免疫學(xué)研究樣板一、免疫學(xué)研究概述

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，主要研究生物體免疫系統(tǒng)及其功能。該領(lǐng)域涉及免疫應(yīng)答的機(jī)制、免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、免疫相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展以及免疫治療等方向。免疫學(xué)研究在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

二、免疫學(xué)研究的主要內(nèi)容

（一）免疫系統(tǒng)組成與功能

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：如骨髓和胸腺，是免疫細(xì)胞生成和發(fā)育的場(chǎng)所。

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

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和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：如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和粒細(xì)胞，在免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

3.免疫分子

(1)抗體：由B細(xì)胞分泌，能與特定抗原結(jié)合，介導(dǎo)體液免疫。

(2)細(xì)胞因子：如白細(xì)胞介素、干擾素和腫瘤壞死因子，參與免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞通信。

（二）免疫應(yīng)答機(jī)制

1.抗原識(shí)別

(1)T細(xì)胞受體（TCR）識(shí)別MHC-抗原肽復(fù)合物。

(2)B細(xì)胞受體（BCR）直接識(shí)別游離抗原。

2.免疫細(xì)胞活化

(1)T細(xì)胞活化需要雙信號(hào)（TCR識(shí)別和共刺激分子）。

(2)B細(xì)胞活化需要抗原依賴和輔助T細(xì)胞信號(hào)。

3.免疫效應(yīng)

(1)T細(xì)胞：輔助T細(xì)胞（Th）分泌細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答；細(xì)胞毒性T細(xì)胞（Tc）清除感染細(xì)胞。

(2)B細(xì)胞：分化為漿細(xì)胞分泌抗體，或?yàn)橛洃汢細(xì)胞提供長(zhǎng)期免疫記憶。

（三）免疫調(diào)節(jié)與耐受

1.免疫調(diào)節(jié)機(jī)制

(1)負(fù)向調(diào)節(jié)：如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）抑制免疫應(yīng)答。

(2)正向調(diào)節(jié)：如輔助T細(xì)胞（Th）增強(qiáng)免疫應(yīng)答。

2.免疫耐受

(1)中央耐受：T細(xì)胞在胸腺發(fā)育過程中去除自身反應(yīng)性細(xì)胞。

(2)外周耐受：通過免疫抑制機(jī)制避免對(duì)自身抗原的攻擊。

三、免疫學(xué)研究方法

（一）實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1.流式細(xì)胞術(shù)

(1)檢測(cè)免疫細(xì)胞表面標(biāo)志物和細(xì)胞內(nèi)分子。

(2)定量分析細(xì)胞亞群比例和功能狀態(tài)。

2.ELISA

(1)定量檢測(cè)血清或組織中抗體、細(xì)胞因子等可溶性分子。

(2)常用于疾病診斷和免疫狀態(tài)評(píng)估。

3.基因編輯技術(shù)

(1)CRISPR-Cas9技術(shù)用于構(gòu)建免疫細(xì)胞基因敲除或敲入模型。

(2)研究基因功能對(duì)免疫應(yīng)答的影響。

（二）動(dòng)物模型

1.小鼠模型

(1)轉(zhuǎn)基因小鼠：如Rag1-/-小鼠用于研究T細(xì)胞缺陷。

(2)腫瘤模型：如原位腫瘤模型研究免疫治療。

2.雞胚模型

(1)用于研究早期免疫發(fā)育和抗原呈遞機(jī)制。

(2)操作簡(jiǎn)便，適合快速篩選免疫干預(yù)策略。

（三）臨床研究

1.流行病學(xué)調(diào)查

(1)收集人群免疫指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析疾病與免疫狀態(tài)的關(guān)聯(lián)。

(2)例如，研究吸煙對(duì)免疫細(xì)胞功能的影響。

2.臨床試驗(yàn)

(1)I/II/III期臨床試驗(yàn)評(píng)估免疫治療的安全性及有效性。

(2)例如，PD-1/PD-L1抑制劑治療癌癥的臨床數(shù)據(jù)收集。

四、免疫學(xué)研究的應(yīng)用

（一）疾病診斷

1.自身免疫病

(1)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎：檢測(cè)類風(fēng)濕因子（RF）和抗環(huán)瓜氨酸肽（ACP）抗體。

(2)系統(tǒng)性紅斑狼瘡：檢測(cè)抗雙鏈DNA抗體和抗核抗體（ANA）。

2.感染性疾病

(1)艾滋?。簷z測(cè)HIV抗體或病毒載量。

(2)病毒性肝炎：檢測(cè)乙肝表面抗原（HBsAg）和丙肝病毒RNA（HCVRNA）。

（二）免疫治療

1.腫瘤免疫治療

(1)免疫檢查點(diǎn)抑制劑：如PD-1/PD-L1阻斷劑。

(2)CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞靶向腫瘤細(xì)胞。

2.移植免疫

(1)供者-受者HLA配型減少移植排斥。

(2)免疫抑制劑（如鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑）預(yù)防移植物排斥。

（三）疫苗研發(fā)

1.疫苗類型

(1)滅活疫苗：如流感疫苗。

(2)亞單位疫苗：如乙肝疫苗。

2.新技術(shù)疫苗

(1)mRNA疫苗：如COVID-19mRNA疫苗。

(2)樹突狀細(xì)胞疫苗：用于腫瘤免疫預(yù)防。

五、免疫學(xué)研究未來方向

（一）單細(xì)胞免疫分析

(1)通過單細(xì)胞測(cè)序解析免疫細(xì)胞異質(zhì)性和功能狀態(tài)。

(2)例如，分析腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的基因表達(dá)譜。

（二）人工智能與免疫學(xué)

(1)利用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)免疫藥物靶點(diǎn)和療效。

(2)例如，基于免疫組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)癌癥患者治療反應(yīng)。

（三）再生免疫研究

(1)通過干細(xì)胞技術(shù)修復(fù)受損免疫系統(tǒng)。

(2)例如，利用間充質(zhì)干細(xì)胞調(diào)節(jié)自身免疫病炎癥。

**一、免疫學(xué)研究概述**

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，主要研究生物體免疫系統(tǒng)（ImmuneSystem）的結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的機(jī)制。該領(lǐng)域不僅涉及免疫應(yīng)答（ImmuneResponse）的啟動(dòng)、調(diào)節(jié)與終止，還包括免疫系統(tǒng)的發(fā)育、免疫相關(guān)疾病（如自身免疫病、感染性疾病、腫瘤等）的發(fā)病機(jī)制以及基于免疫學(xué)原理的治療策略（如疫苗、免疫治療）。免疫學(xué)研究在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、公共衛(wèi)生及新藥研發(fā)等領(lǐng)域均具有廣泛且重要的應(yīng)用價(jià)值。深入理解免疫學(xué)知識(shí)，有助于開發(fā)更有效的疾病預(yù)防、診斷和治療方法。

**二、免疫學(xué)研究的主要內(nèi)容**

（一）免疫系統(tǒng)組成與功能

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：是免疫細(xì)胞生成、發(fā)育和成熟的場(chǎng)所。

a.骨髓（BoneMarrow）：主要負(fù)責(zé)B細(xì)胞的生成（B細(xì)胞發(fā)育的各個(gè)階段，從造血干細(xì)胞到成熟B細(xì)胞）和部分T細(xì)胞的初始階段。同時(shí)，骨髓也是血小板和部分免疫細(xì)胞的儲(chǔ)存庫。在體外實(shí)驗(yàn)中，骨髓常被用作分離造血干/祖細(xì)胞的來源。

b.胸腺（Thymus）：是T細(xì)胞成熟的關(guān)鍵場(chǎng)所。未成熟的T細(xì)胞（Thymocytes）從骨髓遷移至胸腺，經(jīng)歷陽性選擇（PositiveSelection）和陰性選擇（NegativeSelection）兩大過程，最終形成功能不同的成熟T細(xì)胞（包括CD4+輔助性T細(xì)胞和CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞），并釋放至外周血。胸腺的重量和結(jié)構(gòu)隨年齡增長(zhǎng)而顯著變化，是胸腺依賴性抗原（TD-Ag）誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的主要場(chǎng)所。

(2)外周免疫器官：是免疫細(xì)胞聚集、遷移和執(zhí)行免疫功能的場(chǎng)所。

a.淋巴結(jié)（LymphNodes）：位于全身淋巴結(jié)鏈中，是過濾淋巴液和病原體的主要場(chǎng)所。當(dāng)抗原進(jìn)入淋巴結(jié)后，會(huì)被抗原呈遞細(xì)胞（APC）捕獲并呈遞給淋巴細(xì)胞，從而啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。淋巴結(jié)內(nèi)包含T細(xì)胞區(qū)、B細(xì)胞區(qū)和副皮質(zhì)區(qū)等，結(jié)構(gòu)有序，便于免疫細(xì)胞的相互作用。

b.脾臟（Spleen）：是人體最大的外周免疫器官，主要功能是過濾血液，清除血液中的病原體和衰老紅細(xì)胞。脾臟分為白髓（富含淋巴細(xì)胞，參與體液免疫和細(xì)胞免疫）和紅髓（富含紅細(xì)胞和網(wǎng)狀組織，主要功能是造血儲(chǔ)備和濾血）。脾臟也是血源性抗原（如細(xì)菌）誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的重要場(chǎng)所。

c.黏膜相關(guān)淋巴組織（Mucosa-AssociatedLymphoidTissue,MALT）：包括腸相關(guān)淋巴組織（GALT，如派爾集合淋巴結(jié)）、支氣管相關(guān)淋巴組織（BALT）和鼻相關(guān)淋巴組織（NALT）等。這些組織位于身體黏膜表面，是抵御經(jīng)黏膜侵入的病原體的第一道防線。MALT中的淋巴細(xì)胞（特別是B細(xì)胞）能產(chǎn)生分泌型抗體（sIgA），參與黏膜免疫。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：是免疫應(yīng)答的核心細(xì)胞，主要包括：

a.T細(xì)胞（TLymphocytes）：起源于骨髓，但在胸腺中成熟。具有特異性識(shí)別抗原的能力。

i.T輔助細(xì)胞（HelperTcells,Th）：主要表達(dá)CD4分子。識(shí)別APC呈遞的抗原后，被激活并分泌多種細(xì)胞因子，協(xié)調(diào)和增強(qiáng)B細(xì)胞應(yīng)答、細(xì)胞毒性T細(xì)胞應(yīng)答以及其他免疫細(xì)胞的功能。Th細(xì)胞根據(jù)分泌的細(xì)胞因子亞型不同，可分為Th1（促細(xì)胞免疫）、Th2（促體液免疫和過敏反應(yīng)）、Th17（促炎癥反應(yīng)）和Tfh（濾泡輔助性T細(xì)胞，幫助B細(xì)胞生發(fā)中心發(fā)育）。

