免疫學(xué)樣板模版一、免疫學(xué)概述

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，研究生物體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的科學(xué)。其核心內(nèi)容包括免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答機制、免疫調(diào)節(jié)以及免疫相關(guān)疾病等。本模板旨在提供免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用框架，幫助讀者系統(tǒng)了解該領(lǐng)域的核心概念與實踐方法。

（一）免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子三部分構(gòu)成，各部分協(xié)同作用維持機體健康。

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：骨髓、胸腺，負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的生成與成熟。

(2)外周免疫器官：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織，是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞，分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和天然免疫。

(2)非淋巴細(xì)胞：巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞等，參與免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)。

3.免疫分子

(1)免疫球蛋白：B細(xì)胞表面受體，參與特異性結(jié)合抗原。

(2)細(xì)胞因子：如IL-1、TNF-α，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性和功能。

(3)補體系統(tǒng)：參與炎癥反應(yīng)和病原體清除。

（二）免疫應(yīng)答機制

免疫應(yīng)答分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩個階段，具體過程如下：

1.固有免疫

(1)觸發(fā)：快速識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

(2)反應(yīng)：巨噬細(xì)胞吞噬病原體，NK細(xì)胞清除被感染細(xì)胞。

2.適應(yīng)性免疫

(1)初始應(yīng)答：B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞。

(2)記憶應(yīng)答：長期保留免疫記憶，提高再次感染時的反應(yīng)速度。

二、免疫學(xué)應(yīng)用

免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值，主要包括疾病診斷、疫苗研發(fā)和免疫治療等方面。

（一）疾病診斷

1.免疫印跡技術(shù)：檢測特異性蛋白表達，用于腫瘤標(biāo)志物分析。

2.流式細(xì)胞術(shù)：定量分析免疫細(xì)胞亞群，輔助感染性疾病診斷。

3.ELISA實驗：通過抗原抗體結(jié)合，測定血清中抗體或細(xì)胞因子水平。

（二）疫苗研發(fā)

1.死亡疫苗：完整病原體滅活，免疫原性強但安全性較低。

2.減毒活疫苗：弱化病原體毒力，誘導(dǎo)持久免疫但可能引發(fā)副作用。

3.亞單位疫苗：僅用抗原成分制備，安全性高但免疫效果可能較弱。

（三）免疫治療

1.免疫檢查點抑制劑：阻斷負(fù)向調(diào)控信號，增強T細(xì)胞殺傷能力（如PD-1/PD-L1抑制劑）。

2.CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞，特異性靶向腫瘤細(xì)胞。

3.細(xì)胞因子療法：輸注IL-2等細(xì)胞因子，提升抗腫瘤免疫反應(yīng)。

三、實驗操作要點

免疫學(xué)實驗需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，以下為典型實驗步驟：

（一）ELISA實驗流程

1.包被：將抗原固定于酶標(biāo)板孔內(nèi)，4℃過夜。

2.封閉：用封閉液阻斷非特異性結(jié)合位點。

3.結(jié)合：加入待測樣本或標(biāo)準(zhǔn)品，室溫孵育。

4.顯色：加入酶標(biāo)二抗，TMB顯色反應(yīng)。

5.定量：酶標(biāo)儀讀取OD值，計算結(jié)果。

（二）流式細(xì)胞術(shù)操作

1.制備細(xì)胞懸液：PBS洗滌細(xì)胞，調(diào)整濃度至1×10^6/mL。

2.染色：加入熒光標(biāo)記抗體，冰上避光孵育30分鐘。

3.上機：細(xì)胞懸液通過流式細(xì)胞儀，收集數(shù)據(jù)。

4.分析：使用FlowJo軟件進行細(xì)胞亞群統(tǒng)計與可視化。

四、免疫學(xué)研究前沿

當(dāng)前免疫學(xué)研究聚焦于精準(zhǔn)免疫調(diào)節(jié)和新型治療策略，主要方向包括：

1.人工智能輔助免疫分析：利用機器學(xué)習(xí)預(yù)測免疫應(yīng)答差異。

2.腸道免疫微生態(tài)調(diào)控：通過益生菌改善免疫失衡狀態(tài)。

3.基因編輯技術(shù)優(yōu)化免疫細(xì)胞：CRISPR修飾T細(xì)胞提高療效。

本模板系統(tǒng)介紹了免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識、應(yīng)用技術(shù)和研究進展，為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與研究提供參考框架。

**一、免疫學(xué)概述**

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，研究生物體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的科學(xué)。其核心內(nèi)容包括免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答機制、免疫調(diào)節(jié)以及免疫相關(guān)疾病等。本模板旨在提供免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用框架，幫助讀者系統(tǒng)了解該領(lǐng)域的核心概念與實踐方法。

（一）免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子三部分構(gòu)成，各部分協(xié)同作用維持機體健康。

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：骨髓、胸腺，負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的生成與成熟。

骨髓：作為造血器官，是B細(xì)胞和部分T細(xì)胞（經(jīng)血液運輸至胸腺）的發(fā)育場所。骨髓中的造血干細(xì)胞（HSCs）通過分化形成前體細(xì)胞，進而發(fā)育為各類免疫細(xì)胞。此外，骨髓也是漿細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的起源地。

胸腺：位于胸腔前縱隔，是T細(xì)胞成熟的關(guān)鍵場所。未成熟的T細(xì)胞前體（CD4-CD8-）從骨髓遷移至胸腺，經(jīng)歷陽性選擇（確認(rèn)能識別MHC分子）和陰性選擇（排除自身反應(yīng)性）兩個關(guān)鍵過程，最終分化為成熟的CD4+輔助性T細(xì)胞或CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞，并輸出至外周循環(huán)。

(2)外周免疫器官：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織，是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。

淋巴結(jié)：遍布全身的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)器官，是免疫細(xì)胞聚集和應(yīng)答啟動的場所。淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)時，其中的抗原被抗原呈遞細(xì)胞（APCs）捕獲并呈遞給淋巴細(xì)胞，引發(fā)局部免疫反應(yīng)。淋巴結(jié)內(nèi)包含皮質(zhì)（B細(xì)胞區(qū)）、髓質(zhì)（T細(xì)胞區(qū)和濾泡）等區(qū)域，具有明確的組織結(jié)構(gòu)。

脾臟：最大的外周免疫器官，主要濾過血液。脾臟分為紅髓（主要參與血細(xì)胞清除和儲存）和白髓（包含T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū)，執(zhí)行免疫應(yīng)答）。脾臟在清除血液中的病原體和衰老紅細(xì)胞方面發(fā)揮重要作用。

黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）：包括派爾集合淋巴結(jié)（Peyer'spatches，腸道）、扁桃體（口咽部）等，是抵御黏膜感染的第一道防線。MALT中的淋巴細(xì)胞能快速響應(yīng)局部病原體入侵，產(chǎn)生分泌型IgA等黏膜保護性免疫球蛋白。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞，分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和天然免疫。

