现代免疫学十篇

现代免疫学篇1

免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应，也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫学的发展经历了四个时期即经验免疫学时期、经典免疫学时期、近代免疫学时期和现代免疫学时期。随着近代分子生物学的发展，免疫学已成为生命科学最活跃的研究领域之一，受到广泛的关注。免疫学、分子生物学和细胞生物学被称作推动现代生命科学前进的三驾马车。如今，免疫学理论和技术在深度和广度上都有了长足的发展。

免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的健康。每个人的体内都有针对肿瘤细胞的免疫杀伤细胞，包括NK细胞、巨噬细胞和细胞毒T细胞等。NK细胞也叫自然杀伤细胞，在机体早期杀伤肿瘤细胞的免疫监视过程中具有重要作用，可以非特异性的杀伤肿瘤细胞，体内的许多细胞因子如IL2、IFNγ等都可以活化NK细胞，增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤功能。NK细胞主要分布在血液中和淋巴组织。巨噬细胞被IFNγ等细胞因子活化后，也具有杀伤肿瘤细胞的功能，巨噬细胞则广泛分布于全身各种组织，它可以及时发现并清除体内的肿瘤细胞，防止机体形成肿瘤。抵抗或防止微生物或寄生物的感染或其他所不希望的生物侵入的状态。

免疫涉及特异性成分和非特异性成分。非特异性成分不需要事先暴露，可以立刻响应，可以有效地防止各种病原体的入侵。医学上重要的抗原：①病原微生物及各种生物疫苗：每种病原微生物都是由多种抗原组成的复合体，都是良好的抗原，能诱导机体发生免疫应答。如细菌、病毒螺旋体等对人有较强的免疫原性。刺激机体可产生抗体，临床上可通过检测抗体诊断相关的疾病；亦可将病原微生物制成疫苗，用于预防疾病。②细菌外毒素和类毒素，外毒素：是细菌在生长过程中分泌到菌利外的毒性物质。毒性极强，对组织细胞有高度选择性，引起特殊的临床表现，外毒素为蛋白质，有很强的免疫原性，能刺激机体产生相应抗体。如：破风外毒素、白喉外毒素。类毒素：外毒素甲醛处理，失去毒性保留免疫原性，即成类毒素。可刺激机体产生抗毒素，用于人工自动免疫，常用的类毒素有白喉类毒素和破风外毒素。③动物免疫血清，用微生物或其代谢产物对动物进行人工自动免疫后，收获含有相应抗体的血清即为动物免疫血清。临床上用来治疗破伤风和白喉的破伤风抗毒素、白喉抗毒素属此。是用类毒素免疫马制备的。马的免疫血清对人具有二重性，一方面，它含有特异性抗体（抗毒素），可以中和相应的毒素，起到防治作用；另一方面，马血清对人而言是异种蛋白，具有免疫原性，可引起血清病或过敏性休克。④异嗜性抗原存在于人、动物、植物及微生物等不同物种间的共同抗原，称为Forssman抗原。目前已发现多种异嗜性抗原：大肠杆菌O86与人B血型物质；肺炎球菌14型与人A血型物质；大肠杆菌O14型脂多糖与人结肠粘膜；溶血性链球菌抗原与肾小球基底膜及心脏组织；立克次体与变形杆菌。

免疫系统的三大基本功能是：免疫防御，免疫监视，免疫自稳。免疫防御功能正常，能防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体其他有害物质，免疫防御功能异常，免疫功能过低或缺会发生免疫缺陷病；若应答过强或持续时间太长则在消除病原体的同时也会导致机体的损伤或功能异常，发生超敏反应。免疫监视正常随时发现和清除体内出现的非己成分如肿瘤细胞及衰老、死亡细胞。免疫监视异常，免疫监视功能低下可导致肿瘤的发生和持续性病毒感染。免疫自稳正常，通过免疫耐受和免疫调节两种机制来维持免疫系统内环境的稳定。免疫自稳异常免疫耐受被打破，免疫调节功能紊乱，会导致自身免疫病和过敏性疾病的发生如果这种能力过高，把正常细胞也当做衰老的或损伤的细胞来清除，也就是对自己的正常细胞发生了免疫功能，就会导致人体自身免疫性疾病的发生。免疫的监护功能免疫的这种功能可以识别和消灭体内产生的突变细胞。

现代免疫学篇2

【中图分类号】R256.5 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）13-0025-02

免疫是机体识别和排除抗原性异物，维护自身的生理平衡和稳定的一种功能，即：防御、自稳和监视三大功能。机体的免疫功能是在长期的生物进化过程中产生的，免疫系统又是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子所组成的，分别是由先天性免疫（非特异性免疫）和获得性免疫（特异性免疫）来执行的，其中获得性免疫是由细胞性免疫和体液性免疫密切配合来完成的。简言之，免疫的概念就是识别“非己”，排斥“异己” “保存自己”的意思。这与中医学所说的“正气”的作用基本一致。

在中医学的著作中，早有与免疫学有关的记载，宋元时期，我国已开始应用“人痘接种法”预防天花，开世界上“人工免疫”之先河。用人工自动免疫方法预防疾病，就是中医学在免疫学上的重大贡献，是世界上最早的免疫实践。

中医认为，免疫疾病主要与肺、脾、肾有密切关联。中医治病包括扶正、祛邪两大法则，即是提高其免疫能力、抑制免疫反应和调节免疫平衡的作用。本文主要从三个方面加以阐述。

1 与正常免疫功能有关的概念―正气、卫气、元气。

中医的免疫一词虽首见于十九世纪李氏《免疫类方》，但中医学的免疫思想却源源流长，早在两千多年前的，《内经》中就有论述。“正气存内，邪不可干，邪之所凑，其气必虚”。 正气是对邪气而言，具有祛除邪气，保护机体的作用。现代免疫的概念与祖国医学“正气”的作用基本一致。现代医学认为免疫系统有防御、自稳、监视三大功能。防御功能就能抵抗各种感染，祛除外邪，自身稳定就能清除自体抗原，排除外源性干扰稳定内环境，维持免疫平衡，免疫监视，就能防止机体细胞突变排斥突变细胞，免于发生肿瘤，可见正气与免疫的功能提法不同，而意义基本相同，所以“正气”相当于机体免疫系统的功能。

“元气”也是正气的一部分，是特指人体生来就有的免疫功能。中医认为：元气藏于肾，肾主骨生髓，与机体的生长发育有关。现代医学认为免疫活性细胞T淋巴细胞和B淋巴细胞的前身是位于骨髓的干细胞，则免疫活性细胞的化生与骨髓有关。有研究认为中医的肾，实质上包括了下丘脑―垂体―肾上腺皮质功能系统，可见中医之肾对免疫系统的稳定也有重要的调节作用。