ii.T細(xì)胞毒性細(xì)胞（CytotoxicTcells,Tc或CTL）：主要表達(dá)CD8分子。能特異性識(shí)別并直接殺傷被病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞。其殺傷機(jī)制主要通過釋放穿孔素（Perforin）和顆粒酶（Granzyme）或激活Fas/FasL通路實(shí)現(xiàn)。

iii.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（RegulatoryTcells,Treg）：主要表達(dá)CD4+CD25+FoxP3+。在維持免疫耐受、防止自身免疫病發(fā)生中起關(guān)鍵作用，通過多種機(jī)制（如分泌IL-10、抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生、細(xì)胞接觸抑制等）抑制免疫應(yīng)答。

iv.神經(jīng)內(nèi)分泌免疫T細(xì)胞（Neuroendocrine-ImmuneTcells）：部分T細(xì)胞亞群（如部分Treg）能表達(dá)神經(jīng)內(nèi)分泌相關(guān)分子（如VIP、CRH），參與神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。

b.B細(xì)胞（BLymphocytes）：起源于骨髓，在骨髓或相關(guān)淋巴組織中成熟。是體液免疫的主要執(zhí)行者。

i.前B細(xì)胞（Pre-Bcell）：處于B細(xì)胞發(fā)育的早期階段，表達(dá)前B細(xì)胞受體（Pre-BCR）。

ii.未成熟B細(xì)胞（ImmatureBcell）：表達(dá)BCR，但尚未完全成熟，不能有效分泌抗體或遷移至外周。

iii.成熟B細(xì)胞（MatureBcell）：表達(dá)BCR（即膜結(jié)合型IgM和/或IgD），遷移至外周淋巴器官，參與免疫應(yīng)答。

iv.漿細(xì)胞（Plasmacell）：成熟B細(xì)胞在抗原和輔助T細(xì)胞刺激下分化而來，主要負(fù)責(zé)大量、高效地分泌特異性抗體（如IgM,IgG,IgA,IgE）。漿細(xì)胞通常定居于淋巴結(jié)和骨髓等處的漿細(xì)胞區(qū)，壽命較短。

v.記憶B細(xì)胞（MemoryBcell）：由活化的B細(xì)胞分化而來，具有長(zhǎng)壽和快速反應(yīng)的特點(diǎn)。在再次接觸相同抗原時(shí)，能迅速增殖分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生大量抗體，提供快速、強(qiáng)烈的免疫保護(hù)。

c.NK細(xì)胞（NaturalKillercells）：起源于骨髓，是一群固有免疫細(xì)胞。無需預(yù)先致敏，就能識(shí)別并殺傷表達(dá)特定分子（如MHCI類分子下調(diào)）的靶細(xì)胞，如病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞。同時(shí)，NK細(xì)胞也能通過分泌細(xì)胞因子（如IFN-γ）調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的功能。

(2)非淋巴細(xì)胞：固有免疫和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞：

a.樹突狀細(xì)胞（Dendriticcells,DCs）：是體內(nèi)最強(qiáng)大的抗原呈遞細(xì)胞（APC）。存在于皮膚、黏膜、血液和淋巴組織中。能夠捕獲、處理和呈遞抗原給T細(xì)胞，啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。根據(jù)來源和功能不同，可分為漿細(xì)胞樣DC（pDC，主要產(chǎn)生I型干擾素）和常規(guī)DC（cDC，包括cDC1和cDC2，參與T細(xì)胞和B細(xì)胞應(yīng)答）。

b.巨噬細(xì)胞（Macrophages）：來源于單核細(xì)胞（Monocytes），單核細(xì)胞進(jìn)入組織后分化為巨噬細(xì)胞。具有強(qiáng)大的吞噬能力，能清除病原體、壞死細(xì)胞和異物。同時(shí)，巨噬細(xì)胞也是重要的APC，參與抗原呈遞和免疫調(diào)節(jié)（可極化為M1型促炎或M2型抗炎/組織修復(fù)）。

c.中性粒細(xì)胞（Neutrophils）：是血液中最豐富的白細(xì)胞，屬于固有免疫細(xì)胞。具有強(qiáng)大的吞噬和殺菌能力，尤其在急性感染早期發(fā)揮重要作用。主要通過釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、髓過氧化物酶等殺滅病原體。

d.嗜酸性粒細(xì)胞（Eosinophils）、嗜堿性粒細(xì)胞（Basophils）、肥大細(xì)胞（Mastcells）：這些細(xì)胞在過敏反應(yīng)、寄生蟲感染和炎癥中發(fā)揮作用。肥大細(xì)胞主要定居于黏膜下組織，含有大量組胺等介質(zhì)，參與早期過敏反應(yīng)。

3.免疫分子

(1)抗體（Antibody，也稱免疫球蛋白，Immunoglobulin,Ig）：由B細(xì)胞分化而來的漿細(xì)胞分泌。是體液免疫的核心分子。具有高度特異性，能與相應(yīng)的抗原結(jié)合。根據(jù)重鏈恒定區(qū)不同，可分為IgM,IgG,IgA,IgD,IgE五種。

a.IgM：通常為五聚體，是初次體液免疫的主要抗體，也是血清中分子量最大的抗體，能激活補(bǔ)體。

b.IgG：是血清中含量最高的抗體，具有補(bǔ)體結(jié)合能力，能穿過胎盤，是維持長(zhǎng)期免疫記憶的主要抗體。

c.IgA：主要存在于黏膜表面（如唾液、淚液、腸道分泌物）和分泌液中，以二聚體形式存在，是黏膜免疫的主要防線。

d.IgD：主要表達(dá)在成熟B細(xì)胞表面，功能尚不完全清楚，可能在B細(xì)胞活化中發(fā)揮作用。

e.IgE：含量最低，主要與過敏反應(yīng)和寄生蟲感染有關(guān)，能結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞，釋放過敏介質(zhì)。

(2)細(xì)胞因子（Cytokines）：由免疫細(xì)胞（包括淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、DC等）和其他細(xì)胞（如內(nèi)皮細(xì)胞）產(chǎn)生的小分子蛋白質(zhì)，在免疫應(yīng)答中起信號(hào)傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用。根據(jù)功能和來源可分為多種類型：

a.白細(xì)胞介素（Interleukins,ILs）：如IL-1（炎癥前細(xì)胞因子）、IL-2（T細(xì)胞增殖和分化的關(guān)鍵因子）、IL-4（Th2分化因子）、IL-6（炎癥、急性期反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)因子）、IL-10（抗炎和免疫抑制因子）、IL-12（Th1分化因子，促進(jìn)IFN-γ產(chǎn)生）。

b.干擾素（Interferons,IFNs）：如IFN-α（主要由pDC產(chǎn)生，廣譜抗病毒）、IFN-β（主要由巨噬細(xì)胞和FDC產(chǎn)生，抗病毒和免疫調(diào)節(jié)）、IFN-γ（主要由Tc細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生，抗病毒、抗腫瘤和促Th1分化）。

c.腫瘤壞死因子（TumorNecrosisFactors,TNFs）：如TNF-α（主要由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，強(qiáng)效促炎、抗病毒、抗腫瘤）、TNF-β（功能與TNF-α類似）。

d.集落刺激因子（Colony-StimulatingFactors,CSFs）：如GM-CSF、M-CSF、G-CSF，能刺激造血干/祖細(xì)胞的增殖、分化和成熟。

e.靶向細(xì)胞因子：如IL-17（主要由Th17細(xì)胞產(chǎn)生，促進(jìn)炎癥）、IL-35（主要由Treg產(chǎn)生，免疫抑制）。

(3)補(bǔ)體系統(tǒng)（ComplementSystem）：是一組存在于血液和組織液中的蛋白質(zhì)，參與免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)?？赏ㄟ^經(jīng)典途徑、凝集素途徑和替代途徑被激活。激活后可產(chǎn)生多種效應(yīng)功能：如裂解病原體、促進(jìn)吞噬（調(diào)理作用）、招募炎癥細(xì)胞、直接殺傷靶細(xì)胞（如MBL途徑）。

(4)免疫受體酪氨酸基激活基序（ImmunoreceptorTyrosine-basedActivationMotif,ITAM）：存在于許多免疫細(xì)胞表面受體（如BCR、TCR、Fc受體、CD40）的胞內(nèi)段，被酪氨酸激酶磷酸化后，能招募下游信號(hào)蛋白，傳遞激活信號(hào)。

(5)免疫受體酪氨酸基抑制基序（ImmunoreceptorTyrosine-basedInhibitoryMotif,ITIM）：存在于部分免疫細(xì)胞表面受體（如PD-1、CTLA-4、FcεRIγ鏈）的胞內(nèi)段，被酪氨酸磷酸化后，能招募酪氨酸磷酸酶，傳遞抑制信號(hào)，負(fù)向調(diào)控免疫應(yīng)答。

（二）免疫應(yīng)答機(jī)制

1.抗原識(shí)別

(1)T細(xì)胞受體（TCellReceptor,TCR）識(shí)別機(jī)制：

a.TCR特異性識(shí)別的是MHC（MajorHistocompatibilityComplex，主要組織相容性復(fù)合體，也稱HLA）分子呈遞的抗原肽。MHC分為I類（主要呈遞外源性抗原給CD8+T細(xì)胞）和II類（主要呈遞內(nèi)源性或外源性抗原給CD4+T細(xì)胞）。

b.TCR由α和β鏈（αβTCR）或γ和δ鏈（γδTCR）組成，其可變區(qū)（V區(qū)）構(gòu)成抗原結(jié)合位點(diǎn)，能與特定抗原肽-MHC復(fù)合物結(jié)合，但要求有一定的構(gòu)象兼容性，而非嚴(yán)格的氨基酸序列匹配。

c.TCR識(shí)別抗原肽-MHC復(fù)合物的過程需要高親和力結(jié)合和CD8/CD4輔助分子的穩(wěn)定錨定作用。

(2)B細(xì)胞受體（BCellReceptor,BCR）識(shí)別機(jī)制：

a.BCR本質(zhì)上是膜結(jié)合型抗體（mIg），直接識(shí)別和結(jié)合游離的完整抗原分子。

b.BCR識(shí)別抗原的特異性由其可變區(qū)決定，對(duì)抗原的構(gòu)象要求相對(duì)較低，能識(shí)別線性表位或部分構(gòu)象表位。

c.BCR在識(shí)別抗原后，能直接啟動(dòng)B細(xì)胞的活化過程，但通常需要輔助T細(xì)胞的信號(hào)（見下文）才能產(chǎn)生高效應(yīng)答。