T細(xì)胞：起源于骨髓，但在胸腺成熟。主要功能包括：

-CD4+T細(xì)胞（輔助性T細(xì)胞）：識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCII類分子呈遞的抗原，分泌細(xì)胞因子（如IL-2、IFN-γ）協(xié)調(diào)B細(xì)胞增殖、巨噬細(xì)胞活化等其他免疫細(xì)胞功能。

-CD8+T細(xì)胞（細(xì)胞毒性T細(xì)胞）：識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCI類分子呈遞的抗原（主要來自被感染或腫瘤細(xì)胞），直接殺傷靶細(xì)胞。

-調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）：如CD25+CD4+Foxp3+T細(xì)胞，通過分泌IL-10、TGF-β等抑制免疫應(yīng)答，維持免疫耐受。

B細(xì)胞：起源于骨髓，成熟于骨髓。主要功能包括：

-識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCII類分子呈遞的抗原（通過B細(xì)胞受體BCR），啟動體液免疫。

-分化為漿細(xì)胞，大量產(chǎn)生特異性抗體（IgM,IgG,IgA,IgE）。

-分化為記憶B細(xì)胞，提供二次免疫應(yīng)答的快速回憶反應(yīng)。

NK細(xì)胞：起源于骨髓，主要在脾臟和淋巴結(jié)發(fā)育成熟。無需抗原預(yù)先致敏，可直接殺傷病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，并通過分泌細(xì)胞因子（如IFN-γ）輔助免疫調(diào)節(jié)。

(2)非淋巴細(xì)胞：巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞等，參與免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)。

巨噬細(xì)胞：來源于單核細(xì)胞（血液中的白細(xì)胞），在組織內(nèi)定居并分化為巨噬細(xì)胞。功能包括：

-吞噬并清除病原體、細(xì)胞碎片。

-通過MHCII類分子呈遞抗原，激活T細(xì)胞。

-分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子，調(diào)控炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答。

樹突狀細(xì)胞（DCs）：是功能最強的APCs，起源于骨髓，在骨髓、淋巴組織等處發(fā)育成熟。功能包括：

-高效捕獲、處理和呈遞抗原。

-遷移至淋巴結(jié)，將抗原信息傳遞給初始T細(xì)胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

粒細(xì)胞：包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞。主要參與固有免疫：

-中性粒細(xì)胞：快速遷移至炎癥部位，通過吞噬作用清除細(xì)菌和真菌。

-嗜酸性粒細(xì)胞：參與抗寄生蟲感染和過敏反應(yīng)。

-嗜堿性粒細(xì)胞：與IgE介導(dǎo)的過敏反應(yīng)相關(guān)。

3.免疫分子

(1)免疫球蛋白：B細(xì)胞表面受體（BCR），參與特異性結(jié)合抗原。

BCR由膜結(jié)合IgM或IgD（初B細(xì)胞）或IgD/IgG/IgA/IgE（活化B細(xì)胞/漿細(xì)胞），是B細(xì)胞識別抗原的第一受體。BCR將抗原信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)，觸發(fā)B細(xì)胞活化、增殖和分化。

(2)細(xì)胞因子：如IL-1、TNF-α，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性和功能。

-IL-1：主要由巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生，參與炎癥反應(yīng)、發(fā)熱和T細(xì)胞活化。

-TNF-α：主要由活化的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生，促進炎癥、細(xì)胞凋亡和免疫調(diào)節(jié)。

-其他重要細(xì)胞因子還包括IL-2（T細(xì)胞增殖關(guān)鍵因子）、IL-4（B細(xì)胞活化和Th2分化）、IFN-γ（Th1細(xì)胞關(guān)鍵因子）等。

(3)補體系統(tǒng)：參與炎癥反應(yīng)和病原體清除。

補體系統(tǒng)是一組存在于血液和體液中的蛋白質(zhì)，通過級聯(lián)酶解激活，產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)：

-直接裂解病原體（如細(xì)菌）。

-通過調(diào)理作用（Opsonization）促進吞噬細(xì)胞吞噬病原體。

-生成過敏毒素（如C3a,C5a），引起血管通透性增加和炎癥細(xì)胞募集。

-激發(fā)炎癥反應(yīng)，招募更多免疫細(xì)胞至感染部位。

（二）免疫應(yīng)答機制

免疫應(yīng)答分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩個階段，具體過程如下：

1.固有免疫

(1)觸發(fā)：快速識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

PAMPs是廣泛存在于病原體（細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲）但不存在于宿主細(xì)胞中的分子，如細(xì)菌的脂多糖（LPS）、病毒RNA、真菌β-葡聚糖等。固有免疫細(xì)胞表面的模式識別受體（PRRs），包括Toll樣受體（TLRs）、NOD樣受體（NLRs）、RIG-I樣受體（RLRs）等，能夠識別PAMPs，啟動防御反應(yīng)。

(2)反應(yīng)：巨噬細(xì)胞吞噬病原體，NK細(xì)胞清除被感染細(xì)胞。

-巨噬細(xì)胞識別PAMPs或被細(xì)胞因子（如IL-1、TNF-α）激活后，遷移至感染部位。

-巨噬細(xì)胞通過其表面的吞噬受體（如補體受體、清道夫受體）識別并吞噬病原體，然后在溶酶體中降解。

-巨噬細(xì)胞在吞噬病原體后，會高表達MHCII類分子，呈遞抗原給T細(xì)胞，并分泌細(xì)胞因子（如IL-12）促進適應(yīng)性免疫啟動。

-NK細(xì)胞通過識別被病毒感染細(xì)胞表面下調(diào)的MHCI類分子，或識別靶細(xì)胞表面的病毒感染相關(guān)分子（如HBVX抗原），直接殺傷這些靶細(xì)胞。

2.適應(yīng)性免疫

(1)初始應(yīng)答：B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞。

-抗原呈遞：APCs（如DCs）捕獲抗原，處理成肽段，通過MHCI類分子（呈遞給CD8+T細(xì)胞）或MHCII類分子（呈遞給CD4+T細(xì)胞）呈遞給T細(xì)胞受體（TCR）。

-T細(xì)胞活化：初始T細(xì)胞（NaiveTcell）需要同時識別MHC-抗原肽復(fù)合物（信號1）和由APCs表達的核心共刺激分子（如B7-CD28，信號2），以及由APCs分泌的細(xì)胞因子（如IL-12促進Th1分化，IL-4促進Th2分化，信號3），才能被完全激活。

-B細(xì)胞活化：B細(xì)胞通過BCR特異性識別抗原。對于大多數(shù)蛋白抗原，B細(xì)胞需要CD4+輔助性T細(xì)胞（特別是Th2細(xì)胞）提供輔助信號（細(xì)胞接觸和細(xì)胞因子IL-4等），才能被完全激活并分化為漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞。