2 肺脾肾与机体的免疫状态

中医认为肾为先天之本，因而强调肾具有调整和维持免疫平衡及其稳定的重要作用。肾对免疫的调节作用不仅表现在整体方面的调节，同时与细胞内的调节也有关。肾脏的亏虚，会出现内分泌的紊乱。如甲状腺功能亢进症是肾阴虚的表现，甲状腺功能减退症是肾阳虚的表现。中医认为脾是后天之本。脾脏是人体最大的腺器官，也是免疫细胞的主要寄居场所。脾脏的亏虚，其细胞免疫和体液免疫功能均比正常人低下。红斑狼疮、干燥综合症等许多免疫疾病，都是脾胃虚损，津液不足所致。中医认为肾、脾与红细胞生成和红细胞免疫功能关系密切，骨髓的造血功能主要来自肾、脾，“肾藏精、生髓、主骨”， 脾“中焦受气取汁，变化而赤是谓血”。脾胃运化水谷精微，必须在肾阳推动作用下，才能化生气血。

祖国医学认为，肺主皮毛，皮毛包括皮肤粘膜 、肌肉 、汗腺毛发等组织。皮毛是抵御外邪入侵的第一道防线，起到屏障作用，肺气宣发正常，则皮肤调柔，腠理致密，汗孔开合适宜；若肺气虚，宣发卫气失职，外邪乘虚而入，由皮毛伤及肺脏。可见肺在防御免疫中医有一定的作用。免疫功能低下的人，易患感冒，皮肤抗病能力下降等。

脾脏是人体最大的腺器官，也是免疫细胞的主要寄居场所。脾脏的亏虚，其细胞免疫和体液免疫功能均比正常人低下。脾主运化水谷精微，是气血生化之源，为后天之本。若先天元气不足，可赖脾肾滋养以渐充，但若脾气虚弱则影响卫气的生成，元气的充盛，正气的强弱，可见脾在免疫中是非常重要的。

肾为先天之本，肾与“下视丘―垂体―肾上腺皮质系统”密切相关，垂体―肾上腺皮质系统有调节免疫的作用，故调整肾阴肾阳就能调节免疫平衡，调节阴阳使内环境和免疫功能维持相对稳定的作用。又知免疫活性细胞（T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞等）来源于骨髓，肾主骨生髓，所以免疫活性细胞的生成与肾有关，可见肾在免疫中占有非常重要的地位。

3 调补肺脾肾与改善机体免疫状态

随着现代医学发展，中医药研究的广泛开展，发现某些中药具有很强的免疫调节与免疫增强的功能，可以保护免疫器官、滋养免疫细胞、调节增强免疫分子的活力，发挥抗感染、抗肿瘤等多种免疫作用。一些补气养血的中药能增强人体的免疫功能，如四君子汤、补中益气汤、玉屏风散之类等。另外，补肺健脾的药物如人参、党参、黄芪、灵芝、白术、茯苓、蘑菇、山药等含多糖类植物，亦为提高免疫力的常用品。黄柏、茯苓等可激活中枢性免疫器官。百合、枸杞子等可提高外周淋巴细胞的百分率。人参、刺五加、白术、女贞子等能提高外周淋巴母细胞的转化率，激活T淋巴细胞。灵芝、茯苓、仙茅等可提高巨噬细胞和网状内皮细胞的吞噬能力。山药可促进体内干扰素生成，具有调整人体免疫功能的作用。当归、杜仲具有免疫调节效应。

有的学者还证实一些健脾方药能增加白细胞的吞噬能力，提高血浆凝集素滴度，提高T细胞比值及淋巴细胞转化率等。实验证明黄芪、灵芝、党参对提高小白鼠网状内皮系统吞噬血浆蛋白有比卡介苗更大的作用，说明健脾方药能较全面地机体的免疫功能，包括特异性和非特异性。研究表明，党参、黄芪等均能促进免疫器官的发育，提高免疫活性，解除氢化可的松引起的免疫抑制。

有人认为衰老的重要指标之一，是免疫功能下降，而祖国医学早就认为人的衰老与肾气虚有关，补肾药中如淫羊藿、巴戟天、肉苁蓉、补骨脂、枸杞、熟地、天冬、五味子、女贞子、首乌等；方剂如肾气丸、左归饮、右归饮之类都可提高免疫功能。体液免疫是由B淋巴细胞介导的另一种重要的免疫反应。补肾方药通过提高机体免疫力，还有抗衰老的作用。已知DNA功能失调和衰退是体老的内因，免疫功能与核酸代谢关系密切，用调整免疫核酸代谢的方法，可以治疗免疫机能失调的疾病，助肾阳药可使低下的脱氧核糖核酸合成率提高，滋肾阴药可使亢进的DNA合成率降低，说明调补肾阴肾阳的方药既可调整核酸代谢，又可提高免疫机能，起到抗衰老延年益寿的作用。

综上所述，中医的脾、肺、肾与机体的免疫状态有着直接的联系，从调补肺脾肾来改善机体免疫状态，可起到扶正祛邪，抗衰老的功效。

参考文献

[1] 杨力.免疫养生【M】北京：金城出版社，2007，6第1版147―163.

[2] 来平凡.健脑益智中药【M】上海：上海科学技术出版社2003，9第1版64.

现代免疫学篇3

【关键词】中草药；免疫功能；探讨

【中图分类号】R722.12 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）01-0241-01

免疫学是主要是研究免疫功能的一门学科，而免疫功能是对疾病抵抗力较强的一种状态，然而现代免疫学的观点认为凡是研究人类和实验动物的免疫反应均属之。免疫系统的基本作用是抵抗微生物和化学因子的侵犯以保护机体的完整性。而祖国医学强调人体自身防御机能，以及扶正培本的辨证论治，与免疫学的双相调节观点有着很密切的关系。近几年来，国内外学者从不同角度研究中药对人体免疫功能的调节作用，均取得可喜的进展，故本文将有关研究中药免疫功能的资料作以综述，以飨同道。