2.免疫細(xì)胞活化

(1)T細(xì)胞活化：需要雙信號(hào)（Signal1andSignal2）模型：

a.Signal1：TCR與抗原呈遞細(xì)胞（APC）表面MHC-抗原肽復(fù)合物的特異性結(jié)合。這是決定T細(xì)胞活化的特異性信號(hào)。

b.Signal2：共刺激分子（如CD28與B7家族分子CD80/CD86）的相互作用。提供“第二信使”，確認(rèn)抗原來源可靠，并增強(qiáng)T細(xì)胞的活化、增殖和功能發(fā)揮。缺乏共刺激信號(hào)（如CD28阻斷劑）會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞無應(yīng)答或耐受。

c.APC還需提供信號(hào)3（如IL-1、IL-6、IL-12等細(xì)胞因子），進(jìn)一步促進(jìn)T細(xì)胞分化。

(2)B細(xì)胞活化：通常需要雙信號(hào)模型，有時(shí)也需三信號(hào)：

a.Signal1：BCR與特異性抗原的結(jié)合。這是B細(xì)胞活化的初始信號(hào)。

b.Signal2：輔助T細(xì)胞（主要是CD4+Th細(xì)胞）提供的信號(hào)。Th細(xì)胞通過其TCR識(shí)別APC呈遞的B細(xì)胞抗原（通常由MHCII類分子呈遞），并通過分泌細(xì)胞因子（如IL-4,IL-5,IL-6,IL-21）或直接接觸（如CD40與CD40L的相互作用）來支持B細(xì)胞的活化、增殖、分化和類別轉(zhuǎn)換。

c.Signal3（有時(shí)需要）：由B細(xì)胞受體復(fù)合物上的CD19和CD22等分子介導(dǎo)的“共刺激”信號(hào)，協(xié)同增強(qiáng)B細(xì)胞對(duì)Signal1和Signal2的應(yīng)答。

3.免疫效應(yīng)

(1)T細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.CD4+T輔助細(xì)胞（Th）亞群功能：

i.Th1：分泌IFN-γ、TNF-β等，激活巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)細(xì)胞免疫（抗感染）；參與組織損傷和遲發(fā)型超敏反應(yīng)。

ii.Th2：分泌IL-4、IL-5、IL-13等，促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生IgE和IgG4，活化嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞，參與體液免疫和過敏反應(yīng)。

iii.Th17：分泌IL-17、IL-22等，招募中性粒細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，參與自身免疫病和抗感染。

iv.Tfh：表達(dá)CXCR5，遷移至B細(xì)胞濾泡，提供關(guān)鍵輔助信號(hào)，促進(jìn)B細(xì)胞生發(fā)中心形成、抗體類別轉(zhuǎn)換和記憶B細(xì)胞生成。

b.CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞（Tc/CTL）功能：直接殺傷靶細(xì)胞。

i.識(shí)別并殺傷被病毒或腫瘤細(xì)胞改造的MHCI類分子呈遞的抗原肽的細(xì)胞。

ii.殺傷機(jī)制：釋放穿孔素和顆粒酶（形成死亡誘導(dǎo)復(fù)合體DIC），或通過Fas/FasL通路誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。

c.Treg功能：通過多種機(jī)制（分泌IL-10、TGF-β；細(xì)胞接觸抑制；耗竭靶細(xì)胞；誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡等）抑制其他免疫細(xì)胞的應(yīng)答，維持免疫耐受，防止自身免疫病。

(2)B細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.漿細(xì)胞：大量分泌特異性抗體（IgM,IgG,IgA,IgE），通過中和、調(diào)理、激活補(bǔ)體等方式清除病原體和毒素。

b.記憶B細(xì)胞：在再次接觸相同抗原時(shí)，迅速增殖分化為漿細(xì)胞，提供快速、高效的抗體應(yīng)答，形成免疫記憶。

(3)固有免疫細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.NK細(xì)胞：殺傷靶細(xì)胞（病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞），分泌細(xì)胞因子（IFN-γ、TNF-α）調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。

b.巨噬細(xì)胞：吞噬清除病原體、壞死細(xì)胞；呈遞抗原給T細(xì)胞；分泌細(xì)胞因子和趨化因子調(diào)節(jié)炎癥和免疫。

c.DC細(xì)胞：攝取、處理和呈遞抗原給T細(xì)胞，啟動(dòng)和調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

（三）免疫調(diào)節(jié)與耐受

1.免疫調(diào)節(jié)機(jī)制：維持免疫應(yīng)答的適度，防止過度反應(yīng)或攻擊自身組織。

(1)細(xì)胞調(diào)節(jié)：

a.Treg：通過多種機(jī)制抑制免疫應(yīng)答。

b.抗原特異性的抑制性T細(xì)胞（TScells）：分泌IL-10或TGF-β抑制Th1和Th2應(yīng)答。

c.巨噬細(xì)胞極化：M2型巨噬細(xì)胞具有抗炎和促組織修復(fù)功能。

d.肥大細(xì)胞/嗜堿性粒細(xì)胞：在免疫應(yīng)答后期，可分泌IL-10等抑制性細(xì)胞因子。

(2)分子調(diào)節(jié)：

a.細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)：多種細(xì)胞因子相互拮抗或協(xié)同，精細(xì)調(diào)控免疫應(yīng)答。

b.細(xì)胞表面抑制性受體：如PD-1、CTLA-4、ICOSL、PD-L1/PD-L2等，當(dāng)其與配體結(jié)合時(shí)，可向T細(xì)胞傳遞抑制信號(hào)，終止或減弱免疫應(yīng)答。PD-1/PD-L1通路在腫瘤免疫逃逸和自身免疫病中扮演復(fù)雜角色。

c.趨化因子與細(xì)胞因子：調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的遷移和定位。

2.免疫耐受：免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分的免疫不應(yīng)答狀態(tài)。

(1)中央耐受（CentralTolerance）：發(fā)生在免疫細(xì)胞發(fā)育成熟的中樞器官（胸腺、骨髓）。

a.T細(xì)胞陰性選擇（NegativeSelection）：胸腺中的未成熟T細(xì)胞（尤其是CD8+）若能與自身MHC分子呈遞的自身肽高親和力結(jié)合，則被誘導(dǎo)凋亡（細(xì)胞凋亡），從而清除潛在的自身反應(yīng)性T細(xì)胞。

b.T細(xì)胞陽性選擇（PositiveSelection）：CD4+和部分CD8+T細(xì)胞在胸腺基質(zhì)細(xì)胞提供的“自身肽-MHCIV類分子”（未表達(dá)典型MHCII類或I類）的微環(huán)境中，若能識(shí)別并接受一定的親和力信號(hào)，則被選擇為存活并進(jìn)一步發(fā)育成熟的T細(xì)胞。

c.B細(xì)胞陰性選擇：在骨髓中，表達(dá)自身抗體的B細(xì)胞會(huì)被刪除或誘導(dǎo)凋亡。

d.B細(xì)胞正選擇：B細(xì)胞需要能夠結(jié)合自身MHCII類分子（由骨髓基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)），才能存活并發(fā)育成熟。

(2)外周耐受（PeripheralTolerance）：在免疫細(xì)胞已遷移至外周免疫器官后，對(duì)自身抗原發(fā)生的耐受。機(jī)制包括：

a.高親和力自身反應(yīng)性T細(xì)胞的克隆刪除（Anergy）：這些細(xì)胞雖然存活，但其受體親和力過強(qiáng)，無法有效與自身抗原結(jié)合，處于功能無能狀態(tài)。

b.克隆忽略（Apoptosis）：高親和力自身反應(yīng)性T細(xì)胞在識(shí)別自身抗原時(shí)，若缺乏協(xié)同刺激信號(hào)，可能被誘導(dǎo)凋亡。

c.免疫忽視（Ignorance）：某些自身抗原（如位于封閉腔隙內(nèi)的自身抗原）被持續(xù)表達(dá)，但缺乏提呈給T細(xì)胞的條件，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對(duì)其“忽視”。

d.轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)性細(xì)胞（Conversion）：外周抗原呈遞細(xì)胞（如DC）可能將自身反應(yīng)性T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Treg。

e.耐受性閾值（Threshold）：只有當(dāng)自身抗原濃度足夠高時(shí)，才可能打破耐受，引發(fā)自身免疫病。

**三、免疫學(xué)研究方法**

（一）實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1.流式細(xì)胞術(shù)（FlowCytometry）

(1)原理：利用熒光標(biāo)記的抗體或分子探針特異性結(jié)合細(xì)胞表面的分子或細(xì)胞內(nèi)的分子（經(jīng)染色后），通過流式細(xì)胞儀依次對(duì)細(xì)胞進(jìn)行光學(xué)散射和熒光檢測(cè)，并按細(xì)胞特性進(jìn)行單細(xì)胞分選或數(shù)據(jù)分析。

(2)操作步驟（示例檢測(cè)特定免疫細(xì)胞亞群）：

a.細(xì)胞制備：分離目標(biāo)細(xì)胞群體（如外周血單個(gè)核細(xì)胞PBMC，或組織單細(xì)胞懸液）。

b.染色：用含有特異性熒光標(biāo)記抗體（如CD3-PE,CD4-FITC,CD8-APC）的混合抗體cocktails對(duì)細(xì)胞進(jìn)行孵育。可同時(shí)使用同型對(duì)照抗體排除非特異性結(jié)合?？蛇M(jìn)行細(xì)胞內(nèi)染色（如用PE標(biāo)記的IFN-γ抗體檢測(cè)細(xì)胞因子表達(dá)）。

c.上機(jī)檢測(cè)：將染色后的細(xì)胞注入流式細(xì)胞儀，依次通過激光激發(fā)和光學(xué)系統(tǒng)，檢測(cè)每個(gè)細(xì)胞的散射信號(hào)（前向散射FSC，側(cè)向散射SSC）和各熒光通道信號(hào)。

d.數(shù)據(jù)分析：使用FlowJo等軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)（FCS文件）進(jìn)行Gates（設(shè)門）以去除背景噪聲和死細(xì)胞，分析目標(biāo)細(xì)胞亞群的比例、絕對(duì)數(shù)量、平均熒光強(qiáng)度（MFI）等參數(shù)。

(3)應(yīng)用：細(xì)胞表面標(biāo)志物鑒定、細(xì)胞亞群分選、細(xì)胞功能狀態(tài)分析（如細(xì)胞因子表達(dá)）、細(xì)胞周期分析、凋亡檢測(cè)等。

2.ELISA（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay）

(1)原理：基于抗原抗體反應(yīng)的可視化檢測(cè)技術(shù)。利用固相載體（包被板）捕獲待測(cè)物（抗原或抗體），再與酶標(biāo)記的檢測(cè)抗體（或酶標(biāo)記抗原）結(jié)合，最后加入酶底物，產(chǎn)生顯色反應(yīng)，通過酶標(biāo)儀測(cè)定吸光度值，與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量待測(cè)物。