-效應(yīng)T細(xì)胞：活化的CD4+T細(xì)胞分化為Th1（分泌IFN-γ，輔助細(xì)胞免疫）、Th2（分泌IL-4,IL-5,IL-13，輔助體液免疫和過敏反應(yīng)）、Tfh（幫助B細(xì)胞活化）、Tcm（長期維持效應(yīng)功能）等亞型。活化的CD8+T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTLs），具有殺傷靶細(xì)胞的能力。

(2)記憶應(yīng)答：長期保留免疫記憶，提高再次感染時的反應(yīng)速度。

-記憶T細(xì)胞（MemoryTcells）：包括中央記憶T細(xì)胞（TCM，快速分化為效應(yīng)細(xì)胞）和外周記憶T細(xì)胞（TEM，能在組織駐留，快速響應(yīng)局部感染）。由效應(yīng)T細(xì)胞分化而來，具有表達CCR7（TEM遷移至淋巴結(jié)）或CCR6（部分TEM遷移至黏膜）等趨化因子受體，以及高表達CD45RA-CCR7+（TCM）或PD-1+（TEM）等表面標(biāo)志物。

-記憶B細(xì)胞（MemoryBcells）：由活化的B細(xì)胞分化而來，能在再次感染時快速分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生大量高親和力抗體。

-當(dāng)再次遇到相同抗原時，記憶細(xì)胞能被更快、更強地激活，產(chǎn)生更大量的效應(yīng)細(xì)胞和抗體，從而迅速清除病原體，預(yù)防疾病發(fā)生。這種現(xiàn)象稱為免疫記憶。

二、免疫學(xué)應(yīng)用

免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值，主要包括疾病診斷、疫苗研發(fā)和免疫治療等方面。

（一）疾病診斷

免疫學(xué)技術(shù)是疾病診斷的重要手段，通過檢測免疫反應(yīng)相關(guān)指標(biāo)，輔助疾病識別、分型、預(yù)后評估和療效監(jiān)測。

1.免疫印跡技術(shù)：檢測特異性蛋白表達，用于腫瘤標(biāo)志物分析。

免疫印跡（WesternBlot）原理與步驟：

(1)樣本處理：細(xì)胞或組織裂解，提取總蛋白或特定蛋白。

(2)蛋白定量：使用BCA或Bradford法測定蛋白濃度。

(3)SDS電泳：將混合蛋白樣品通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS）分離，根據(jù)分子量大小進行排序。

(4)轉(zhuǎn)膜：將凝膠中的蛋白轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜或PVDF膜上。

(5)封閉：用封閉液（如5%脫脂奶粉或BSA）封閉膜表面非特異性位點。

(6)一抗孵育：加入特異性抗體（針對目標(biāo)蛋白），室溫孵育。

(7)二抗孵育：加入與一抗特異性結(jié)合的酶標(biāo)二抗（如辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠IgG）。

(8)化學(xué)發(fā)光檢測：加入化學(xué)發(fā)光底物（如ECL），在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)上觀察并記錄蛋白條帶。

(9)結(jié)果分析：通過條帶的位置（分子量）和強度（表達水平）分析蛋白表達情況。

應(yīng)用：檢測腫瘤特異性或相關(guān)蛋白（如p53、HER2、癌胚抗原CEA等），輔助腫瘤診斷、分型和療效監(jiān)測。

2.流式細(xì)胞術(shù)：定量分析免疫細(xì)胞亞群，輔助感染性疾病診斷。

流式細(xì)胞術(shù)（FlowCytometry）原理與步驟：

(1)細(xì)胞制備：分離目標(biāo)細(xì)胞群體（如外周血單個核細(xì)胞PBMCs），PBS洗滌去除雜質(zhì)。

(2)染色：分別加入不同熒光標(biāo)記的抗體，靶向細(xì)胞表面或胞內(nèi)特定分子（如CD3+CD4+T細(xì)胞,CD8+T細(xì)胞,CD19+B細(xì)胞,NK細(xì)胞,細(xì)胞因子等）。需設(shè)置同型對照抗體排除非特異性結(jié)合。

(3)弛豫：加入細(xì)胞固定劑和破膜劑（如用于檢測胞內(nèi)細(xì)胞因子），使細(xì)胞固定并通透胞膜。

(4)上機檢測：將細(xì)胞懸液加入流式細(xì)胞儀，依次通過激光束。激光激發(fā)熒光染料，產(chǎn)生熒光信號。

(5)數(shù)據(jù)采集：流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞通過時散射信號（FSC,SSC）和各熒光通道信號（FL1-FL8），按細(xì)胞順序記錄為數(shù)據(jù)點。

(6)數(shù)據(jù)分析：使用FlowJo等軟件對原始數(shù)據(jù)進行g(shù)ating（設(shè)置門控區(qū)，分離目標(biāo)細(xì)胞群體）和統(tǒng)計分析，計算細(xì)胞亞群百分比、絕對數(shù)量和平均熒光強度（MFI）等指標(biāo)。

應(yīng)用：快速定量分析外周血中淋巴細(xì)胞亞群比例（如診斷艾滋病HIV需檢測CD4+T細(xì)胞計數(shù)），評估感染性疾病（如流感、結(jié)核）的免疫狀態(tài)，監(jiān)測移植排斥反應(yīng)等。

3.ELISA實驗：通過抗原抗體結(jié)合，測定血清中抗體或細(xì)胞因子水平。

ELISA（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay）類型與步驟：

(1)固定：將抗原或抗體包被于酶標(biāo)板孔底，4℃過夜或37℃孵育2小時。包被后用封閉液（如5%BSA）封閉非特異性位點。

(2)結(jié)合：洗滌后，加入待測樣本（血清、血漿等），孵育1-2小時，樣本中的目標(biāo)分子（抗體或細(xì)胞因子）與包被物特異性結(jié)合。

(3)洗滌：用洗滌液（如PBST）洗滌孔內(nèi)，去除未結(jié)合的樣本成分。

(4)顯色：加入酶標(biāo)二抗（如HRP標(biāo)記的抗人IgG，若檢測抗體）或生物素標(biāo)記的抗體/抗體，再加入鏈霉親和素-HRP（若檢測細(xì)胞因子），孵育1小時。HRP催化底物（如TMB）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生顏色變化。

(5)終止：加入終止液（如2MHCl），終止酶促反應(yīng)，顏色由藍色變?yōu)辄S色。

(6)定量：使用酶標(biāo)儀在450nm波長處讀取吸光度值（OD值）。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線（使用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品繪制）計算樣本中目標(biāo)分子的濃度。

應(yīng)用：檢測血清中的病原體特異性抗體（如流感病毒抗體、乙肝表面抗原抗體），檢測炎癥相關(guān)細(xì)胞因子（如IL-6,TNF-α），評估自身免疫性疾?。ㄈ珙愶L(fēng)濕關(guān)節(jié)炎檢測類風(fēng)濕因子RF、抗CCP抗體）等。

（二）疫苗研發(fā)

疫苗通過模擬自然感染，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性免疫記憶，達到預(yù)防疾病的目的。主要類型包括：