1单味中药对免疫的作用

现代科学已经证实，几乎所有的滋补中药都具有免疫功能，它们所含的稀有元素具有调节体内电子的作用，能充实细胞内氧的成分。对人体的免疫功能有着不同的调节作用。常用能促进血液中白细胞数量增加的中药有人参、党参、苦参、汉防己、青本香、夏枯草、黄芪、金银花、麦冬、黄芩、生地、紫花地丁、女贞子、板兰根、山茱萸、枸杞子、补骨脂、大枣、丹参、灵芝等；能促进单核巨噬细胞系统功能增强的中药有人参、白术、夏枯草、灵芝、猪苓、香菇、当归、牛黄、蒲公英、黄芪、桑寄生、青蒿、水牛角.茯苓、王米须等；能促进T细胞数量增加、淋巴母细胞转化的中药有人参、丹参、川芎、灵芝、何首乌、白术、五味子、当归、黄精、薏苡仁、天门冬，女贞子、淫羊蓬、枸杞、党参等：能对干扰素有诱生作用的中药有黄芪、红花、冬瓜子、白芷、当归、艾叶、川芎，桑枝，苏叶、柴胡、天麻、半夏、车前子、汉防已、青蒿、玉米须等；能促进抗体产生的中药有人参、何首乌、柴胡、紫河车、地黄、淫羊霍等；能参与预防肿瘤免疫反应的中药有人参、猪苓、仙鹤草、白茅根、大枣、灵芝、桂枝、柴胡、当归、甘草、白术、天门冬、薏苡仁、茯苓、黄苠、白花蛇舌草、山慈菇等。国外发现肿瘤全消退率以当归为最高，可达88.9%其次为柴胡、挂枝可达66。7%，猪苓可达42.7%[1]

2 中药提取成分对免疫的作用

灵芝具有“安神、保神”、“入心生血、助心充脉”“久服轻身不老，延年神仙”。现代药理和临床研究证明，灵芝具有多方面生理活性和药理作用。经何庆云等研究发现灵芝多糖 体为扶正固本的有效成分。其不仅对正常小鼠睥淋巴细胞生殖反应有促进作用，而且能促进老年小鼠脾脏淋巴细胞的增殖，对免疫低下的老年小鼠抗体形细胞（PFc）的产生有促进作用[2]。众所周知，白细胞介素2（II一2）具有广泛的免疫活性，已在多种免疫缺陷性疾病和肿瘤免疫治疗中得到广泛的应用。

而灵芝多糖体能显著增加正常小鼠脾脏细胞 IL一2的产生！并可恢复年老小鼠细胞分泌IL，-2的能力，对氢化可的松或环孢素A抑制的小鼠脾细胞IL…2的产生表现部分拮抗作用。因此，灵芝多糖体的免疫调节作用不仅促进正常小鼠的细胞免疫和体液免疫，而且对免疫抑制剂表现有拮抗的作用，对老年小鼠低下的免疫功能有恢复作用，为延缓衰老延年益寿的有效成分。黄芪“甘温纯阳”，具有补气升阳，益卫固表之功。据现代药理分析，黄芪含有丰富的硒（Se）元素，它是介于金属与非金属之间的化学元素。它对维生素A、C、E、K的吸收与消耗进行调节，也是构成人体内谷胱甘肽过氧化酶的重要成分，参与人体的新陈代谢。对机体的免疫有促进怍用，对各种金属等造成的致癌物质有抑制作用，对细胞膜有保护作用。中国医科院肿瘤研究所在黄芪各种有效成分中筛选出F3，该成分在体外异种移植物抗宿主反应的试验中显示对癌证患者淋巴细胞功能有完全性免疫恢复作用。在进一步研究中发现F3可提高淋巴因子IL一2激活杀伤（LAK）细胞，以提高肿瘤的杀伤效应[3]。储大同等研究也表明，黄芪F3在体外与低剂量的ril一2（100u/ml）；合用所产生的，

总之，许多中药具有免疫调节剂的性能，其主要作用是调动整体的非特异性抵抗力，这和西药的特导性是互补的。因此。运用中药必须宏观着眼，研究中药必须微观着手，进一步加强对中药免疫功能的研究，让中药在过继免疫治疗中发挥其独特的作用。

参考文献

[1]ild。bert w。agner.植物中的免疫增强剂圜外医学中医中药分册 2007；9（4）；42～44

[2]何庆云、李荣芷、陈琪。灵芝免疫晒性多糖的化学研究，中国中杂志，2002；1 7（4）；226～228

[3]储大同、孙燕、林娟如。黄苠提取成分对癌症患者淋巴细胞免疫功吨恢复以及对大鼠免疫抑制逆转的作用，中西医结合杂志，2009；9（6）；35

现代免疫学篇4

简单遗传算法(SimpieGeneticAigorithm，简记为SGA)是由Michigan大学的Hoiiand教授等创立的，主要理论基础是生物进化论和群体遗传学.SGA的基本特征是：利用群体进化一一即在求解过程中，通过使种群不断优化，从而找到满意解或最优解.对于许多常规方法难以有效解决的非线性优化问题，

SGA往往能够奏效，因此在许多工程问题的解决中，SGA获得了广泛的应用.

SGA在理论上借鉴生物进化理论以及遗传学机理，已经形成了一套较为完善的算法体系，然而在实际使用中，还有许多问题有待进一步研宄探讨.例如，对于单调函数或单峰值函数，在初始时很快向最优值逼近，但是在最优值附近收敛较慢;而对于多峰值函数的优化问题，它往往出现“早熟”即收敛于局部极值.宄其原因，主要是通常使用的SGA的选择策略多采用个体繁殖机会同其适应值成正比例的方法，这样就很容易导致超级个体问题和多个相似数字串问题[l].交叉算子的设计一般都采用随机交叉的方式，由两个个体的交叉产生两个新个体，其结果是父代与子代间很相似，这也会导致如上的问题.因此，有必要研宄如何改进SGA，采用合适的算法加快多峰值函数的寻优速度和质量.

另一方面，目前许多有关智能系统的研宄都是围绕人脑智能及其学习机制进行的.这些拟人化方法都忽略了与人脑行为方式并不明显相关的另一类智能系统--免疫系统.生物体的免疫系统具备很高的智能级（highieveiofinteiigence)，但它与人脑的行为方式的确没有明显联系.由于实际的生物体免疫系统具备免疫记忆、记忆开发（长期和短期）、混沌识别、自适应网络调节等许多优良功能，因此，我们可以考虑模拟其实际行为规律，设计出相应的数学算法来解决实际问题.

在免疫系统中产生的抗体是用于对付和消除外来抗原的.如果我们进行类比--对于一个优化问题而言，抗原对应问题的目标函数而抗体对应问题的最优解，那么免疫系统的特点对于改进和提高遗传算法的能力就具有重要的启迪作用.文中模拟部分免疫特点（如自我免疫等）对SGA进行改进而设计出一种免疫遗传算法，该算法的优化能力相对SGA而言有一定的改进.本文对如何有效模拟免疫重组、免疫记忆、混沌增殖等免疫行为而设计出免疫遗传算法以更好地进行多峰值函数的寻优进行探讨.

2免疫遗传学思想及免疫遗传算法设计

2.1免疫遗传学基本思想

在生物医学科学领域，免疫遗传学（Immunogenetics)

作为免疫学(Immunoiogy)和遗传学（Genetics)这两门学科的边缘学科，丰富和发展了现代遗传学理论.免疫遗传的研宄说明了免疫物质不仅受遗传基因的控制，而且由此发生的免疫功能(免疫应答)也同样受到遗传调控.