(2)操作步驟（示例檢測(cè)血清中抗體）：

a.包被：將已知濃度的待測(cè)抗體或抗原包被于酶標(biāo)板孔中，4℃過夜。

b.封閉：用封閉液（如BSA）封閉未結(jié)合的位點(diǎn)，防止非特異性吸附，37℃1小時(shí)。

c.加樣：加入待測(cè)樣本（血清），或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品，37℃1小時(shí)，使待測(cè)物與包被物結(jié)合。

d.洗滌：用洗滌液（如PBST）洗滌酶標(biāo)板3-5次，去除未結(jié)合物。

e.加酶標(biāo)抗體：加入酶標(biāo)記的二抗（如抗人IgG-HRP），37℃1小時(shí)，使待測(cè)物與酶標(biāo)抗體結(jié)合。

f.洗滌：同步驟c。

g.顯色：加入TMB等酶底物，室溫避光孵育15-30分鐘，底物被酶催化產(chǎn)生藍(lán)色化合物。

h.終止：加入終止液（如H2SO4），使反應(yīng)終止，溶液變?yōu)辄S色。

i.定量：用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣本中待測(cè)物的濃度。

(3)應(yīng)用：檢測(cè)體液免疫中的抗體（IgM,IgG,IgA,IgE）和細(xì)胞因子（IL-4,TNF-α等），檢測(cè)過敏原特異性IgE，檢測(cè)激素、藥物等小分子物質(zhì)。

3.基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）

(1)原理：CRISPR-Cas9系統(tǒng)源自細(xì)菌的抗病毒防御機(jī)制，由向?qū)NA（gRNA）和Cas9核酸酶組成。gRNA能識(shí)別并結(jié)合靶向DNA序列（PAM序列旁），Cas9在該位點(diǎn)進(jìn)行雙鏈斷裂（DSB）。細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)DNA修復(fù)機(jī)制（NHEJ或HDR），引入突變或插入外源基因。

(2)操作步驟（構(gòu)建基因敲除細(xì)胞模型）：

a.設(shè)計(jì)gRNA：根據(jù)目標(biāo)基因序列設(shè)計(jì)合適的gRNA，并驗(yàn)證其特異性和效率（如通過生物信息學(xué)工具預(yù)測(cè)脫靶效應(yīng)，體外凝膠電泳或測(cè)序驗(yàn)證切割效率）。

b.構(gòu)建載體：將gRNA序列和Cas9基因克隆到表達(dá)載體（如基于質(zhì)粒或病毒載體）中。

c.轉(zhuǎn)染/轉(zhuǎn)導(dǎo)：將載體導(dǎo)入目標(biāo)細(xì)胞（如小鼠胚胎干細(xì)胞、免疫細(xì)胞系或通過胚胎顯微注射導(dǎo)入小鼠胚胎）。常用轉(zhuǎn)染方法有電穿孔、脂質(zhì)體介導(dǎo)等。

d.篩選與驗(yàn)證：

i.DNA修復(fù)：細(xì)胞會(huì)通過非同源末端連接（NHEJ）途徑修復(fù)Cas9造成的DSB，該過程常伴隨隨機(jī)插入或刪除（Indels），可能導(dǎo)致目標(biāo)基因移碼突變而失活（基因敲除）。

ii.篩選：若在載體中包含篩選標(biāo)記（如抗性基因），可通過藥物篩選獲得成功轉(zhuǎn)染并修復(fù)斷裂的細(xì)胞克隆。

iii.驗(yàn)證：通過PCR、測(cè)序（Sanger測(cè)序或NGS）、WesternBlot、免疫熒光等方法驗(yàn)證目標(biāo)基因是否成功被敲除（如檢測(cè)到移碼突變或敲除雜合/純合）。

(3)應(yīng)用：研究特定基因在免疫細(xì)胞發(fā)育、分化和功能中的作用；構(gòu)建基因缺陷型或過表達(dá)型細(xì)胞模型；研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；開發(fā)新的免疫治療策略（如基因矯正）。

（二）動(dòng)物模型

1.小鼠模型

(1)轉(zhuǎn)基因（Transgenic,Tg）小鼠：通過基因工程技術(shù)將外源基因?qū)胄∈蠡蚪M并穩(wěn)定遺傳。

a.例如，CD4-GFP轉(zhuǎn)基因小鼠，所有免疫細(xì)胞均表達(dá)綠色熒光蛋白，便于在組織切片或流式細(xì)胞術(shù)中觀察和追蹤。

b.IL-4轉(zhuǎn)基因小鼠，易發(fā)生Th2型免疫應(yīng)答，常用于研究過敏反應(yīng)和寄生蟲感染。

c.Rag1-/-（基因重組缺陷）小鼠，缺乏T細(xì)胞和B細(xì)胞，主要用于研究固有免疫或外源輸入的免疫細(xì)胞（如過繼轉(zhuǎn)移）在特定疾病模型中的作用。

(2)基因敲除（Knockout,KO）小鼠：通過基因打靶技術(shù)使特定基因失活。

a.例如，CD28KO小鼠，T細(xì)胞活化和增殖能力顯著下降，用于研究共刺激信號(hào)在免疫應(yīng)答中的作用。

b.IL-10KO小鼠，易發(fā)生嚴(yán)重的自身免疫和炎癥反應(yīng)，是研究免疫耐受和炎癥性疾病的重要模型。

(3)條件性基因敲除/敲入（ConditionalKO/KI）小鼠：通過使用LoxP位點(diǎn)，在特定組織或細(xì)胞類型中，或在特定時(shí)間點(diǎn)，用Cre-LoxP系統(tǒng)去除或插入基因。

a.例如，CD19-CrexCD3c-floxed小鼠，可在B細(xì)胞中特異性敲除CD3ε基因，用于研究B細(xì)胞受體信號(hào)通路。

b.Tcf3-floxed小鼠，在T細(xì)胞中敲除Tcf3基因，研究轉(zhuǎn)錄因子Tcf3在T細(xì)胞分化中的作用。

(4)腫瘤模型：如原位腫瘤模型（如結(jié)腸癌、黑色素瘤通過顯微注射癌細(xì)胞建立）、免疫缺陷小鼠（如Rag1-/-）皮下或尾靜脈注射腫瘤細(xì)胞，用于評(píng)估腫瘤免疫治療效果。

2.雞胚模型

(1)優(yōu)勢(shì)：操作簡(jiǎn)便、周期短（10-11天即可獲取免疫細(xì)胞或組織）、免疫細(xì)胞易于獲取和操作（如注射路徑清晰、血循環(huán)與體循環(huán)相通）。

(2)應(yīng)用：

a.研究免疫細(xì)胞遷移和發(fā)育：可在雞胚的不同階段注射細(xì)胞（如T細(xì)胞、B細(xì)胞），觀察其在體內(nèi)的遷移路徑和組織分布。

b.研究抗原呈遞機(jī)制：可在雞胚的特定部位（如絨毛尿囊膜）注射抗原，研究APC（如巨噬細(xì)胞、DC）的捕獲和呈遞過程。

c.研究疫苗抗原的免疫原性：可在雞胚的不同部位（如蛋黃、絨毛尿囊膜）注射抗原，評(píng)估其誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的能力。

d.研究細(xì)胞因子作用：可在雞胚中注射細(xì)胞因子，觀察其對(duì)胚胎發(fā)育和免疫細(xì)胞功能的影響。

(3)操作示例（在雞胚絨毛尿囊膜注射抗原）：

a.準(zhǔn)備：選擇合適日齡的雞胚，消毒操作區(qū)域和蛋殼。用無菌吸管吸取抗原溶液（如蛋白、病毒顆粒）。

b.打孔：在蛋殼一端輕輕打一小孔，暴露氣室，用鑷子或針在氣室下方約1cm處刺破蛋殼膜，形成注射孔。

c.注射：將吸管伸入絨毛尿囊膜表面，緩慢注射抗原溶液。注意避免損傷血管。

d.封閉與培養(yǎng)：用無菌紗布或膠帶封閉注射孔，將雞胚放回孵化器繼續(xù)培養(yǎng)。

e.采集與分析：在預(yù)定時(shí)間收集雞胚，分離免疫細(xì)胞或組織，進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)、ELISA、免疫組化等分析。

**四、免疫學(xué)研究的應(yīng)用**

（一）疾病診斷

1.自身免疫病

(1)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RheumatoidArthritis,RA）：

a.檢測(cè)指標(biāo)：類風(fēng)濕因子（RF，IgM型抗體）、抗環(huán)瓜氨酸肽抗體（Anti-CCP抗體，IgG型抗體）。RF和Anti-CCP陽性對(duì)RA診斷有較高特異性，有助于早期診斷和預(yù)測(cè)預(yù)后。

b.其他輔助檢查：血沉（ESR）、C反應(yīng)蛋白（CRP）升高提示炎癥活動(dòng)；關(guān)節(jié)影像學(xué)（X光、超聲、MRI）顯示關(guān)節(jié)破壞。

(2)系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SystemicLupusErythematosus,SLE）：

a.檢測(cè)指標(biāo)：抗核抗體（ANA，檢測(cè)多種自身核抗原，陽性率極高但特異性不高）、抗雙鏈DNA抗體（Anti-dsDNA抗體，特異性高，與疾病活動(dòng)性相關(guān)）、抗組蛋白抗體、抗Sm抗體（特異性高，但敏感性低）。

b.腎活檢：SLE常累及腎臟（狼瘡性腎炎），腎活檢病理檢查是確診和評(píng)估腎損傷嚴(yán)重程度的重要手段。

2.感染性疾病

(1)艾滋?。ˋIDS）：

a.檢測(cè)指標(biāo)：HIV抗體和/或HIV抗原（p24抗原）檢測(cè)（用于初篩，窗口期后陽性）；HIV核酸檢測(cè)（PCR檢測(cè)病毒載量，用于早期診斷、療效監(jiān)測(cè)和抗病毒治療指導(dǎo)）。

b.免疫學(xué)指標(biāo)：AIDS晚期常出現(xiàn)CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著下降（<200cells/μL），提示免疫缺陷。

(2)病毒性肝炎：

a.乙肝：檢測(cè)乙肝病毒表面抗原（HBsAg，感染標(biāo)志）、乙肝e抗原（HBeAg）、乙肝病毒核心抗體（Anti-HBcIgM和IgG，反映感染時(shí)間和程度）、乙肝病毒DNA（HBVDNA，定量檢測(cè)病毒復(fù)制水平）。

b.丙肝：檢測(cè)丙肝病毒抗體（Anti-HCV）和丙肝病毒RNA（HCVRNA，定量檢測(cè)病毒復(fù)制水平）。

c.戊肝：檢測(cè)戊肝病毒抗體（Anti-HEV）。

(3)結(jié)核?。═uberculosis）：

a.檢測(cè)指標(biāo)：結(jié)核菌素皮膚試驗(yàn)（PPD試驗(yàn)，陽性提示感染，但非活動(dòng)性診斷）；γ-干擾素釋放試驗(yàn)（IGRA，檢測(cè)T細(xì)胞對(duì)結(jié)核抗原的細(xì)胞免疫反應(yīng)，特異性高于PPD試驗(yàn)）。

b.分枝桿菌檢測(cè)：痰液、胸水等標(biāo)本的結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)、菌種鑒定和藥物敏感性試驗(yàn)是確診和指導(dǎo)治療的關(guān)鍵。