1.死亡疫苗：完整病原體滅活，免疫原性強但安全性較低。

原理：使用物理或化學(xué)方法（如高壓、干燥、加熱、甲醛、紫外線）殺死病原體（細(xì)菌或病毒），但保留其完整抗原結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：通常能誘導(dǎo)較強的免疫應(yīng)答，保護效力較好。

缺點：可能存在殘留毒性（如甲醛），需要多次接種加強免疫，對免疫功能低下者風(fēng)險較高。

例子：狂犬病疫苗（地鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)滅活）、乙型腦炎疫苗（地鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)滅活）。

2.減毒活疫苗：弱化病原體毒力，誘導(dǎo)持久免疫但可能引發(fā)副作用。

原理：通過基因工程或自然篩選，獲得毒力減弱但仍能存活和繁殖的病原體株。

優(yōu)點：通常只需接種一次即可建立較長期的免疫記憶，成本較低，易于儲存和運輸。

缺點：仍有一定復(fù)制能力，可能引起接種者輕微癥狀（如麻疹疫苗可能引發(fā)病毒疹），存在極低概率返祖致病。

例子：卡介苗（BCG，牛型分枝桿菌減毒株，預(yù)防結(jié)核?。⒙檎?、風(fēng)疹、水痘疫苗。

3.亞單位疫苗：僅用抗原成分制備，安全性高但免疫效果可能較弱。

原理：提取病原體中的有效抗原成分（如蛋白、多糖），去除病毒核酸或細(xì)菌毒素等刺激性成分。

優(yōu)點：純度高，安全性好，無感染風(fēng)險，不易引起嚴(yán)重副作用。

缺點：免疫原性相對較弱，通常需要佐劑增強免疫效果，可能需要多次接種。

例子：流感病毒裂解疫苗（僅含病毒表面抗原）、乙肝疫苗（乙肝表面抗原）、肺炎球菌多糖疫苗。

（三）免疫治療

免疫治療是利用機體自身的免疫系統(tǒng)來對抗疾?。ㄖ饕悄[瘤和感染性疾?。陙戆l(fā)展迅速，涌現(xiàn)出多種新型策略。

1.免疫檢查點抑制劑：阻斷負(fù)向調(diào)控信號，增強T細(xì)胞殺傷能力（如PD-1/PD-L1抑制劑）。

原理：腫瘤細(xì)胞或感染細(xì)胞可能上調(diào)PD-L1等免疫檢查點分子的表達，與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合，抑制T細(xì)胞活性，逃避免疫監(jiān)視。免疫檢查點抑制劑（如PD-1抗體納武利尤單抗、PD-L1抗體阿替利珠單抗）阻斷這一結(jié)合，解除T細(xì)胞抑制，恢復(fù)其殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。

應(yīng)用：廣泛用于多種腫瘤（如黑色素瘤、肺癌、肝癌、腎癌等）的治療。

2.CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞，特異性靶向腫瘤細(xì)胞。

原理：從患者血液中提取T細(xì)胞，在體外通過基因工程技術(shù)（如使用lentivector或retrovirus載體）導(dǎo)入編碼嵌合抗原受體（CAR）的基因。CAR由胞外抗原識別域（靶向腫瘤抗原）、跨膜域和胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)域（如CD3ζ）組成。改造后的T細(xì)胞（CAR-T細(xì)胞）再回輸給患者，特異性識別并殺傷表達相應(yīng)抗原的腫瘤細(xì)胞。

應(yīng)用：主要用于治療某些類型的血液腫瘤（如B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病B-ALL、B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤B-NHL）。

3.細(xì)胞因子療法：輸注IL-2等細(xì)胞因子，提升抗腫瘤免疫反應(yīng)。

原理：IL-2是一種重要的T細(xì)胞增殖和活化的促進因子。外源輸入IL-2可以增強T細(xì)胞（特別是CTLs）的增殖和功能，提高機體對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力。

應(yīng)用：用于輔助治療黑色素瘤、腎癌等，但需注意IL-2可能引起的毒性反應(yīng)（如高細(xì)胞因子血癥、毛細(xì)血管滲漏綜合征）。

三、免疫學(xué)研究前沿

當(dāng)前免疫學(xué)研究聚焦于精準(zhǔn)免疫調(diào)節(jié)和新型治療策略，主要方向包括：

1.人工智能輔助免疫分析：利用機器學(xué)習(xí)預(yù)測免疫應(yīng)答差異。

應(yīng)用：通過分析大量的免疫組學(xué)數(shù)據(jù)（如流式細(xì)胞術(shù)、單細(xì)胞測序、蛋白質(zhì)組學(xué)），機器學(xué)習(xí)模型可以識別免疫細(xì)胞亞群特征、預(yù)測疾病進展、評估治療效果，甚至輔助個性化治療方案的設(shè)計。例如，利用深度學(xué)習(xí)分析腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞浸潤模式，預(yù)測患者對免疫治療的敏感性。

2.腸道免疫微生態(tài)調(diào)控：通過益生菌改善免疫失衡狀態(tài)。

研究表明，腸道菌群與免疫系統(tǒng)之間存在密切的相互作用。特定腸道微生物可以影響腸道相關(guān)淋巴組織（GALT）的發(fā)育和功能，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的分化和穩(wěn)態(tài)。通過補充特定益生菌或益生元，可能調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，進而改善過敏、自身免疫性疾病、炎癥性腸病等免疫失調(diào)狀況。

3.基因編輯技術(shù)優(yōu)化免疫細(xì)胞：CRISPR修飾T細(xì)胞提高療效。

CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)為免疫細(xì)胞治療提供了新的可能性。研究人員利用CRISPR技術(shù)可以：

-精確修飾CAR-T細(xì)胞基因，提高其安全性（如刪除導(dǎo)致細(xì)胞因子風(fēng)暴的基因）和有效性（如優(yōu)化CAR結(jié)構(gòu)）。

-糾正T細(xì)胞中存在的遺傳缺陷（如治療某些類型的免疫缺陷病）。

-開發(fā)能特異性殺傷腫瘤細(xì)胞的基因工程T細(xì)胞，如通過編輯T細(xì)胞受體（TCR）庫來靶向新的腫瘤抗原。

四、實驗操作要點

免疫學(xué)實驗需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，以下為典型實驗步驟：

（一）ELISA實驗流程

1.包被：將抗原或抗體包被于酶標(biāo)板孔內(nèi)（濃度通常為5-10μg/mL），4℃過夜或37℃孵育2小時。用洗滌液（如PBS-Tween20）洗滌3次，每次5分鐘。