当传染媒介侵入生物系统后，免疫系统的工作就是中和或者清除异物.免疫系统模型如图l所示.免疫系统的特点详述如下：

(1)基因重组：当外来抗原（antigen)侵入生物体时，免疫系统先对不同的抗原进行识别，针对不同的抗原生成对应的抗体(antibody)进行中和或破坏.抗体的产生是通过DNA分子上特定段的任意重组进行的[2].

(2)网络作用：当一个抗体传递给生物体中的B细胞时，一次免疫响应就启动了.如果与抗原匹配，B细胞将被激活.B细胞的激励水平不仅依赖于其与抗原匹配的程度，而且依赖于它同机体免疫系统

时刻第i个个体的浓度，mj表示抗体i、间的亲和系数，m_t_(表示抗体i、（间的排斥系数，a"分别表示抗体i对于其它抗体和抗原的交互作用率，（i表示抗体i的自然死亡率，^表示抗体i与抗原间的匹配率，N为抗体数目.

按照式(1)、（2)的计算结果，如果激励水平超过阈值，B细胞将生成自身的许多克隆(clones)，而这个行为又将启动一个变异机制--在抗体分子的编码基因（genes)中产生变异.反之，如果激励水平低于阈值，B细胞不会自我复制，并且到时候死亡.这样，在免疫理论中很重要的一点需要引起我们注意的是:传递一个抗原给能够约束它的B细胞不仅引起B细胞对抗原的分析，而且会导致许多新的B细胞的生成.所有的这些B细胞可以依次分析抗原并进一步产生B细胞--这是新的B细胞生成方式之一.

(1)混沌增殖.对于有关细胞生长方面的研宄，文中针对白细胞生成控制模型进行了讨论，表明在确定性的时间系统中存在着内在混沌的可能性；同时，第三军医大学的徐启旺对绿脓杆菌的生长作了初步的探讨，实验结果表明：细菌的生长不是同步分裂而是呈现混乱无序的混沌态增殖，因此其本质是一种波形状态的生命活动并伴随以非线性动态的混沌增殖.混沌理论中，通过Iogistic方程:+1(t)=(^，Xi)=(l-x)i=0,l，2,…）生成的混沌序列是遗传学中用以描述昆虫数目世代变化规律的方程，可以用于模拟免疫细胞的增殖方式.混沌序列较通常的RANDOM函数相比，具有更好的随机性、快速性--这是由混沌的本身特色决定，因此可以更好保持多样性，并能够有效解决全局搜索能力和局部搜索能力的矛盾.

(2)免疫变异：高等生物尤其是哺乳动物，在进化进程中对多种多样的病原体或异原性蛋白甚至人工合成的抗原都能够产生相对应的抗体.实际上一个淋巴细胞只产生一种抗体，而生物体内的确存在成千上万种抗体，这种适应性功能的发展程度很让人惊讶.基因是抗体的基本单体，对于淋巴系统能够产生如此多种的抗体分子，体细胞突变学说（somaticmuta?tiontheory，Cohn，l968)认为数量如此巨大的基因贮存在种质(即生殖细胞染色体）中是不可能的，也是不经济的.该学说认为种质传下来的只是少量V基因（一种基本基因），而V基因的多样性主要是由于个体发育期间体细胞突变造成的.这一说法也得到了Leder等人的支持.这些变异主要反映在高可变区（hv区域，抗体分子的一部分）上，主要由它决定了抗体的多样性.这已为许多观察结果所支持^]所以，我们可以看到，变异机制在抗体的生成及多样性的维持方面起到了重要的作用.

(3)免疫选择：由于免疫过程中许多的变异行为会破坏抗体对抗原的亲和力--即使假定变异机制是在完全随机的情况下.因此免疫系统需要通过有选择地增加高亲和力的抗体数目来解决这个问题.

(4)免疫记忆:在抗原消失后数月甚至数年，抗体形成细胞仍然具有免疫记忆.因此以后抗原侵入时生物体根据自身免疫网络可以很快生成对应的抗体来中和抗原.

(5)免疫代谢：由于机体本身的新陈代谢，每天有5%的低激励值B细胞死亡，而代之以从骨髓中生成全新B细胞.只有那些与网络中已存在B细胞具有较强亲和力的新B细胞才会加入到免疫系统中，否则将死亡。

(6)浓度控制:在免疫研宄中我们发现免疫过程完成后机体内抗体浓度不会过高，否则，正常体细胞会受到损害.这是免疫行为的另一个重要特点.

(7)隔离小生境:研宄发现，生物在进化过程中，之所以具有形成许多物种的能力，主要是因为生物群具有分化小种群的能力，小种群沿着不同的方向进化，彼此间差距越来越大，渐渐由同一物种分化为许多不同的种.其中隔离起着非常重要的作用--它防止了被隔离种群间的杂交，因而防止了其间基因的交流.隔离对于种群的分化是很有帮助的.因此，为了进一步保证群体中个体的多样性，我们在算法的设计中引入小生境(mce)技术.

如上所述，我们可以看到:免疫行为的许多特点能够使免疫细胞的多样性较好地得到维持，因而我们可以考虑模拟生物体的实际免疫行为设计出一种新的优化算法--免疫遗传算法(ImmunogeneticAlgorithm)，简记为IGA，它较SGA而言将更加有利于寻优.

2.2免疫遗传算法的设计

根据2.1节中讨论的内容，我们可以进行免疫遗传算法的设计.根据免疫行为的特点，我们设计了如下几个核心模拟

算法：

(1)小生境:模拟隔离小生境特点，引入小生境技术[1]，将演化种群分为若干个小子群以实现隔离.这包含在初始抗体生成中.

(2)重组:模拟基因重组，在子群内将各基因位统一编码，然后进行基因的随机重组.这里不使用SGA的交叉算子，因而可以有效地避免父代与子代间的相似问题.

(3)免疫变异：以类似SGA的方式和较大的概率进行变异操作.

(4)抗体产生:模拟免疫网络作用、免疫选择和浓度控制，我们进行以下工作.差分计算式(1):令s中其它B细胞的亲和度.根据Jerne提出的免疫网络理论（见图2)，计算抗体激励水平及浓度的动态方程如下:

按照式(1)、（2)的计算结果，如果激励水平超过阈值，B细胞将生成自身的许多克隆(clones)，而这个行为又将启动一个变异机制--在抗体分子的编码基因（genes)中产生变异.反之，如果激励水平低于阈值，B细胞不会自我复制，并且到时候死亡.这样，在免疫理论中很重要的一点需要引起我们注意的是:传递一个抗原给能够约束它的B细胞不仅引起B细胞对抗原的分析，而且会导致许多新的B细胞的生成.所有的这些B细胞可以依次分析抗原并进一步产生B细胞--这是新的B细胞生成方式之一.