（二）免疫治療

1.腫瘤免疫治療

(1)免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ImmuneCheckpointInhibitors）：

a.原理：阻斷免疫檢查點(diǎn)（如PD-1/PD-L1或CTLA-4）的負(fù)向調(diào)節(jié)信號(hào)，解除T細(xì)胞的免疫抑制，增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答。

b.應(yīng)用：主要用于黑色素瘤、肺癌、腎癌、膀胱癌等多種實(shí)體瘤的治療。需根據(jù)腫瘤類型和患者免疫狀態(tài)選擇藥物。

c.副作用：可能出現(xiàn)免疫相關(guān)不良事件（irAEs），如皮膚瘙癢、腹瀉、內(nèi)分泌紊亂（甲狀腺功能異常、垂體炎）等，需密切監(jiān)測(cè)和管理。

(2)T細(xì)胞過繼性細(xì)胞治療（AdoptiveCellTherapy,ACT）：

a.原理：從患者體內(nèi)分離T細(xì)胞（通常是CD8+T細(xì)胞），在體外通過基因工程技術(shù)改造（如表達(dá)CAR，即嵌合抗原受體），擴(kuò)增后再輸回患者體內(nèi)，使其特異性殺傷腫瘤細(xì)胞。

b.應(yīng)用：主要用于血液腫瘤（如急性淋巴細(xì)胞白血病、B細(xì)胞淋巴瘤）的治療，部分實(shí)體瘤也在探索中。

c.代表療法：CAR-T細(xì)胞療法。

(3)腫瘤疫苗（CancerVaccines）：

a.原理：誘導(dǎo)患者自身免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對(duì)腫瘤抗原的特異性免疫應(yīng)答。

b.類型：包括個(gè)性化腫瘤疫苗（基于患者腫瘤抗原）、非個(gè)性化腫瘤疫苗（基于常見腫瘤相關(guān)抗原）和免疫原性肽疫苗。

c.應(yīng)用：主要用于預(yù)防癌癥復(fù)發(fā)或輔助治療。目前部分疫苗已獲批用于黑色素瘤等。

2.移植免疫

(1)器官移植：

a.問題：移植排斥反應(yīng)是主要障礙，供者-受者人類白細(xì)胞抗原（HLA）匹配度越高，排斥風(fēng)險(xiǎn)越低。

b.治療：

i.免疫抑制劑：如鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑（環(huán)孢素A、他克莫司）、抗增殖藥物（硫唑嘌呤、霉酚酸酯）、糖皮質(zhì)激素。通過抑制T細(xì)胞活化或增殖來預(yù)防排斥。

ii.誘導(dǎo)免疫耐受：研究策略包括使用免疫抑制劑（如抗胸腺細(xì)胞球蛋白）、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）輸注、共刺激信號(hào)阻斷劑（如CTLA-4抗體）等，旨在誘導(dǎo)受者對(duì)移植物的長(zhǎng)期耐受。

(2)同種異體輸血：

a.問題：ABO血型不合會(huì)導(dǎo)致急性溶血反應(yīng)，Rh因子不合可能引發(fā)免疫性溶血病（如新生兒溶血?。?。

b.治療：嚴(yán)格血型配型，輸注同型血。對(duì)于Rh陰性母親，需預(yù)防性輸注抗Rh抗體（RhIg）。

**五、免疫學(xué)研究未來方向**

（一）單細(xì)胞免疫分析

(1)技術(shù)發(fā)展：

a.單細(xì)胞測(cè)序（Single-cellSequencing）：如單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）、單細(xì)胞DNA測(cè)序（scDNA-seq）、單細(xì)胞ATAC測(cè)序（scATAC-seq），能解析免疫細(xì)胞的基因表達(dá)譜、表觀遺傳狀態(tài)和細(xì)胞異質(zhì)性。

b.單細(xì)胞流式細(xì)胞術(shù)（scFCM）：結(jié)合熒光標(biāo)記抗體和流式細(xì)胞術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)免疫細(xì)胞表面標(biāo)志物和細(xì)胞內(nèi)分子（如細(xì)胞因子）的精確測(cè)量。

c.單細(xì)胞成像技術(shù)：如多光子顯微鏡、超分辨率顯微鏡，能在單細(xì)胞水平觀察免疫細(xì)胞的空間結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)，如細(xì)胞器分布、信號(hào)通路激活等。

(2)應(yīng)用方向：

a.深入解析免疫細(xì)胞亞群：識(shí)別新的免疫細(xì)胞亞群及其功能，如發(fā)現(xiàn)具有特殊抗腫瘤活性的NK細(xì)胞亞群或調(diào)節(jié)性B細(xì)胞亞群。

b.研究免疫細(xì)胞異質(zhì)性：理解同一亞群內(nèi)免疫細(xì)胞的基因表達(dá)差異，揭示功能多樣性及其在疾病中的作用。

c.解析免疫微環(huán)境：通過空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等技術(shù)，研究免疫細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境、炎癥組織中的空間分布和相互作用。

d.

一、免疫學(xué)研究概述

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，主要研究生物體免疫系統(tǒng)及其功能。該領(lǐng)域涉及免疫應(yīng)答的機(jī)制、免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、免疫相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展以及免疫治療等方向。免疫學(xué)研究在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

二、免疫學(xué)研究的主要內(nèi)容

（一）免疫系統(tǒng)組成與功能

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：如骨髓和胸腺，是免疫細(xì)胞生成和發(fā)育的場(chǎng)所。

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

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和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：如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和粒細(xì)胞，在免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

3.免疫分子

(1)抗體：由B細(xì)胞分泌，能與特定抗原結(jié)合，介導(dǎo)體液免疫。

(2)細(xì)胞因子：如白細(xì)胞介素、干擾素和腫瘤壞死因子，參與免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞通信。

（二）免疫應(yīng)答機(jī)制

1.抗原識(shí)別

(1)T細(xì)胞受體（TCR）識(shí)別MHC-抗原肽復(fù)合物。

(2)B細(xì)胞受體（BCR）直接識(shí)別游離抗原。

2.免疫細(xì)胞活化

(1)T細(xì)胞活化需要雙信號(hào)（TCR識(shí)別和共刺激分子）。

(2)B細(xì)胞活化需要抗原依賴和輔助T細(xì)胞信號(hào)。

3.免疫效應(yīng)

(1)T細(xì)胞：輔助T細(xì)胞（Th）分泌細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答；細(xì)胞毒性T細(xì)胞（Tc）清除感染細(xì)胞。

(2)B細(xì)胞：分化為漿細(xì)胞分泌抗體，或?yàn)橛洃汢細(xì)胞提供長(zhǎng)期免疫記憶。

（三）免疫調(diào)節(jié)與耐受

1.免疫調(diào)節(jié)機(jī)制

(1)負(fù)向調(diào)節(jié)：如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）抑制免疫應(yīng)答。

(2)正向調(diào)節(jié)：如輔助T細(xì)胞（Th）增強(qiáng)免疫應(yīng)答。

2.免疫耐受

(1)中央耐受：T細(xì)胞在胸腺發(fā)育過程中去除自身反應(yīng)性細(xì)胞。

(2)外周耐受：通過免疫抑制機(jī)制避免對(duì)自身抗原的攻擊。

三、免疫學(xué)研究方法

（一）實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1.流式細(xì)胞術(shù)

(1)檢測(cè)免疫細(xì)胞表面標(biāo)志物和細(xì)胞內(nèi)分子。

(2)定量分析細(xì)胞亞群比例和功能狀態(tài)。

2.ELISA

(1)定量檢測(cè)血清或組織中抗體、細(xì)胞因子等可溶性分子。

(2)常用于疾病診斷和免疫狀態(tài)評(píng)估。

3.基因編輯技術(shù)

(1)CRISPR-Cas9技術(shù)用于構(gòu)建免疫細(xì)胞基因敲除或敲入模型。

(2)研究基因功能對(duì)免疫應(yīng)答的影響。

（二）動(dòng)物模型

1.小鼠模型

(1)轉(zhuǎn)基因小鼠：如Rag1-/-小鼠用于研究T細(xì)胞缺陷。

(2)腫瘤模型：如原位腫瘤模型研究免疫治療。

2.雞胚模型

(1)用于研究早期免疫發(fā)育和抗原呈遞機(jī)制。

(2)操作簡(jiǎn)便，適合快速篩選免疫干預(yù)策略。

（三）臨床研究

1.流行病學(xué)調(diào)查

(1)收集人群免疫指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析疾病與免疫狀態(tài)的關(guān)聯(lián)。

(2)例如，研究吸煙對(duì)免疫細(xì)胞功能的影響。

2.臨床試驗(yàn)

(1)I/II/III期臨床試驗(yàn)評(píng)估免疫治療的安全性及有效性。

(2)例如，PD-1/PD-L1抑制劑治療癌癥的臨床數(shù)據(jù)收集。

四、免疫學(xué)研究的應(yīng)用

（一）疾病診斷

1.自身免疫病

(1)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎：檢測(cè)類風(fēng)濕因子（RF）和抗環(huán)瓜氨酸肽（ACP）抗體。

(2)系統(tǒng)性紅斑狼瘡：檢測(cè)抗雙鏈DNA抗體和抗核抗體（ANA）。

2.感染性疾病

(1)艾滋病：檢測(cè)HIV抗體或病毒載量。

(2)病毒性肝炎：檢測(cè)乙肝表面抗原（HBsAg）和丙肝病毒RNA（HCVRNA）。

（二）免疫治療

1.腫瘤免疫治療

(1)免疫檢查點(diǎn)抑制劑：如PD-1/PD-L1阻斷劑。

(2)CAR-T細(xì)胞療法：改造患者T細(xì)胞靶向腫瘤細(xì)胞。

2.移植免疫

(1)供者-受者HLA配型減少移植排斥。

(2)免疫抑制劑（如鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑）預(yù)防移植物排斥。

（三）疫苗研發(fā)

1.疫苗類型

(1)滅活疫苗：如流感疫苗。

(2)亞單位疫苗：如乙肝疫苗。

2.新技術(shù)疫苗

(1)mRNA疫苗：如COVID-19mRNA疫苗。

(2)樹突狀細(xì)胞疫苗：用于腫瘤免疫預(yù)防。

五、免疫學(xué)研究未來方向

（一）單細(xì)胞免疫分析

(1)通過單細(xì)胞測(cè)序解析免疫細(xì)胞異質(zhì)性和功能狀態(tài)。

(2)例如，分析腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的基因表達(dá)譜。

（二）人工智能與免疫學(xué)