2.封閉：用封閉液（如5%脫脂奶粉或BSA，濃度通常為5-10%）封閉非特異性位點，37℃孵育1-2小時。用洗滌液洗滌3次。

3.結(jié)合：加入待測樣本（稀釋后，如1:100-1:1000），37℃孵育1小時。用洗滌液洗滌3次。

4.結(jié)合二抗（若檢測抗體）：加入酶標(biāo)二抗（稀釋后，如1:2000-1:5000），37℃孵育1小時。用洗滌液洗滌3次。

5.顯色：加入辣根過氧化物酶（HRP）標(biāo)記的抗體（若檢測細(xì)胞因子，則加入生物素標(biāo)記抗體+鏈霉親和素-HRP），37℃孵育1小時。加入TMB顯色底物，室溫避光孵育15-30分鐘（根據(jù)OD值調(diào)整時間）。

6.終止：加入2MHCl終止反應(yīng)，混勻。立即在酶標(biāo)儀450nm波長處讀取吸光度值（OD值），600nm或650nm處讀背景值并校正。

（二）流式細(xì)胞術(shù)操作

1.細(xì)胞制備：分離PBMCs（如通過Ficoll密度梯度離心）或特定細(xì)胞群（如使用MACS磁珠分選）。用PBS洗滌細(xì)胞2-3次，重懸于stainingbuffer（如PBS+0.5%FBS）中，調(diào)整細(xì)胞濃度至1×10^6/mL。

2.染色：冰上預(yù)冷細(xì)胞。依次加入固定劑（如4%多聚甲醛）和破膜劑（如含0.1%皂角苷的PBS），避光處理30分鐘。洗滌后，加入針對胞外或胞內(nèi)分子的熒光標(biāo)記抗體（如CD3-PE,CD8-FITC,CD4-APC），避光孵育30-60分鐘。設(shè)置同型對照抗體染色。

3.上機檢測：用流式細(xì)胞儀檢測。設(shè)置合適的流式參數(shù)（如電壓、閾值），采集足夠數(shù)量的細(xì)胞事件（通常>1×10^5）。使用FACSFlow或類似軟件進行數(shù)據(jù)采集。

4.數(shù)據(jù)分析：使用FlowJo軟件導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)。根據(jù)細(xì)胞特征（如FSC/SSC散點圖）選擇目標(biāo)細(xì)胞群體（Gating），分析各熒光通道陽性細(xì)胞百分比、絕對數(shù)量等。繪制直方圖、散點圖等進行可視化分析。進行統(tǒng)計學(xué)比較（如t檢驗、ANOVA）。

五、安全防護要點

免疫學(xué)實驗涉及生物樣本和試劑，需嚴(yán)格遵守實驗室安全規(guī)范。

1.個人防護：實驗全程佩戴實驗服、一次性手套、護目鏡。處理潛在傳染性樣本時需佩戴N95口罩。

2.樣本處理：操作血液、組織等生物樣本時，在生物安全柜（BSC）內(nèi)進行，防止氣溶膠和飛濺。銳器（注射器、針頭）需放入銳器盒。

3.試劑防護：強酸強堿、有機溶劑（如乙醇、二甲苯）、酶（如過氧化物酶）等需妥善儲存和處理。避免接觸皮膚和眼睛。

4.污染控制：實驗結(jié)束后，徹底清洗儀器和設(shè)備。廢棄物（樣本、試劑、手套等）按生物危險廢棄物處理。定期進行實驗室消毒。

5.應(yīng)急準(zhǔn)備：了解緊急噴濺、受傷的應(yīng)急處理流程。配備洗眼器、緊急噴淋裝置。熟悉火災(zāi)等意外事件的應(yīng)對措施。

一、免疫學(xué)概述

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，研究生物體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的科學(xué)。其核心內(nèi)容包括免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答機制、免疫調(diào)節(jié)以及免疫相關(guān)疾病等。本模板旨在提供免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用框架，幫助讀者系統(tǒng)了解該領(lǐng)域的核心概念與實踐方法。

（一）免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子三部分構(gòu)成，各部分協(xié)同作用維持機體健康。

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：骨髓、胸腺，負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的生成與成熟。

(2)外周免疫器官：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織，是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞，分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和天然免疫。

(2)非淋巴細(xì)胞：巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞等，參與免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)。

3.免疫分子

(1)免疫球蛋白：B細(xì)胞表面受體，參與特異性結(jié)合抗原。

(2)細(xì)胞因子：如IL-1、TNF-α，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性和功能。

(3)補體系統(tǒng)：參與炎癥反應(yīng)和病原體清除。

（二）免疫應(yīng)答機制

免疫應(yīng)答分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩個階段，具體過程如下：

1.固有免疫

(1)觸發(fā)：快速識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

(2)反應(yīng)：巨噬細(xì)胞吞噬病原體，NK細(xì)胞清除被感染細(xì)胞。

2.適應(yīng)性免疫

(1)初始應(yīng)答：B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞。

(2)記憶應(yīng)答：長期保留免疫記憶，提高再次感染時的反應(yīng)速度。

二、免疫學(xué)應(yīng)用

免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值，主要包括疾病診斷、疫苗研發(fā)和免疫治療等方面。

（一）疾病診斷

1.免疫印跡技術(shù)：檢測特異性蛋白表達，用于腫瘤標(biāo)志物分析。

2.流式細(xì)胞術(shù)：定量分析免疫細(xì)胞亞群，輔助感染性疾病診斷。

3.ELISA實驗：通過抗原抗體結(jié)合，測定血清中抗體或細(xì)胞因子水平。

（二）疫苗研發(fā)

1.死亡疫苗：完整病原體滅活，免疫原性強但安全性較低。

2.減毒活疫苗：弱化病原體毒力，誘導(dǎo)持久免疫但可能引發(fā)副作用。

3.亞單位疫苗：僅用抗原成分制備，安全性高但免疫效果可能較弱。

（三）免疫治療

1.免疫檢查點抑制劑：阻斷負(fù)向調(diào)控信號，增強T細(xì)胞殺傷能力（如PD-1/PD-L1抑制劑）。

2.CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞，特異性靶向腫瘤細(xì)胞。

3.細(xì)胞因子療法：輸注IL-2等細(xì)胞因子，提升抗腫瘤免疫反應(yīng)。

三、實驗操作要點

免疫學(xué)實驗需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，以下為典型實驗步驟：

（一）ELISA實驗流程

1.包被：將抗原固定于酶標(biāo)板孔內(nèi)，4℃過夜。

2.封閉：用封閉液阻斷非特異性結(jié)合位點。

3.結(jié)合：加入待測樣本或標(biāo)準(zhǔn)品，室溫孵育。

4.顯色：加入酶標(biāo)二抗，TMB顯色反應(yīng)。

5.定量：酶標(biāo)儀讀取OD值，計算結(jié)果。

（二）流式細(xì)胞術(shù)操作

1.制備細(xì)胞懸液：PBS洗滌細(xì)胞，調(diào)整濃度至1×10^6/mL。

2.染色：加入熒光標(biāo)記抗體，冰上避光孵育30分鐘。

3.上機：細(xì)胞懸液通過流式細(xì)胞儀，收集數(shù)據(jù)。

4.分析：使用FlowJo軟件進行細(xì)胞亞群統(tǒng)計與可視化。

四、免疫學(xué)研究前沿

當(dāng)前免疫學(xué)研究聚焦于精準(zhǔn)免疫調(diào)節(jié)和新型治療策略，主要方向包括：

1.人工智能輔助免疫分析：利用機器學(xué)習(xí)預(yù)測免疫應(yīng)答差異。

2.腸道免疫微生態(tài)調(diào)控：通過益生菌改善免疫失衡狀態(tài)。

3.基因編輯技術(shù)優(yōu)化免疫細(xì)胞：CRISPR修飾T細(xì)胞提高療效。

本模板系統(tǒng)介紹了免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識、應(yīng)用技術(shù)和研究進展，為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與研究提供參考框架。