(1)混沌增殖.对于有关细胞生长方面的研宄，文[4]中针对白细胞生成控制模型进行了讨论，表明在确定性的时间系统中存在着内在混沌的可能性；同时，第三军医大学的徐启旺对绿脓杆菌的生长作了初步的探讨，实验结果表明：细菌的生长不是同步分裂而是呈现混乱无序的混沌态增殖，因此其本质是一种波形状态的生命活动并伴随以非线性动态的混沌增殖[4].混沌理论中，通过Iogistic方程:+1(t)=(^，Xi)=

(l-x)i=0,l，2,…）生成的混沌序列是遗传学中用以描述昆虫数目世代变化规律的方程，可以用于模拟免疫细胞的增殖方式.混沌序列较通常的RANDOM函数相比，具有更好的随机性、快速性--这是由混沌的本身特色决定，因此可以更好保持多样性，并能够有效解决全局搜索能力和局部搜索能力的矛盾.

(2)免疫变异：高等生物尤其是哺乳动物，在进化进程中对多种多样的病原体或异原性蛋白甚至人工合成的抗原都能够产生相对应的抗体.实际上一个淋巴细胞只产生一种抗体，而生物体内的确存在成千上万种抗体，这种适应性功能的发展程度很让人惊讶.基因是抗体的基本单体，对于淋巴系统能够产生如此多种的抗体分子，体细胞突变学说（somaticmuta?tiontheory，Cohn，l968)认为数量如此巨大的基因贮存在种质(即生殖细胞染色体）中是不可能的，也是不经济的.该学说认为种质传下来的只是少量V基因（一种基本基因），而V基因的多样性主要是由于个体发育期间体细胞突变造成的.这一说法也得到了Leder等人的支持.这些变异主要反映在高可变区（hv区域，抗体分子的一部分）上，主要由它决定了抗体的多样性.这已为许多观察结果所支持^]所以，我们可以看到，变异机制在抗体的生成及多样性的维持方面起到了重要的作用.

(3)免疫选择：由于免疫过程中许多的变异行为会破坏抗体对抗原的亲和力--即使假定变异机制是在完全随机的情况下.因此免疫系统需要通过有选择地增加高亲和力的抗体数目来解决这个问题.

(4)免疫记忆:在抗原消失后数月甚至数年，抗体形成细胞仍然具有免疫记忆.因此以后抗原侵入时生物体根据自身免疫网络可以很快生成对应的抗体来中和抗原[l0].

(5)免疫代谢：由于机体本身的新陈代谢，每天有5%的低激励值B细胞死亡，而代之以从骨髓中生成全新B细胞.只有那些与网络中已存在B细胞具有较强亲和力的新B细胞才会加入到免疫系统中，否则将死亡。

(6)浓度控制:在免疫研宄中我们发现免疫过程完成后机体内抗体浓度不会过高，否则，正常体细胞会受到损害.这是

免疫行为的另一个重要特点[1Q].

(7)隔离小生境:研宄发现，生物在进化过程中，之所以具有形成许多物种的能力，主要是因为生物群具有分化小种群的能力，小种群沿着不同的方向进化，彼此间差距越来越大，渐渐由同一物种分化为许多不同的种.其中隔离起着非常重要的作用--它防止了被隔离种群间的杂交，因而防止了其间基因的交流.隔离对于种群的分化是很有帮助的.因此，为了进一步保证群体中个体的多样性，我们在算法的设计中引入小生境(mce)技术[1’11].

如上所述，我们可以看到:免疫行为的许多特点能够使免疫细胞的多样性较好地得到维持，因而我们可以考虑模拟生物体的实际免疫行为设计出一种新的优化算法--免疫遗传算法(ImmunogeneticAlgorithm)，简记为IGA，它较SGA而言将更加有利于寻优.

2.2免疫遗传算法的设计

根据2.1节中讨论的内容，我们可以进行免疫遗传算法的设计.根据免疫行为的特点，我们设计了如下几个核心模拟

算法：

(1)小生境:模拟隔离小生境特点，引入小生境技术[1]，将演化种群分为若干个小子群以实现隔离.这包含在初始抗体生成中.

(2)重组:模拟基因重组，在子群内将各基因位统一编码，然后进行基因的随机重组.这里不使用SGA的交叉算子，因而可以有效地避免父代与子代间的相似问题.

(3)免疫变异：以类似SGA的方式和较大的概率进行变异操作.

(4)抗体产生:模拟免疫网络作用、免疫选择和浓度控制，我们进行以下工作.差分计算式(1):令

根据式(3)、（4)的迭代，计算出相应抗体的浓度ai(n)，再按照SGA的方法计算出第i个个体的适应值与平均适应值

之比SGASlct_prop(i)，计算min(a;(n)，SGASlct_propi(n));再考虑机体中抗体浓度不能够过大的原则，进行浓度控制.算法如下：

ifmin(〇(n)，SGAslct_propi(n))>规定浓度then

复制概率copy_prob,n)=规定浓度

elsecopy_probi(n)=min(a(n)，SGAslct_prop(n))

以此实现模拟免疫系统选择性地增加高亲和力的抗体数目的行为以及免疫过程完成后机体内抗体浓度不会过高的现象.

(1)免疫记忆:各子群依次计算完毕后，计算总群体的最大适应值.如果本次计算得到的最大适应值大于免疫网络中已存在抗体所能够提供的最大适应值，则将对应的个体作为新抗体加入抗体记忆表中，本次最大适应值加入抗体适应值表;否则，启动免疫记忆，根据抗体表中所记忆的历史抗体，利用logistic方程寻找出新的高适应值个体作为更好的免疫抗体，混沌初始值分为历史抗体及抗体的变异个体两种.此方法模拟如下免疫行为：当激励水平超过阈值时，机体B细胞将生成自身的许多克隆(clones)，同时启动变异机制--在抗体分子的编码基因（genes)中产生变异.

(2)免疫代谢:模拟免疫行为中细胞的混沌增殖现象，找出子群内5%的低激励水平个体并去除；利用logistic方程从免疫记忆表中生成新的高适应值个体加入种群中.

免疫遗传算法具体流程如下：

步骤1初始抗体生成（n=1((含小生境隔离）；

步骤2对于第m个子群进行以下的操作：

(1)免疫重组;（2)免疫变异;（3)抗体生成;（4)免疫记忆；(5)免疫代谢;（6)群体更新

步骤3各子群体依次计算完毕后，如果n>指定演化代数，则结束计算，否则n=n+1，转到第2步.