(1)利用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)免疫藥物靶點(diǎn)和療效。

(2)例如，基于免疫組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)癌癥患者治療反應(yīng)。

（三）再生免疫研究

(1)通過干細(xì)胞技術(shù)修復(fù)受損免疫系統(tǒng)。

(2)例如，利用間充質(zhì)干細(xì)胞調(diào)節(jié)自身免疫病炎癥。

**一、免疫學(xué)研究概述**

免疫學(xué)是生物學(xué)的重要分支，主要研究生物體免疫系統(tǒng)（ImmuneSystem）的結(jié)構(gòu)、功能及其與內(nèi)外環(huán)境相互作用的機(jī)制。該領(lǐng)域不僅涉及免疫應(yīng)答（ImmuneResponse）的啟動(dòng)、調(diào)節(jié)與終止，還包括免疫系統(tǒng)的發(fā)育、免疫相關(guān)疾病（如自身免疫病、感染性疾病、腫瘤等）的發(fā)病機(jī)制以及基于免疫學(xué)原理的治療策略（如疫苗、免疫治療）。免疫學(xué)研究在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、公共衛(wèi)生及新藥研發(fā)等領(lǐng)域均具有廣泛且重要的應(yīng)用價(jià)值。深入理解免疫學(xué)知識(shí)，有助于開發(fā)更有效的疾病預(yù)防、診斷和治療方法。

**二、免疫學(xué)研究的主要內(nèi)容**

（一）免疫系統(tǒng)組成與功能

1.免疫器官

(1)中樞免疫器官：是免疫細(xì)胞生成、發(fā)育和成熟的場(chǎng)所。

a.骨髓（BoneMarrow）：主要負(fù)責(zé)B細(xì)胞的生成（B細(xì)胞發(fā)育的各個(gè)階段，從造血干細(xì)胞到成熟B細(xì)胞）和部分T細(xì)胞的初始階段。同時(shí)，骨髓也是血小板和部分免疫細(xì)胞的儲(chǔ)存庫。在體外實(shí)驗(yàn)中，骨髓常被用作分離造血干/祖細(xì)胞的來源。

b.胸腺（Thymus）：是T細(xì)胞成熟的關(guān)鍵場(chǎng)所。未成熟的T細(xì)胞（Thymocytes）從骨髓遷移至胸腺，經(jīng)歷陽性選擇（PositiveSelection）和陰性選擇（NegativeSelection）兩大過程，最終形成功能不同的成熟T細(xì)胞（包括CD4+輔助性T細(xì)胞和CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞），并釋放至外周血。胸腺的重量和結(jié)構(gòu)隨年齡增長(zhǎng)而顯著變化，是胸腺依賴性抗原（TD-Ag）誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的主要場(chǎng)所。

(2)外周免疫器官：是免疫細(xì)胞聚集、遷移和執(zhí)行免疫功能的場(chǎng)所。

a.淋巴結(jié)（LymphNodes）：位于全身淋巴結(jié)鏈中，是過濾淋巴液和病原體的主要場(chǎng)所。當(dāng)抗原進(jìn)入淋巴結(jié)后，會(huì)被抗原呈遞細(xì)胞（APC）捕獲并呈遞給淋巴細(xì)胞，從而啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。淋巴結(jié)內(nèi)包含T細(xì)胞區(qū)、B細(xì)胞區(qū)和副皮質(zhì)區(qū)等，結(jié)構(gòu)有序，便于免疫細(xì)胞的相互作用。

b.脾臟（Spleen）：是人體最大的外周免疫器官，主要功能是過濾血液，清除血液中的病原體和衰老紅細(xì)胞。脾臟分為白髓（富含淋巴細(xì)胞，參與體液免疫和細(xì)胞免疫）和紅髓（富含紅細(xì)胞和網(wǎng)狀組織，主要功能是造血儲(chǔ)備和濾血）。脾臟也是血源性抗原（如細(xì)菌）誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的重要場(chǎng)所。

c.黏膜相關(guān)淋巴組織（Mucosa-AssociatedLymphoidTissue,MALT）：包括腸相關(guān)淋巴組織（GALT，如派爾集合淋巴結(jié)）、支氣管相關(guān)淋巴組織（BALT）和鼻相關(guān)淋巴組織（NALT）等。這些組織位于身體黏膜表面，是抵御經(jīng)黏膜侵入的病原體的第一道防線。MALT中的淋巴細(xì)胞（特別是B細(xì)胞）能產(chǎn)生分泌型抗體（sIgA），參與黏膜免疫。

2.免疫細(xì)胞

(1)淋巴細(xì)胞：是免疫應(yīng)答的核心細(xì)胞，主要包括：

a.T細(xì)胞（TLymphocytes）：起源于骨髓，但在胸腺中成熟。具有特異性識(shí)別抗原的能力。

i.T輔助細(xì)胞（HelperTcells,Th）：主要表達(dá)CD4分子。識(shí)別APC呈遞的抗原后，被激活并分泌多種細(xì)胞因子，協(xié)調(diào)和增強(qiáng)B細(xì)胞應(yīng)答、細(xì)胞毒性T細(xì)胞應(yīng)答以及其他免疫細(xì)胞的功能。Th細(xì)胞根據(jù)分泌的細(xì)胞因子亞型不同，可分為Th1（促細(xì)胞免疫）、Th2（促體液免疫和過敏反應(yīng)）、Th17（促炎癥反應(yīng)）和Tfh（濾泡輔助性T細(xì)胞，幫助B細(xì)胞生發(fā)中心發(fā)育）。

ii.T細(xì)胞毒性細(xì)胞（CytotoxicTcells,Tc或CTL）：主要表達(dá)CD8分子。能特異性識(shí)別并直接殺傷被病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞。其殺傷機(jī)制主要通過釋放穿孔素（Perforin）和顆粒酶（Granzyme）或激活Fas/FasL通路實(shí)現(xiàn)。

iii.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（RegulatoryTcells,Treg）：主要表達(dá)CD4+CD25+FoxP3+。在維持免疫耐受、防止自身免疫病發(fā)生中起關(guān)鍵作用，通過多種機(jī)制（如分泌IL-10、抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生、細(xì)胞接觸抑制等）抑制免疫應(yīng)答。

iv.神經(jīng)內(nèi)分泌免疫T細(xì)胞（Neuroendocrine-ImmuneTcells）：部分T細(xì)胞亞群（如部分Treg）能表達(dá)神經(jīng)內(nèi)分泌相關(guān)分子（如VIP、CRH），參與神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。

b.B細(xì)胞（BLymphocytes）：起源于骨髓，在骨髓或相關(guān)淋巴組織中成熟。是體液免疫的主要執(zhí)行者。

i.前B細(xì)胞（Pre-Bcell）：處于B細(xì)胞發(fā)育的早期階段，表達(dá)前B細(xì)胞受體（Pre-BCR）。

ii.未成熟B細(xì)胞（ImmatureBcell）：表達(dá)BCR，但尚未完全成熟，不能有效分泌抗體或遷移至外周。

iii.成熟B細(xì)胞（MatureBcell）：表達(dá)BCR（即膜結(jié)合型IgM和/或IgD），遷移至外周淋巴器官，參與免疫應(yīng)答。

iv.漿細(xì)胞（Plasmacell）：成熟B細(xì)胞在抗原和輔助T細(xì)胞刺激下分化而來，主要負(fù)責(zé)大量、高效地分泌特異性抗體（如IgM,IgG,IgA,IgE）。漿細(xì)胞通常定居于淋巴結(jié)和骨髓等處的漿細(xì)胞區(qū)，壽命較短。

v.記憶B細(xì)胞（MemoryBcell）：由活化的B細(xì)胞分化而來，具有長(zhǎng)壽和快速反應(yīng)的特點(diǎn)。在再次接觸相同抗原時(shí)，能迅速增殖分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生大量抗體，提供快速、強(qiáng)烈的免疫保護(hù)。

c.NK細(xì)胞（NaturalKillercells）：起源于骨髓，是一群固有免疫細(xì)胞。無需預(yù)先致敏，就能識(shí)別并殺傷表達(dá)特定分子（如MHCI類分子下調(diào)）的靶細(xì)胞，如病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞。同時(shí)，NK細(xì)胞也能通過分泌細(xì)胞因子（如IFN-γ）調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的功能。

(2)非淋巴細(xì)胞：固有免疫和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞：

a.樹突狀細(xì)胞（Dendriticcells,DCs）：是體內(nèi)最強(qiáng)大的抗原呈遞細(xì)胞（APC）。存在于皮膚、黏膜、血液和淋巴組織中。能夠捕獲、處理和呈遞抗原給T細(xì)胞，啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。根據(jù)來源和功能不同，可分為漿細(xì)胞樣DC（pDC，主要產(chǎn)生I型干擾素）和常規(guī)DC（cDC，包括cDC1和cDC2，參與T細(xì)胞和B細(xì)胞應(yīng)答）。

b.巨噬細(xì)胞（Macrophages）：來源于單核細(xì)胞（Monocytes），單核細(xì)胞進(jìn)入組織后分化為巨噬細(xì)胞。具有強(qiáng)大的吞噬能力，能清除病原體、壞死細(xì)胞和異物。同時(shí)，巨噬細(xì)胞也是重要的APC，參與抗原呈遞和免疫調(diào)節(jié)（可極化為M1型促炎或M2型抗炎/組織修復(fù)）。

c.中性粒細(xì)胞（Neutrophils）：是血液中最豐富的白細(xì)胞，屬于固有免疫細(xì)胞。具有強(qiáng)大的吞噬和殺菌能力，尤其在急性感染早期發(fā)揮重要作用。主要通過釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、髓過氧化物酶等殺滅病原體。

d.嗜酸性粒細(xì)胞（Eosinophils）、嗜堿性粒細(xì)胞（Basophils）、肥大細(xì)胞（Mastcells）：這些細(xì)胞在過敏反應(yīng)、寄生蟲感染和炎癥中發(fā)揮作用。肥大細(xì)胞主要定居于黏膜下組織，含有大量組胺等介質(zhì)，參與早期過敏反應(yīng)。

3.免疫分子

(1)抗體（Antibody，也稱免疫球蛋白，Immunoglobulin,Ig）：由B細(xì)胞分化而來的漿細(xì)胞分泌。是體液免疫的核心分子。具有高度特異性，能與相應(yīng)的抗原結(jié)合。根據(jù)重鏈恒定區(qū)不同，可分為IgM,IgG,IgA,IgD,IgE五種。

a.IgM：通常為五聚體，是初次體液免疫的主要抗體，也是血清中分子量最大的抗體，能激活補(bǔ)體。

b.IgG：是血清中含量最高的抗體，具有補(bǔ)體結(jié)合能力，能穿過胎盤，是維持長(zhǎng)期免疫記憶的主要抗體。

c.IgA：主要存在于黏膜表面（如唾液、淚液、腸道分泌物）和分泌液中，以二聚體形式存在，是黏膜免疫的主要防線。

d.IgD：主要表達(dá)在成熟B細(xì)胞表面，功能尚不完全清楚，可能在B細(xì)胞活化中發(fā)揮作用。

e.IgE：含量最低，主要與過敏反應(yīng)和寄生蟲感染有關(guān)，能結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞，釋放過敏介質(zhì)。