**一、免疫學(xué)概述**

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，研究生物體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的科學(xué)。其核心內(nèi)容包括免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答機制、免疫調(diào)節(jié)以及免疫相關(guān)疾病等。本模板旨在提供免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用框架，幫助讀者系統(tǒng)了解該領(lǐng)域的核心概念與實踐方法。

（一）免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子三部分構(gòu)成，各部分協(xié)同作用維持機體健康。

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：骨髓、胸腺，負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的生成與成熟。

骨髓：作為造血器官，是B細(xì)胞和部分T細(xì)胞（經(jīng)血液運輸至胸腺）的發(fā)育場所。骨髓中的造血干細(xì)胞（HSCs）通過分化形成前體細(xì)胞，進而發(fā)育為各類免疫細(xì)胞。此外，骨髓也是漿細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的起源地。

胸腺：位于胸腔前縱隔，是T細(xì)胞成熟的關(guān)鍵場所。未成熟的T細(xì)胞前體（CD4-CD8-）從骨髓遷移至胸腺，經(jīng)歷陽性選擇（確認(rèn)能識別MHC分子）和陰性選擇（排除自身反應(yīng)性）兩個關(guān)鍵過程，最終分化為成熟的CD4+輔助性T細(xì)胞或CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞，并輸出至外周循環(huán)。

(2)外周免疫器官：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織，是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。

淋巴結(jié)：遍布全身的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)器官，是免疫細(xì)胞聚集和應(yīng)答啟動的場所。淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)時，其中的抗原被抗原呈遞細(xì)胞（APCs）捕獲并呈遞給淋巴細(xì)胞，引發(fā)局部免疫反應(yīng)。淋巴結(jié)內(nèi)包含皮質(zhì)（B細(xì)胞區(qū)）、髓質(zhì)（T細(xì)胞區(qū)和濾泡）等區(qū)域，具有明確的組織結(jié)構(gòu)。

脾臟：最大的外周免疫器官，主要濾過血液。脾臟分為紅髓（主要參與血細(xì)胞清除和儲存）和白髓（包含T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū)，執(zhí)行免疫應(yīng)答）。脾臟在清除血液中的病原體和衰老紅細(xì)胞方面發(fā)揮重要作用。

黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）：包括派爾集合淋巴結(jié)（Peyer'spatches，腸道）、扁桃體（口咽部）等，是抵御黏膜感染的第一道防線。MALT中的淋巴細(xì)胞能快速響應(yīng)局部病原體入侵，產(chǎn)生分泌型IgA等黏膜保護性免疫球蛋白。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞，分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和天然免疫。

T細(xì)胞：起源于骨髓，但在胸腺成熟。主要功能包括：

-CD4+T細(xì)胞（輔助性T細(xì)胞）：識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCII類分子呈遞的抗原，分泌細(xì)胞因子（如IL-2、IFN-γ）協(xié)調(diào)B細(xì)胞增殖、巨噬細(xì)胞活化等其他免疫細(xì)胞功能。

-CD8+T細(xì)胞（細(xì)胞毒性T細(xì)胞）：識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCI類分子呈遞的抗原（主要來自被感染或腫瘤細(xì)胞），直接殺傷靶細(xì)胞。

-調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）：如CD25+CD4+Foxp3+T細(xì)胞，通過分泌IL-10、TGF-β等抑制免疫應(yīng)答，維持免疫耐受。

B細(xì)胞：起源于骨髓，成熟于骨髓。主要功能包括：

-識別抗原呈遞細(xì)胞表面MHCII類分子呈遞的抗原（通過B細(xì)胞受體BCR），啟動體液免疫。

-分化為漿細(xì)胞，大量產(chǎn)生特異性抗體（IgM,IgG,IgA,IgE）。

-分化為記憶B細(xì)胞，提供二次免疫應(yīng)答的快速回憶反應(yīng)。

NK細(xì)胞：起源于骨髓，主要在脾臟和淋巴結(jié)發(fā)育成熟。無需抗原預(yù)先致敏，可直接殺傷病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，并通過分泌細(xì)胞因子（如IFN-γ）輔助免疫調(diào)節(jié)。

(2)非淋巴細(xì)胞：巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞等，參與免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)。

巨噬細(xì)胞：來源于單核細(xì)胞（血液中的白細(xì)胞），在組織內(nèi)定居并分化為巨噬細(xì)胞。功能包括：

-吞噬并清除病原體、細(xì)胞碎片。

-通過MHCII類分子呈遞抗原，激活T細(xì)胞。

-分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子，調(diào)控炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答。

樹突狀細(xì)胞（DCs）：是功能最強的APCs，起源于骨髓，在骨髓、淋巴組織等處發(fā)育成熟。功能包括：

-高效捕獲、處理和呈遞抗原。

-遷移至淋巴結(jié)，將抗原信息傳遞給初始T細(xì)胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

粒細(xì)胞：包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞。主要參與固有免疫：

-中性粒細(xì)胞：快速遷移至炎癥部位，通過吞噬作用清除細(xì)菌和真菌。

-嗜酸性粒細(xì)胞：參與抗寄生蟲感染和過敏反應(yīng)。

-嗜堿性粒細(xì)胞：與IgE介導(dǎo)的過敏反應(yīng)相關(guān)。

3.免疫分子

(1)免疫球蛋白：B細(xì)胞表面受體（BCR），參與特異性結(jié)合抗原。

BCR由膜結(jié)合IgM或IgD（初B細(xì)胞）或IgD/IgG/IgA/IgE（活化B細(xì)胞/漿細(xì)胞），是B細(xì)胞識別抗原的第一受體。BCR將抗原信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)，觸發(fā)B細(xì)胞活化、增殖和分化。

(2)細(xì)胞因子：如IL-1、TNF-α，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性和功能。

-IL-1：主要由巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生，參與炎癥反應(yīng)、發(fā)熱和T細(xì)胞活化。

-TNF-α：主要由活化的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生，促進炎癥、細(xì)胞凋亡和免疫調(diào)節(jié)。

-其他重要細(xì)胞因子還包括IL-2（T細(xì)胞增殖關(guān)鍵因子）、IL-4（B細(xì)胞活化和Th2分化）、IFN-γ（Th1細(xì)胞關(guān)鍵因子）等。