IGA算法分析:（1)在多峰值函数的寻优中，IGA的局部搜索能力和全局搜索能力是一对矛盾.而我们希望遗传算法具有自动在解空间随机探索新点的能力，同时能够在某一区域内很快收敛最优解.显然，IGA很难满足我们的要求.因为IGA的选择算子和交叉算子的设计方法往往会导致父代与子代间很相似，因而很难脱离局部极值.其主要赖以摆脱局部极值的变异算子的变异概率若取得太大，固然会增强全局搜索能力，但是又会导致局部搜索能力降低；为解决此问题，本文在IGA的设计中，引入了隔离小生境和混沌的思想.隔离小生境技术将遗传的竞争过程分为子群体间的竞争和子群体内个体间的竞争两级--前者体现为全局搜索能力，后者体现为局部搜索能力，这样通过两级竞争，就有效地解决了局部搜索能力和全局搜索能力的矛盾.（2)隔离机制的引入使子群体的进化既同整个群体的进化密切相关，又有相对独立性，这有利于种群个体多样性的维持；同时，子群体的进化可以并行处理，这将大大提高优化的速度.（3)为了解决由于SGA的选择和交叉算子设计方式而导致父子代间的相似问题，本文模拟免疫行为中抗体浓度的控制和基因的重组而设计了浓度控制策略和重组算子以进一步维持个体的多样性.（4)本文提出了模拟免疫记忆和新陈代谢而将混沌思想引入到SGA中的方法.利用混沌对初值的敏感性以及随机性、规律性、遍历性，算法可以有效地跳出局部收敛点以更快地收敛于最大值，从而能够比较有效地解决通常遇到的“早熟”问题.

3实验研究

本文以多峰值函数/(x，y)=(_1)#(x2+2y2_0.3cos(3兀x)-0.4cos(4^y))+4为例，用IGA进行寻优比较研究.该函数有很多个局部极大值，其中最大值为4.7,此时x，y均取值为0.为了更好的体现本文算法的优化能力，我们还对本文的IGA与文[7]的算法(记为“[7]”)进行优化比较.实验中，自变量x，y取值范围是[-1，1]，种群大小为50,个体编码长度均为20位.算法[7]的交叉概率取0.4,随机取1位变异.IGA中随机取2位变异.实际计算20代.定义的y次方，则我们可以定义个体间综合激励系数的计算公式为：

(1)将个体按位异或，得到新个体k

(2)计算出个体k直接对应的十进制整数/(k);

(3)_(k)

3、=2!编码位数-1.

实验结果比较如下（以下各图纵坐标表示最大适应值，图3中横坐标表示演化代数，图4中横坐标表示统计次数）

从实验的得到的各图形和表格数据的比较中，我们可以看到:在多峰值函数的优化过程中，本文的IGA具有良好的搜索能力.

现代免疫学篇5

关键词：免疫应激;规模化养殖;策略

中图分类号： S858.28 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.24.054

免疫应激俗称免疫激发，同时还包括动物亚健康状态下所受的病原侵袭、感染 、创伤，乃至内部肿瘤等，我们通常说的动物免疫接种后出现过敏、体温升高、厌食、生长减缓、饲养周期延长的不良现象。

免疫器官重量与生长发育、免疫器官指数、免疫系统成熟速度呈正相关，因此临床上常采用测量免疫器官重量及其指数来评价动物体免疫状态。

1免疫应激机制

免疫应激一般认为是由糖皮质激素介导的，另外，免疫应激过程中，机体内分泌系统功能性活动明显改变。范少光认为， 肾上腺皮质激素介导应激有一定浓度范围。机体主要通过下丘脑―垂体―肾上腺轴系统参与调节应激反应。高文伟等研究发现动物出现免疫应激后初期细胞和体液免疫受到抑制。

2产生因素

2.1疫苗

临床上症状为体温升高，食欲衰减，生长减缓及免疫机能下滑。畜禽品种不同症状不定，羊主要表现出精神萎靡，呆滞，食欲衰减，严重者致死。猪表现为肌肉震颤，口鼻流涎或白沫，目光迟钝，不采食。鸡表现为甩头、流泪、打喷嚏等。

2.2饲粮

宋志学等研究发现：饲粮中添加一定量的红芪粗多糖能够有效缓解细菌脂多糖对断奶仔猪生长性能下降的影响，红芪粗多糖能降低血清中甘油三酯、总胆固醇、丙二醛含量，同时影响碱性磷酸酶活性[3]。韩杰等研究发现：与饲喂基础饲粮相比，添加了刺五加多糖的实验组的脾脏指数、胸腺指数和粪便乳酸杆菌数量均与基础日粮组存在显著性差异，粪便大肠杆菌数、 回肠和盲肠内容物pH显著下降。刺五加多糖与细菌脂多糖的互作效应对脾脏、胸腺指数、粪便乳酸杆菌数量、盲肠内容物pH的影响显著。可见饲粮添加刺五加多糖具有促进免疫应激仔猪免疫器官发育和调节肠道健康的作用。

2.3环境

胃肠道不仅是动物体营养物质代谢和吸收的场所，而且本身还是多种非特异性免疫防御机制的功能途径，既促进了机体代谢，同时形成天然的保护屏障。另外，胃肠道酸度是机体消化吸收的重要影响因子，因此适宜的胃肠道酸度是畜禽健康的重要指标之一。

3危害性

接种疫苗能有效预防、控制和抵抗畜禽传染病，作为特殊的应激因子，疫苗在保护机体免受病原侵害的同时也会对机体产生一定的损害，轻则影响动物生长发育及生产性能的发挥，重则造成动物死亡。猪生产中通常需接种5～6种疫苗，特别是60日龄以前，此阶段免疫应激强度大，对仔猪生长发育影响严重。鸡生产中，短时间需接种十几种疫苗，引起较强的免疫应激。免疫应激已成为影响畜禽生产的突出问题，尽管近年来国内外学者提出了许多针对性预防措施，但收效甚微。

4应对策略

4.1加强饲料营养调控

细菌脂多糖能激发动物体免疫系统，采食量与体重增加，蛋白质沉积速度下降，同时营养物质的利用率下降，最终致使生长性能下降。

研究表明某些中草药成分可有效缓解动物免疫应激，特别是中草药对生猪的保健作用，其作用机制可能为其成分能抑制与宿主争夺营养成分的微生物繁殖的功能，肠壁变薄、绒毛变长，进而促进营养物质的吸收与利用。