(2)細(xì)胞因子（Cytokines）：由免疫細(xì)胞（包括淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、DC等）和其他細(xì)胞（如內(nèi)皮細(xì)胞）產(chǎn)生的小分子蛋白質(zhì)，在免疫應(yīng)答中起信號(hào)傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用。根據(jù)功能和來源可分為多種類型：

a.白細(xì)胞介素（Interleukins,ILs）：如IL-1（炎癥前細(xì)胞因子）、IL-2（T細(xì)胞增殖和分化的關(guān)鍵因子）、IL-4（Th2分化因子）、IL-6（炎癥、急性期反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)因子）、IL-10（抗炎和免疫抑制因子）、IL-12（Th1分化因子，促進(jìn)IFN-γ產(chǎn)生）。

b.干擾素（Interferons,IFNs）：如IFN-α（主要由pDC產(chǎn)生，廣譜抗病毒）、IFN-β（主要由巨噬細(xì)胞和FDC產(chǎn)生，抗病毒和免疫調(diào)節(jié)）、IFN-γ（主要由Tc細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生，抗病毒、抗腫瘤和促Th1分化）。

c.腫瘤壞死因子（TumorNecrosisFactors,TNFs）：如TNF-α（主要由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，強(qiáng)效促炎、抗病毒、抗腫瘤）、TNF-β（功能與TNF-α類似）。

d.集落刺激因子（Colony-StimulatingFactors,CSFs）：如GM-CSF、M-CSF、G-CSF，能刺激造血干/祖細(xì)胞的增殖、分化和成熟。

e.靶向細(xì)胞因子：如IL-17（主要由Th17細(xì)胞產(chǎn)生，促進(jìn)炎癥）、IL-35（主要由Treg產(chǎn)生，免疫抑制）。

(3)補(bǔ)體系統(tǒng)（ComplementSystem）：是一組存在于血液和組織液中的蛋白質(zhì)，參與免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)?？赏ㄟ^經(jīng)典途徑、凝集素途徑和替代途徑被激活。激活后可產(chǎn)生多種效應(yīng)功能：如裂解病原體、促進(jìn)吞噬（調(diào)理作用）、招募炎癥細(xì)胞、直接殺傷靶細(xì)胞（如MBL途徑）。

(4)免疫受體酪氨酸基激活基序（ImmunoreceptorTyrosine-basedActivationMotif,ITAM）：存在于許多免疫細(xì)胞表面受體（如BCR、TCR、Fc受體、CD40）的胞內(nèi)段，被酪氨酸激酶磷酸化后，能招募下游信號(hào)蛋白，傳遞激活信號(hào)。

(5)免疫受體酪氨酸基抑制基序（ImmunoreceptorTyrosine-basedInhibitoryMotif,ITIM）：存在于部分免疫細(xì)胞表面受體（如PD-1、CTLA-4、FcεRIγ鏈）的胞內(nèi)段，被酪氨酸磷酸化后，能招募酪氨酸磷酸酶，傳遞抑制信號(hào)，負(fù)向調(diào)控免疫應(yīng)答。

（二）免疫應(yīng)答機(jī)制

1.抗原識(shí)別

(1)T細(xì)胞受體（TCellReceptor,TCR）識(shí)別機(jī)制：

a.TCR特異性識(shí)別的是MHC（MajorHistocompatibilityComplex，主要組織相容性復(fù)合體，也稱HLA）分子呈遞的抗原肽。MHC分為I類（主要呈遞外源性抗原給CD8+T細(xì)胞）和II類（主要呈遞內(nèi)源性或外源性抗原給CD4+T細(xì)胞）。

b.TCR由α和β鏈（αβTCR）或γ和δ鏈（γδTCR）組成，其可變區(qū)（V區(qū)）構(gòu)成抗原結(jié)合位點(diǎn)，能與特定抗原肽-MHC復(fù)合物結(jié)合，但要求有一定的構(gòu)象兼容性，而非嚴(yán)格的氨基酸序列匹配。

c.TCR識(shí)別抗原肽-MHC復(fù)合物的過程需要高親和力結(jié)合和CD8/CD4輔助分子的穩(wěn)定錨定作用。

(2)B細(xì)胞受體（BCellReceptor,BCR）識(shí)別機(jī)制：

a.BCR本質(zhì)上是膜結(jié)合型抗體（mIg），直接識(shí)別和結(jié)合游離的完整抗原分子。

b.BCR識(shí)別抗原的特異性由其可變區(qū)決定，對(duì)抗原的構(gòu)象要求相對(duì)較低，能識(shí)別線性表位或部分構(gòu)象表位。

c.BCR在識(shí)別抗原后，能直接啟動(dòng)B細(xì)胞的活化過程，但通常需要輔助T細(xì)胞的信號(hào)（見下文）才能產(chǎn)生高效應(yīng)答。

2.免疫細(xì)胞活化

(1)T細(xì)胞活化：需要雙信號(hào)（Signal1andSignal2）模型：

a.Signal1：TCR與抗原呈遞細(xì)胞（APC）表面MHC-抗原肽復(fù)合物的特異性結(jié)合。這是決定T細(xì)胞活化的特異性信號(hào)。

b.Signal2：共刺激分子（如CD28與B7家族分子CD80/CD86）的相互作用。提供“第二信使”，確認(rèn)抗原來源可靠，并增強(qiáng)T細(xì)胞的活化、增殖和功能發(fā)揮。缺乏共刺激信號(hào)（如CD28阻斷劑）會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞無應(yīng)答或耐受。

c.APC還需提供信號(hào)3（如IL-1、IL-6、IL-12等細(xì)胞因子），進(jìn)一步促進(jìn)T細(xì)胞分化。

(2)B細(xì)胞活化：通常需要雙信號(hào)模型，有時(shí)也需三信號(hào)：

a.Signal1：BCR與特異性抗原的結(jié)合。這是B細(xì)胞活化的初始信號(hào)。

b.Signal2：輔助T細(xì)胞（主要是CD4+Th細(xì)胞）提供的信號(hào)。Th細(xì)胞通過其TCR識(shí)別APC呈遞的B細(xì)胞抗原（通常由MHCII類分子呈遞），并通過分泌細(xì)胞因子（如IL-4,IL-5,IL-6,IL-21）或直接接觸（如CD40與CD40L的相互作用）來支持B細(xì)胞的活化、增殖、分化和類別轉(zhuǎn)換。

c.Signal3（有時(shí)需要）：由B細(xì)胞受體復(fù)合物上的CD19和CD22等分子介導(dǎo)的“共刺激”信號(hào)，協(xié)同增強(qiáng)B細(xì)胞對(duì)Signal1和Signal2的應(yīng)答。

3.免疫效應(yīng)

(1)T細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.CD4+T輔助細(xì)胞（Th）亞群功能：

i.Th1：分泌IFN-γ、TNF-β等，激活巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)細(xì)胞免疫（抗感染）；參與組織損傷和遲發(fā)型超敏反應(yīng)。

ii.Th2：分泌IL-4、IL-5、IL-13等，促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生IgE和IgG4，活化嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞，參與體液免疫和過敏反應(yīng)。

iii.Th17：分泌IL-17、IL-22等，招募中性粒細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，參與自身免疫病和抗感染。

iv.Tfh：表達(dá)CXCR5，遷移至B細(xì)胞濾泡，提供關(guān)鍵輔助信號(hào)，促進(jìn)B細(xì)胞生發(fā)中心形成、抗體類別轉(zhuǎn)換和記憶B細(xì)胞生成。

b.CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞（Tc/CTL）功能：直接殺傷靶細(xì)胞。

i.識(shí)別并殺傷被病毒或腫瘤細(xì)胞改造的MHCI類分子呈遞的抗原肽的細(xì)胞。

ii.殺傷機(jī)制：釋放穿孔素和顆粒酶（形成死亡誘導(dǎo)復(fù)合體DIC），或通過Fas/FasL通路誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。

c.Treg功能：通過多種機(jī)制（分泌IL-10、TGF-β；細(xì)胞接觸抑制；耗竭靶細(xì)胞；誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡等）抑制其他免疫細(xì)胞的應(yīng)答，維持免疫耐受，防止自身免疫病。

(2)B細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.漿細(xì)胞：大量分泌特異性抗體（IgM,IgG,IgA,IgE），通過中和、調(diào)理、激活補(bǔ)體等方式清除病原體和毒素。

b.記憶B細(xì)胞：在再次接觸相同抗原時(shí)，迅速增殖分化為漿細(xì)胞，提供快速、高效的抗體應(yīng)答，形成免疫記憶。

(3)固有免疫細(xì)胞效應(yīng)功能：

a.NK細(xì)胞：殺傷靶細(xì)胞（病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞），分泌細(xì)胞因子（IFN-γ、TNF-α）調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。

b.巨噬細(xì)胞：吞噬清除病原體、壞死細(xì)胞；呈遞抗原給T細(xì)胞；分泌細(xì)胞因子和趨化因子調(diào)節(jié)炎癥和免疫。

c.DC細(xì)胞：攝取、處理和呈遞抗原給T細(xì)胞，啟動(dòng)和調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

（三）免疫調(diào)節(jié)與耐受

1.免疫調(diào)節(jié)機(jī)制：維持免疫應(yīng)答的適度，防止過度反應(yīng)或攻擊自身組織。

(1)細(xì)胞調(diào)節(jié)：

a.Treg：通過多種機(jī)制抑制免疫應(yīng)答。

b.抗原特異性的抑制性T細(xì)胞（TScells）：分泌IL-10或TGF-β抑制Th1和Th2應(yīng)答。

c.巨噬細(xì)胞極化：M2型巨噬細(xì)胞具有抗炎和促組織修復(fù)功能。

d.肥大細(xì)胞/嗜堿性粒細(xì)胞：在免疫應(yīng)答后期，可分泌IL-10等抑制性細(xì)胞因子。

(2)分子調(diào)節(jié)：

a.細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)：多種細(xì)胞因子相互拮抗或協(xié)同，精細(xì)調(diào)控免疫應(yīng)答。

b.細(xì)胞表面抑制性受體：如PD-1、CTLA-4、ICOSL、PD-L1/PD-L2等，當(dāng)其與配體結(jié)合時(shí)，可向T細(xì)胞傳遞抑制信號(hào)，終止或減弱免疫應(yīng)答。PD-1/PD-L1通路在腫瘤免疫逃逸和自身免疫病中扮演復(fù)雜角色。

c.趨化因子與細(xì)胞因子：調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的遷移和定位。

2.免疫耐受：免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分的免疫不應(yīng)答狀態(tài)。