(3)補體系統(tǒng)：參與炎癥反應(yīng)和病原體清除。

補體系統(tǒng)是一組存在于血液和體液中的蛋白質(zhì)，通過級聯(lián)酶解激活，產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)：

-直接裂解病原體（如細(xì)菌）。

-通過調(diào)理作用（Opsonization）促進吞噬細(xì)胞吞噬病原體。

-生成過敏毒素（如C3a,C5a），引起血管通透性增加和炎癥細(xì)胞募集。

-激發(fā)炎癥反應(yīng)，招募更多免疫細(xì)胞至感染部位。

（二）免疫應(yīng)答機制

免疫應(yīng)答分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩個階段，具體過程如下：

1.固有免疫

(1)觸發(fā)：快速識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

PAMPs是廣泛存在于病原體（細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲）但不存在于宿主細(xì)胞中的分子，如細(xì)菌的脂多糖（LPS）、病毒RNA、真菌β-葡聚糖等。固有免疫細(xì)胞表面的模式識別受體（PRRs），包括Toll樣受體（TLRs）、NOD樣受體（NLRs）、RIG-I樣受體（RLRs）等，能夠識別PAMPs，啟動防御反應(yīng)。

(2)反應(yīng)：巨噬細(xì)胞吞噬病原體，NK細(xì)胞清除被感染細(xì)胞。

-巨噬細(xì)胞識別PAMPs或被細(xì)胞因子（如IL-1、TNF-α）激活后，遷移至感染部位。

-巨噬細(xì)胞通過其表面的吞噬受體（如補體受體、清道夫受體）識別并吞噬病原體，然后在溶酶體中降解。

-巨噬細(xì)胞在吞噬病原體后，會高表達MHCII類分子，呈遞抗原給T細(xì)胞，并分泌細(xì)胞因子（如IL-12）促進適應(yīng)性免疫啟動。

-NK細(xì)胞通過識別被病毒感染細(xì)胞表面下調(diào)的MHCI類分子，或識別靶細(xì)胞表面的病毒感染相關(guān)分子（如HBVX抗原），直接殺傷這些靶細(xì)胞。

2.適應(yīng)性免疫

(1)初始應(yīng)答：B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞。

-抗原呈遞：APCs（如DCs）捕獲抗原，處理成肽段，通過MHCI類分子（呈遞給CD8+T細(xì)胞）或MHCII類分子（呈遞給CD4+T細(xì)胞）呈遞給T細(xì)胞受體（TCR）。

-T細(xì)胞活化：初始T細(xì)胞（NaiveTcell）需要同時識別MHC-抗原肽復(fù)合物（信號1）和由APCs表達的核心共刺激分子（如B7-CD28，信號2），以及由APCs分泌的細(xì)胞因子（如IL-12促進Th1分化，IL-4促進Th2分化，信號3），才能被完全激活。

-B細(xì)胞活化：B細(xì)胞通過BCR特異性識別抗原。對于大多數(shù)蛋白抗原，B細(xì)胞需要CD4+輔助性T細(xì)胞（特別是Th2細(xì)胞）提供輔助信號（細(xì)胞接觸和細(xì)胞因子IL-4等），才能被完全激活并分化為漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞。

-效應(yīng)T細(xì)胞：活化的CD4+T細(xì)胞分化為Th1（分泌IFN-γ，輔助細(xì)胞免疫）、Th2（分泌IL-4,IL-5,IL-13，輔助體液免疫和過敏反應(yīng)）、Tfh（幫助B細(xì)胞活化）、Tcm（長期維持效應(yīng)功能）等亞型?；罨腃D8+T細(xì)胞分化為效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTLs），具有殺傷靶細(xì)胞的能力。

(2)記憶應(yīng)答：長期保留免疫記憶，提高再次感染時的反應(yīng)速度。

-記憶T細(xì)胞（MemoryTcells）：包括中央記憶T細(xì)胞（TCM，快速分化為效應(yīng)細(xì)胞）和外周記憶T細(xì)胞（TEM，能在組織駐留，快速響應(yīng)局部感染）。由效應(yīng)T細(xì)胞分化而來，具有表達CCR7（TEM遷移至淋巴結(jié)）或CCR6（部分TEM遷移至黏膜）等趨化因子受體，以及高表達CD45RA-CCR7+（TCM）或PD-1+（TEM）等表面標(biāo)志物。

-記憶B細(xì)胞（MemoryBcells）：由活化的B細(xì)胞分化而來，能在再次感染時快速分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生大量高親和力抗體。

-當(dāng)再次遇到相同抗原時，記憶細(xì)胞能被更快、更強地激活，產(chǎn)生更大量的效應(yīng)細(xì)胞和抗體，從而迅速清除病原體，預(yù)防疾病發(fā)生。這種現(xiàn)象稱為免疫記憶。

二、免疫學(xué)應(yīng)用

免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值，主要包括疾病診斷、疫苗研發(fā)和免疫治療等方面。

（一）疾病診斷

免疫學(xué)技術(shù)是疾病診斷的重要手段，通過檢測免疫反應(yīng)相關(guān)指標(biāo)，輔助疾病識別、分型、預(yù)后評估和療效監(jiān)測。

1.免疫印跡技術(shù)：檢測特異性蛋白表達，用于腫瘤標(biāo)志物分析。

免疫印跡（WesternBlot）原理與步驟：

(1)樣本處理：細(xì)胞或組織裂解，提取總蛋白或特定蛋白。

(2)蛋白定量：使用BCA或Bradford法測定蛋白濃度。

(3)SDS電泳：將混合蛋白樣品通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS）分離，根據(jù)分子量大小進行排序。

(4)轉(zhuǎn)膜：將凝膠中的蛋白轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜或PVDF膜上。

(5)封閉：用封閉液（如5%脫脂奶粉或BSA）封閉膜表面非特異性位點。

(6)一抗孵育：加入特異性抗體（針對目標(biāo)蛋白），室溫孵育。

(7)二抗孵育：加入與一抗特異性結(jié)合的酶標(biāo)二抗（如辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠IgG）。

(8)化學(xué)發(fā)光檢測：加入化學(xué)發(fā)光底物（如ECL），在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)上觀察并記錄蛋白條帶。

(9)結(jié)果分析：通過條帶的位置（分子量）和強度（表達水平）分析蛋白表達情況。

應(yīng)用：檢測腫瘤特異性或相關(guān)蛋白（如p53、HER2、癌胚抗原CEA等），輔助腫瘤診斷、分型和療效監(jiān)測。

2.流式細(xì)胞術(shù)：定量分析免疫細(xì)胞亞群，輔助感染性疾病診斷。

流式細(xì)胞術(shù)（FlowCytometry）原理與步驟：

(1)細(xì)胞制備：分離目標(biāo)細(xì)胞群體（如外周血單個核細(xì)胞PBMCs），PBS洗滌去除雜質(zhì)。

(2)染色：分別加入不同熒光標(biāo)記的抗體，靶向細(xì)胞表面或胞內(nèi)特定分子（如CD3+CD4+T細(xì)胞,CD8+T細(xì)胞,CD19+B細(xì)胞,NK細(xì)胞,細(xì)胞因子等）。需設(shè)置同型對照抗體排除非特異性結(jié)合。