4.2做好动物防疫工作

4.2.1 注射操作不规范 存在打飞针、注射深度不够、方式错误、部位出现偏差、消毒不彻底等问题。

4.2.2疫苗运输、保存及使用不规范 疫苗需要合适的温度条件进行保存，使用、保存中温度及免疫剂量不适均会对动物造成免疫应激。

4.2.3个体因素 不同动物体对不同、相同疫苗的免疫耐受不同，免疫接种应依据个体体况、健康状况科学合理使用疫苗。

4.3 应用抗应激生物制剂

免疫器官重量及其指数常被用于评价动物体免疫功能，重量是免疫器官生长发育状况的体现，而免疫器官指数与免疫系统完善程度以及功能呈正相关。

众多研究显示，多糖能促进免疫功能低下机体免疫器官的发育，增加免疫器官重量的同时提高免疫力。Chen等研究发现牛膝多糖能提高法氏囊指数。芦殿荣等发现香菇多糖能增加胸腺和脾脏重量。

5结语

当前高密度养殖使免疫原对动物的免疫刺激相当普遍。免疫应激发生时机体养分从用于生长转为优先满足免疫系统代谢需要。免疫应激时基础代谢率提高、骨骼肌蛋白沉积下降、肝急性期蛋白合成上升、抗体生成上升、氨基酸糖异生的量上升以及机体淋巴细胞的数量增加。进而造成肉料比、蛋料比下降，动物体生长发育减缓，长时间处于亚健康状态以及免疫耐受力下降，因此免疫应激及其危害应引起广大畜牧从业者的高度重视。

参考文献

[1] 任远，马骏，崔笑梅.红芪多糖对实验性肝损伤的保护作用（Ⅱ）[J].甘肃中医学院学报，2000，17（04）：10-11.

[2] 刘慧，李丽立，张彬，等.中草药多糖对断奶仔猪肠道组 织形态的影响[J].家畜生态学报，2008，29（01）：63-66.

现代免疫学篇6

1　生物制品发展的成就

1.1　产品品种增多

传统的生物制品种类和品种都较少，只包括人血浆制品、动物血清类制品、疫苗类制品等。人血浆制品仅仅包括冰冻或冻干人血浆、人血白蛋白、人免疫球蛋白等。抗体类制品主要是动物血清产品，包括白喉抗毒素、破伤风抗毒素、肉毒抗毒素、狂犬病抗血清、气性坏疽抗血清、炭疽抗血清等产品，大多为抗原免疫动物而产生的多克隆抗血清制备而成。疫苗类制品分为细菌性和病毒性两大类。细菌性疫苗多为菌体疫苗，如炭疽病、鼠疫、百日咳、钩端螺旋体病、伤寒、副伤寒、霍乱、布氏病疫苗等。病毒类疫苗多为人工传代减毒的活疫苗，或全病毒灭活疫苗，如牛痘、脊髓灰质炎、麻疹、风疹、腮腺炎、黄热病、狂犬病、流感疫苗等。基本没有细胞因子类产品。

20世纪70年代以来，生物制品的品种有了大幅度的增加，出现了单克隆抗体、基因工程重组制品、细胞因子类制品、微生态制品等多种新型生物制品品种。疫苗类制品也有了许多新品种。特别是出现了细菌多糖类抗原的疫苗、核酸(DNA)为基础的疫苗等。截至2008年，国际上已经批准的生物制品品种超过百种，我国批准的生物制品品种也达到几十种(表1)。这些产品的问世和使用大大改善了人类的健康条件和生活质量。

1.2　生产工艺改进

由于技术和设备等的发展，生物制品的生产工艺和质量控制手段有了根本的改变，由原来传统的手工作坊式的操作，逐渐向自动化改变；生产规模由原来的小规模向大规模转化；质量控制手段由传统经验型，向现代目标型转化；生产设施和管理实现了由质量管理(QC)向质量保证(QA)的转化，引入了ISO、GMP等现代化企业和现代生物制药企业规范管理的理念。

就血液制品来说，大多数生产工艺从原来的硫酸铵沉淀法，改进为低温乙醇法分离技术；分离方法由离心分离工艺，转变为压滤分离工艺；工艺中多采用管道化连接，减少了暴露机会；生产工艺中增加了加热、低pH、膜过滤或有机溶剂(S/D)法等病毒灭活工艺，大大增加了血液制品的安全性。品种和规格也增加了许多，如狂犬病免疫球蛋白、乙肝免疫球蛋白、破伤风免疫球蛋白等特异性免疫球蛋白制品，还有纤维蛋白原、凝血酶等品种，使人血浆的综合利用率有了提高。

疫苗的生产工艺和细菌、细胞的培养工艺有了显著改进，细菌培养彻底摆脱了传统的固体培养方式，绝大多数细菌的培养已经采用了发酵培养工艺。细胞培养也从传统的转瓶工艺，逐渐转化成生物反应器培养工艺。随着对细菌类疫苗有效抗原成分的分析和了解，疫苗抗原的纯化工艺中使用了更多的先进工艺，采用精制技术和工艺，提取和纯化有效抗原为疫苗组分，去除非抗原成分，减少疫苗的不良反应。如炭疽疫苗由减毒活疫苗转变为纯化的炭疽保护性抗原(Protective antigen，PA)为单一成分的疫苗；使用了近70年的百日咳、白喉、破伤风联合疫苗(百白破联合疫苗)中的百日咳疫苗是全菌体灭活疫苗，现在已经被纯化的百日咳杆菌有效抗原成分，百日咳毒素(Pertussis toxin，PT)和丝状血凝素(Filemantou hemagglutinogen，FHA)为组分的无细胞百日咳疫苗所代替，以此为基础，发展了第二代百白破疫苗，即无细胞百白破疫苗(表2)。

1.3　生产规模扩大

20世纪90年代以来，生物制品的生产规模逐渐由原来的小规模向大规模转化。绝大部分细菌类产品的生产已经变更为发酵培养工艺，细菌培养规模也从原来的“升”级水平达到或超过了“吨”级水平。病毒性疫苗的细胞培养很多已经转变成传代细胞，传代细胞的培养方式从转瓶向生物反应器的转化已经成为主流趋势。特别是基因工程重组产品的哺乳动物细胞表达系统，其培养规模已经超过数十吨的规模(表3)。除了培养规模的扩大以外，有效抗原的纯化工艺规模也大幅提高，以单一抗原组分为主要成分的细菌性疫苗的纯化工艺中，应用了大容量离心机，制备规模的液相层析分离系统。在灭活病毒疫苗和血液制品生产、纯化工艺中，使用了超滤系统、大型压滤设备等。在生物制品终产品的分装、冻干等工艺中，使用的分装机的分装速度，从过去的每小时3000～4000支，发展到现在的每小时3万支以上。冻干机的冻干面积，从过去的几平方米，扩大到现在的几十平方米，批冻干瓶数从原来的几万支，扩大到现在的几十万支。上述这些关键设备的应用，大幅度提高了生物制品的生产规模。

