，並開始了免疫機制的研究。1883年，俄國動物學家E.Metchnikoff發現了白細胞的吞噬作用並提出了細胞免疫（cellularimmunity）學說。1890年，德國醫師E.vonBehring和日本學者北里發現了白喉抗毒素。1894年比利時血清學家J.Bordet發現了補體。這此發現支持體液免疫（humoralimmunity）學說。兩種學派曾一度論戰不休，直到20世紀初英國醫師A.Wright發現了調理素，德國學者P.Ehrlich提出側鏈學說，才將兩種學說統一起來。1901年，“免疫學”一詞首先出現在《IndexMedicus》中，1916年《JournalofImmunology》創刊。作為一門學科，免疫學至此才正式為人們所承認。

於此同時，研究抗原體反應的學問血清學（serology）也逐漸形成和發展起來。1896年H.Durham等人發現了凝集反應，1897年R.Kraus發現了沉澱反應，1900年K.Landsteiner發現了人類ABO血型，J.Bordet發現了補體結合反應。這些實驗逐漸在臨床檢驗中得到套用。此後的幾十年中，血清學研究代表了免疫學發展的主流。

現代免疫

：20世紀中期以後，免疫學眾多新發現頻頻向傳統免疫學觀念挑戰。1945年R.Owen發現同卵雙生的兩隻小牛的不同血型可以互相耐受，1948年C.Snell發現了組織相容性抗原，1953年R.Billingham等人成功地進行了人工耐受試驗，1956年Witebsky等人建立了自身免疫病動物模型。這些免疫生物學現象迫使人們必須跳出抗感染的圈子，甚至站在醫學領域之外去看待免疫學。

於是一個免疫學的新理論克隆選擇學說（cloneselectiontheory）於1958年由澳大利亞學者F.Burnet提出。該學說認為：體記憶體在識別各種抗原的免疫細胞克隆；抗原通過細胞受體選擇相應的克隆重並使之活化和增殖，變成抗體產生細胞和免疫記憶細胞；胚胎時期與抗原接觸的免疫細胞可被破壞或抑制，稱為禁忌細胞株（forbiddenclone）；部分免疫細胞可因突變而與自身抗原起反應。這個理論雖不十分完善，但解釋了大部分免疫現象，為多數學者所接受並被後來的實驗所證明，可以說是一個劃時代的免疫學理論。

嗣後，細胞免疫以一個嶄新的面貌再度興起。1956年B.Glick發現了腔上囊的作用，1961年J.Miller發現了胸腺的功能，1966年H.Claman等人區分出B細胞與T細胞，並且發現了它們的免疫協同作用，以後又相繼發現了T細胞中不同的亞群及其鑑定方法，以及免疫細胞間樸素作用的機制和主要組織相容性複合體限制性。

同時，體液免疫繼續向縱深發展。自40年代初確認抗體是血清丙種球蛋白之後，1950年R.Porter用蛋白酶水解獲得了抗體的片段，G.Edelman用化學斷裂法得到了抗體的多肽鏈，共同證明了抗體的分子結構；60年代統一了免疫球蛋白的分類和名稱；1957年G.Kǒhler和C.Milstein等人用B細胞雜交瘤技術製備出單克隆抗體；1978年S.Tonegawa發現了免疫球蛋白的基因重排。

80年代以來，眾多的細胞因子相繼被發現。對它們的受體、基因及其生物活性的研究促進了分子免疫學的蓬勃發展，有人稱之為“分子免疫學時期”，但從理論上並未突破克隆重選擇學說，只是從技術手段上把免疫學研究推向一個新水平。

新中國成立以來，免疫學在醫學上的套用已經有了很大進展。防治傳染病的生物製品不僅滿足國內的需要，而且支援其他一些國家。近年研製的新疫苗如化學疫苗、B型肝炎疫苗等，已經接近世界先進水平。中國已經消滅天花，並且基本上消滅和控制了人間鼠疫和真性霍亂，等烈性傳染病。脊髓灰質炎、麻疹、白喉、百日咳、破傷風等常見傳染病的發病率已經大大降低。

現代免疫學逐步發展成為既有自身的理論體系、又有特殊研究方法的獨立學科。它為生物學的研究提供了一些新的手段。

早在20世紀初，人們已經利用免疫學來區分人類的血型。植物分類學很早就套用免疫學的方法。在研究植物和動物的毒素時也採用了免疫學技術。例如，1889～1890年，人們用免疫學技術研究白喉毒素和破傷風毒素，隨後又用它來研究植物毒素，如蓖麻毒素、巴豆毒素和動物毒素中的蛇毒、蜘蛛毒。另外，人們很早就利用沉澱反應鑑別動物的血跡。近年發展起來的一些新技術，如放射免疫、免疫螢光和酶免疫等，都為生物學提供了實用的研究手段。

從實質上說，現代免疫學不過是生物-醫學的一個分支。但是，隨著科學技術的發展，它本身又派生出許多獨立的分支學科，例如，與現代生物學有密切關係的分子免疫學、免疫生物學和免疫遺傳學，與醫學有密切關係的免疫血液學、免疫藥理學、免疫病理學、生殖免疫學、移植免疫學、腫瘤免疫學、抗感染免疫學、臨床免疫學等。

現在，對免疫學的研究已經達到細胞水平和分子水平，人們正在努力探討生物的基本生理規律——免疫的自身穩定機制。醫學中的許多重要問題，如自身免疫、超敏反應、腫瘤免疫、移植免疫、免疫遺傳等，必將得到更好的解決。