(3)弛豫：加入細(xì)胞固定劑和破膜劑（如用于檢測胞內(nèi)細(xì)胞因子），使細(xì)胞固定并通透胞膜。

(4)上機檢測：將細(xì)胞懸液加入流式細(xì)胞儀，依次通過激光束。激光激發(fā)熒光染料，產(chǎn)生熒光信號。

(5)數(shù)據(jù)采集：流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞通過時散射信號（FSC,SSC）和各熒光通道信號（FL1-FL8），按細(xì)胞順序記錄為數(shù)據(jù)點。

(6)數(shù)據(jù)分析：使用FlowJo等軟件對原始數(shù)據(jù)進行g(shù)ating（設(shè)置門控區(qū)，分離目標(biāo)細(xì)胞群體）和統(tǒng)計分析，計算細(xì)胞亞群百分比、絕對數(shù)量和平均熒光強度（MFI）等指標(biāo)。

應(yīng)用：快速定量分析外周血中淋巴細(xì)胞亞群比例（如診斷艾滋病HIV需檢測CD4+T細(xì)胞計數(shù)），評估感染性疾?。ㄈ缌鞲?、結(jié)核）的免疫狀態(tài)，監(jiān)測移植排斥反應(yīng)等。

3.ELISA實驗：通過抗原抗體結(jié)合，測定血清中抗體或細(xì)胞因子水平。

ELISA（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay）類型與步驟：

(1)固定：將抗原或抗體包被于酶標(biāo)板孔底，4℃過夜或37℃孵育2小時。包被后用封閉液（如5%BSA）封閉非特異性位點。

(2)結(jié)合：洗滌后，加入待測樣本（血清、血漿等），孵育1-2小時，樣本中的目標(biāo)分子（抗體或細(xì)胞因子）與包被物特異性結(jié)合。

(3)洗滌：用洗滌液（如PBST）洗滌孔內(nèi)，去除未結(jié)合的樣本成分。

(4)顯色：加入酶標(biāo)二抗（如HRP標(biāo)記的抗人IgG，若檢測抗體）或生物素標(biāo)記的抗體/抗體，再加入鏈霉親和素-HRP（若檢測細(xì)胞因子），孵育1小時。HRP催化底物（如TMB）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生顏色變化。

(5)終止：加入終止液（如2MHCl），終止酶促反應(yīng)，顏色由藍色變?yōu)辄S色。

(6)定量：使用酶標(biāo)儀在450nm波長處讀取吸光度值（OD值）。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線（使用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品繪制）計算樣本中目標(biāo)分子的濃度。

應(yīng)用：檢測血清中的病原體特異性抗體（如流感病毒抗體、乙肝表面抗原抗體），檢測炎癥相關(guān)細(xì)胞因子（如IL-6,TNF-α），評估自身免疫性疾?。ㄈ珙愶L(fēng)濕關(guān)節(jié)炎檢測類風(fēng)濕因子RF、抗CCP抗體）等。

（二）疫苗研發(fā)

疫苗通過模擬自然感染，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性免疫記憶，達到預(yù)防疾病的目的。主要類型包括：

1.死亡疫苗：完整病原體滅活，免疫原性強但安全性較低。

原理：使用物理或化學(xué)方法（如高壓、干燥、加熱、甲醛、紫外線）殺死病原體（細(xì)菌或病毒），但保留其完整抗原結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：通常能誘導(dǎo)較強的免疫應(yīng)答，保護效力較好。

缺點：可能存在殘留毒性（如甲醛），需要多次接種加強免疫，對免疫功能低下者風(fēng)險較高。

例子：狂犬病疫苗（地鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)滅活）、乙型腦炎疫苗（地鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)滅活）。

2.減毒活疫苗：弱化病原體毒力，誘導(dǎo)持久免疫但可能引發(fā)副作用。

原理：通過基因工程或自然篩選，獲得毒力減弱但仍能存活和繁殖的病原體株。

優(yōu)點：通常只需接種一次即可建立較長期的免疫記憶，成本較低，易于儲存和運輸。

缺點：仍有一定復(fù)制能力，可能引起接種者輕微癥狀（如麻疹疫苗可能引發(fā)病毒疹），存在極低概率返祖致病。

例子：卡介苗（BCG，牛型分枝桿菌減毒株，預(yù)防結(jié)核?。?、麻疹、風(fēng)疹、水痘疫苗。

3.亞單位疫苗：僅用抗原成分制備，安全性高但免疫效果可能較弱。

原理：提取病原體中的有效抗原成分（如蛋白、多糖），去除病毒核酸或細(xì)菌毒素等刺激性成分。

優(yōu)點：純度高，安全性好，無感染風(fēng)險，不易引起嚴(yán)重副作用。

缺點：免疫原性相對較弱，通常需要佐劑增強免疫效果，可能需要多次接種。

例子：流感病毒裂解疫苗（僅含病毒表面抗原）、乙肝疫苗（乙肝表面抗原）、肺炎球菌多糖疫苗。

（三）免疫治療

免疫治療是利用機體自身的免疫系統(tǒng)來對抗疾?。ㄖ饕悄[瘤和感染性疾病），近年來發(fā)展迅速，涌現(xiàn)出多種新型策略。

1.免疫檢查點抑制劑：阻斷負(fù)向調(diào)控信號，增強T細(xì)胞殺傷能力（如PD-1/PD-L1抑制劑）。

原理：腫瘤細(xì)胞或感染細(xì)胞可能上調(diào)PD-L1等免疫檢查點分子的表達，與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合，抑制T細(xì)胞活性，逃避免疫監(jiān)視。免疫檢查點抑制劑（如PD-1抗體納武利尤單抗、PD-L1抗體阿替利珠單抗）阻斷這一結(jié)合，解除T細(xì)胞抑制，恢復(fù)其殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。

應(yīng)用：廣泛用于多種腫瘤（如黑色素瘤、肺癌、肝癌、腎癌等）的治療。

2.CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞，特異性靶向腫瘤細(xì)胞。

原理：從患者血液中提取T細(xì)胞，在體外通過基因工程技術(shù)（如使用lentivector或retrovirus載體）導(dǎo)入編碼嵌合抗原受體（CAR）的基因。CAR由胞外抗原識別域（靶向腫瘤抗原）、跨膜域和胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)域（如CD3ζ）組成。改造后的T細(xì)胞（CAR-T細(xì)胞）再回輸給患者，特異性識別并殺傷表達相應(yīng)抗原的腫瘤細(xì)胞。

應(yīng)用：主要用于治療某些類型的血液腫瘤（如B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病B-ALL、B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤B-NHL）。

3.細(xì)胞因子療法：輸注IL-2等細(xì)胞因子，提升抗腫瘤免疫反應(yīng)。

原理：IL-