(1)中央耐受（CentralTolerance）：發(fā)生在免疫細(xì)胞發(fā)育成熟的中樞器官（胸腺、骨髓）。

a.T細(xì)胞陰性選擇（NegativeSelection）：胸腺中的未成熟T細(xì)胞（尤其是CD8+）若能與自身MHC分子呈遞的自身肽高親和力結(jié)合，則被誘導(dǎo)凋亡（細(xì)胞凋亡），從而清除潛在的自身反應(yīng)性T細(xì)胞。

b.T細(xì)胞陽性選擇（PositiveSelection）：CD4+和部分CD8+T細(xì)胞在胸腺基質(zhì)細(xì)胞提供的“自身肽-MHCIV類分子”（未表達(dá)典型MHCII類或I類）的微環(huán)境中，若能識(shí)別并接受一定的親和力信號(hào)，則被選擇為存活并進(jìn)一步發(fā)育成熟的T細(xì)胞。

c.B細(xì)胞陰性選擇：在骨髓中，表達(dá)自身抗體的B細(xì)胞會(huì)被刪除或誘導(dǎo)凋亡。

d.B細(xì)胞正選擇：B細(xì)胞需要能夠結(jié)合自身MHCII類分子（由骨髓基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)），才能存活并發(fā)育成熟。

(2)外周耐受（PeripheralTolerance）：在免疫細(xì)胞已遷移至外周免疫器官后，對(duì)自身抗原發(fā)生的耐受。機(jī)制包括：

a.高親和力自身反應(yīng)性T細(xì)胞的克隆刪除（Anergy）：這些細(xì)胞雖然存活，但其受體親和力過強(qiáng)，無法有效與自身抗原結(jié)合，處于功能無能狀態(tài)。

b.克隆忽略（Apoptosis）：高親和力自身反應(yīng)性T細(xì)胞在識(shí)別自身抗原時(shí)，若缺乏協(xié)同刺激信號(hào)，可能被誘導(dǎo)凋亡。

c.免疫忽視（Ignorance）：某些自身抗原（如位于封閉腔隙內(nèi)的自身抗原）被持續(xù)表達(dá)，但缺乏提呈給T細(xì)胞的條件，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對(duì)其“忽視”。

d.轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)性細(xì)胞（Conversion）：外周抗原呈遞細(xì)胞（如DC）可能將自身反應(yīng)性T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Treg。

e.耐受性閾值（Threshold）：只有當(dāng)自身抗原濃度足夠高時(shí)，才可能打破耐受，引發(fā)自身免疫病。

**三、免疫學(xué)研究方法**

（一）實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1.流式細(xì)胞術(shù)（FlowCytometry）

(1)原理：利用熒光標(biāo)記的抗體或分子探針特異性結(jié)合細(xì)胞表面的分子或細(xì)胞內(nèi)的分子（經(jīng)染色后），通過流式細(xì)胞儀依次對(duì)細(xì)胞進(jìn)行光學(xué)散射和熒光檢測(cè)，并按細(xì)胞特性進(jìn)行單細(xì)胞分選或數(shù)據(jù)分析。

(2)操作步驟（示例檢測(cè)特定免疫細(xì)胞亞群）：

a.細(xì)胞制備：分離目標(biāo)細(xì)胞群體（如外周血單個(gè)核細(xì)胞PBMC，或組織單細(xì)胞懸液）。

b.染色：用含有特異性熒光標(biāo)記抗體（如CD3-PE,CD4-FITC,CD8-APC）的混合抗體cocktails對(duì)細(xì)胞進(jìn)行孵育?？赏瑫r(shí)使用同型對(duì)照抗體排除非特異性結(jié)合?？蛇M(jìn)行細(xì)胞內(nèi)染色（如用PE標(biāo)記的IFN-γ抗體檢測(cè)細(xì)胞因子表達(dá)）。

c.上機(jī)檢測(cè)：將染色后的細(xì)胞注入流式細(xì)胞儀，依次通過激光激發(fā)和光學(xué)系統(tǒng)，檢測(cè)每個(gè)細(xì)胞的散射信號(hào)（前向散射FSC，側(cè)向散射SSC）和各熒光通道信號(hào)。

d.數(shù)據(jù)分析：使用FlowJo等軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)（FCS文件）進(jìn)行Gates（設(shè)門）以去除背景噪聲和死細(xì)胞，分析目標(biāo)細(xì)胞亞群的比例、絕對(duì)數(shù)量、平均熒光強(qiáng)度（MFI）等參數(shù)。

(3)應(yīng)用：細(xì)胞表面標(biāo)志物鑒定、細(xì)胞亞群分選、細(xì)胞功能狀態(tài)分析（如細(xì)胞因子表達(dá)）、細(xì)胞周期分析、凋亡檢測(cè)等。

2.ELISA（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay）

(1)原理：基于抗原抗體反應(yīng)的可視化檢測(cè)技術(shù)。利用固相載體（包被板）捕獲待測(cè)物（抗原或抗體），再與酶標(biāo)記的檢測(cè)抗體（或酶標(biāo)記抗原）結(jié)合，最后加入酶底物，產(chǎn)生顯色反應(yīng)，通過酶標(biāo)儀測(cè)定吸光度值，與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量待測(cè)物。

(2)操作步驟（示例檢測(cè)血清中抗體）：

a.包被：將已知濃度的待測(cè)抗體或抗原包被于酶標(biāo)板孔中，4℃過夜。

b.封閉：用封閉液（如BSA）封閉未結(jié)合的位點(diǎn)，防止非特異性吸附，37℃1小時(shí)。

c.加樣：加入待測(cè)樣本（血清），或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品，37℃1小時(shí)，使待測(cè)物與包被物結(jié)合。

d.洗滌：用洗滌液（如PBST）洗滌酶標(biāo)板3-5次，去除未結(jié)合物。

e.加酶標(biāo)抗體：加入酶標(biāo)記的二抗（如抗人IgG-HRP），37℃1小時(shí)，使待測(cè)物與酶標(biāo)抗體結(jié)合。

f.洗滌：同步驟c。

g.顯色：加入TMB等酶底物，室溫避光孵育15-30分鐘，底物被酶催化產(chǎn)生藍(lán)色化合物。

h.終止：加入終止液（如H2SO4），使反應(yīng)終止，溶液變?yōu)辄S色。

i.定量：用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣本中待測(cè)物的濃度。

(3)應(yīng)用：檢測(cè)體液免疫中的抗體（IgM,IgG,IgA,IgE）和細(xì)胞因子（IL-4,TNF-α等），檢測(cè)過敏原特異性IgE，檢測(cè)激素、藥物等小分子物質(zhì)。

3.基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）

(1)原理：CRISPR-Cas9系統(tǒng)源自細(xì)菌的抗病毒防御機(jī)制，由向?qū)NA（gRNA）和Cas9核酸酶組成。gRNA能識(shí)別并結(jié)合靶向DNA序列（PAM序列旁），Cas9在該位點(diǎn)進(jìn)行雙鏈斷裂（DSB）。細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)DNA修復(fù)機(jī)制（NHEJ或HDR），引入突變或插入外源基因。

(2)操作步驟（構(gòu)建基因敲除細(xì)胞模型）：

a.設(shè)計(jì)gRNA：根據(jù)目標(biāo)基因序列設(shè)計(jì)合適的gRNA，并驗(yàn)證其特異性和效率（如通過生物信息學(xué)工具預(yù)測(cè)脫靶效應(yīng)，體外凝膠電泳或測(cè)序驗(yàn)證切割效率）。

b.構(gòu)建載體：將gRNA序列和Cas9基因克隆到表達(dá)載體（如基于質(zhì)?；虿《据d體）中。

c.轉(zhuǎn)染/轉(zhuǎn)導(dǎo)：將載體導(dǎo)入目標(biāo)細(xì)胞（如小鼠胚胎干細(xì)胞、免疫細(xì)胞系或通過胚胎顯微注射導(dǎo)入小鼠胚胎）。常用轉(zhuǎn)染方法有電穿孔、脂質(zhì)體介導(dǎo)等。

d.篩選與驗(yàn)證：

i.DNA修復(fù)：細(xì)胞會(huì)通過非同源末端連接（NHEJ）途徑修復(fù)Cas9造成的DSB，該過程常伴隨隨機(jī)插入或刪除（Indels），可能導(dǎo)致目標(biāo)基因移碼突變而失活（基因敲除）。

ii.篩選：若在載體中包含篩選標(biāo)記（如抗性基因），可通過藥物篩選獲得成功轉(zhuǎn)染并修復(fù)斷裂的細(xì)胞克隆。

iii.驗(yàn)證：通過PCR、測(cè)序（Sanger測(cè)序或NGS）、WesternBlot、免疫熒光等方法驗(yàn)證目標(biāo)基因是否成功被敲除（如檢測(cè)到移碼突變或敲除雜合/純合）。

(3)應(yīng)用：研究特定基因在免疫細(xì)胞發(fā)育、分化和功能中的作用；構(gòu)建基因缺陷型或過表達(dá)型細(xì)胞模型；研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；開發(fā)新的免疫治療策略（如基因矯正）。

（二）動(dòng)物模型

1.小鼠模型

(1)轉(zhuǎn)基因（Transgenic,Tg）小鼠：通過基因工程技術(shù)將外源基因?qū)胄∈蠡蚪M并穩(wěn)定遺傳。

a.例如，CD4-GFP轉(zhuǎn)基因小鼠，所有免疫細(xì)胞均表達(dá)綠色熒光蛋白，便于在組織切片或流式細(xì)胞術(shù)中觀察和追蹤。

b.IL-4轉(zhuǎn)基因小鼠，易發(fā)生Th2型免疫應(yīng)答，常用于研究過敏反應(yīng)和寄生蟲感染。

c.Rag1-/-（基因重組缺陷）小鼠，缺乏T細(xì)胞和B細(xì)胞，主要用于研究固有免疫或外源輸入的免疫細(xì)胞（如過繼轉(zhuǎn)移）在特定疾病模型中的作用。

(2)基因敲除（Knockout,KO）小鼠：通過基因打靶技術(shù)使特定基因失活。

a.例如，CD28KO小鼠，T細(xì)胞活化和增殖能力顯著下降，用于研究共刺激信號(hào)在免疫應(yīng)答中的作用。

b.IL-10KO小鼠，易發(fā)生嚴(yán)重的自身免疫和炎癥反應(yīng)，是研究免疫耐受和炎癥性疾病的重要模型。

(3)條件性基因敲除/敲入（ConditionalKO/KI）小鼠：通過使用LoxP位點(diǎn)，在特定組織或細(xì)胞類型中，或在特定時(shí)間點(diǎn)，用Cre-LoxP系統(tǒng)去除或插入基因。

a.例如，CD19-CrexCD3c-floxed小鼠，可在B細(xì)胞中特異性敲除CD3ε基因，用于研究B細(xì)胞受體信號(hào)通路。

b.Tcf3-floxed小鼠，在T細(xì)胞中敲除Tcf3基因，研究轉(zhuǎn)錄因子Tcf3在T細(xì)胞分化中的作用。

(4)腫瘤模型：如原位腫瘤模型（如結(jié)腸癌、黑色素瘤通過顯微注射癌細(xì)胞建立）、免疫缺陷小鼠（如Rag1-/-）皮下或尾靜脈注射腫瘤細(xì)胞，用于評(píng)估腫瘤免疫治療