1.4　产品质量提高

过去几十年来，生物制品的产品质量有了很大提高，主要表现在以下几个方面：第一，我国全面实施了GMP(Good manufectufing proce)、批签发和企业注册标准等一系列旨在提高药品质量管理水平的制度，使我国的药品在质量上与国际标准接轨。第二。生物制品生产过程中的关键点，如发酵培养、生物反应器、层析纯化、超滤、冷冻干燥等工艺关键点，采用了许多在线检测仪器和设备，能够在线检测如pH、氧溶量、温度、培养物浓度、蛋白含量、冷冻干燥参数等与产品质量相关的数据。第三，产品分装机的分装精度由过去的0.5 mL±(0.15～0.20)mL，提高到0.5 mL±0.005 mL。第四，在质量检测手段方面，引入了各种现代科学技术发展的成果，如原子光谱技术、电子显微技术、酶免疫技术、放射和荧光标记技术等，使得生物制品有效成分和非药物残留物质的质量控制和检测更加精确、可靠。

1.5　生物制品生产厂家和从业人员增加.经济贡献增大

我国第一个生物制品企业是北京生物制品研究所.建立于20世纪初，至今已经走过了90年的里程。之后建立了兰州、大连等生物制品生产或研究机构，中华人民共和国成立前上海等地建立了一定数量的生物制品相关的实验室和生产厂。中华人民共和国成立后，生物制品的生产和研究主要集中在卫生部和医科院所属北京、长春、成都、兰州、上海、武汉和昆明等几大生物制品研究所，以及兽用生物制品的研究和生产机构，生产品种和从业人员都很少。上世纪70年代以来，由于生物技术的发展.开展生物制品研究的机构增加，进人生物制品生产领域的企业大幅增加，从事生物制品行业的人员显著增多。在美国以Amgen、Genentech、Genzyme、Biogen Idec等公司

为代表的新型生物制药企业的出现和快速成长，已经改变了传统制药企业的版图。这些公司的销售收入排列在生物制药公司前列，年销售收入过百亿美元。截至2008年，我国有300多家生物制药企业，有疫苗生产企业大约35家，是全球疫苗生产企业最多的国家，其中涉足生物制药产业的上市公司共近百家，但是销售额过1亿元的不多。大多为千万元水平。上世纪90年代以来，全球生物药品销售额年均增长30％，我国生物制药行业的年均增长率为25％～30％，远远高于GDP的增长率。

2　生物制品发展的趋势

生物制品领域的发展取得了显著的成就，其发展趋势随着人源化单克隆抗体技术、药物基因组学、人类基因组计划等学科的发展和利用生物分子、细胞和遗传学过程生产药物和动植物变种等技术的发展，而有更加广泛的发展前景。

2.1　疫苗类制品的发展趋势

尽管在过去的20年里，开发出了许多新疫苗，如轮状病毒疫苗、人瘤病毒疫苗、B型流感嗜血杆菌疫苗、肺炎疫苗等等。但是，仍然有许多的疾病尚没有疫苗预防，即便是已经开发出的新疫苗，其能够提供的保护仅限于个别血清型的感染。如轮状病毒疫苗不能保护所有血清型，人瘤病毒疫苗只能保护有限的几个型别，23价肺炎疫苗对于上百种血清型的肺炎球菌来说，只能是部分而已，B型流感嗜血杆菌疫苗不能交叉保护A型的感染，流感疫苗所提供的保护总是不能覆盖流感病毒的变异株。还有很多传统的传染病，尚没有有效的疫苗可以预防，如疟疾、血吸虫等寄生虫病、痢疾、登革热、丙型肝炎、艾滋病、致病性大肠杆菌、霍乱、甲、乙型链球菌感染等以及近年发现的新感染性疾病，如冠状病毒(SARS)、西尼罗病毒(表4)。

对现有疫苗免疫持久性的延长，免疫保护性的提高，也是疫苗研究领域所继续要解决的问题，如狂犬病疫苗的免疫持久性问题。在感染性疾病的疫苗预防以外，非感染性疾病，如心血管病、肿瘤、糖尿病、自身免疫性疾病等的疫苗预防或治疗也是一种新的发展方向。

抗体和细胞因子类产品，是将来生物制药领域里最有发展前景的产品，特别是抗肿瘤方面的人源化单克隆抗体，特异性的细胞因子等更具有实际意义。表5列出的是我国近年来批准进行临床研究的生物制品，代表了我国各类生物制品的发展趋势。

2.2　生物制品技术的发展趋势

应用病毒重配技术或基因工程技术改造减毒活疫苗已越来越被关注。使用病毒载体将外源基因导入机体，使感染细胞内源性表达目的基因，进行正确的翻译修饰后，刺激产生免疫反应。目前作为载体的病毒有腺病毒、痘病毒、VSV病毒等。以核酸为基础的DNA疫苗，是以质粒DNA为载体，将编码目的抗原的基因与质粒连接，转化为真核细胞后，表达目的抗原，从而刺激集体产生抗体，这已经成为疫苗研究比较活跃的领域之一。其他进行研究的新型疫苗有佐剂疫苗、多肽疫苗、植物疫苗、气雾型疫苗等。黏膜免疫具有易于重复接种，避免注射部位疼痛的特点。近年来，又发展了一种病毒样颗粒的技术，即用杆状病毒表达系统，如大肠杆菌表达系统表达外源蛋白，在基质蛋白等的存在下，表达的蛋白相互作用形成颗粒。其形状成为颗粒，但没有核酸部分，可以保持良好的抗原分子空间构象。

现代免疫学篇7

【关键词】 免疫衰老；炎性衰老；补肾法；稳态

实现健康的老龄化已是国际性重大公共卫生问题。保持老年人健康是实现积极健康老龄化的关键，也是减轻人口老龄化所带来的社会负担的重要环节。伴随衰老而来的是老年相关疾病如心脑血管疾病、肿瘤、自身免疫性疾病等的高发。开展衰老机制及其干预措施的研究对提高老年人的生活质量、减少医疗费用具有至关重要的意义。揭示衰老机制进而采取有效的干预策略，减少老年疾病的发生，是实现健康老龄化的重要保证。中医药具有丰富有效的延缓衰老的措施，尤其是补肾法在干预衰老（如炎性衰老和免疫衰老）方面具有明显的效果和优势。本文就补肾法重建机体稳态干预免疫衰老和炎性衰老加以综述。

1 增龄性肾虚与自然衰老（包括免疫衰老和炎性衰老）是一个统一体

中医药学具有丰富的衰老理论、养生理论和治则治法，尤其是“肾虚致衰”理论，“虚则补之”、“治病求本”和“治未病”等治则为干预衰老提供了众多有效的干预措施和策略。中医学认为机体衰老是生命过程中肾中精气不断损耗，阴阳亏虚，是脏腑机能渐渐衰退的生理和病理变化的过程与结局，我们可以把这个学说称为增龄性肾虚衰老学说。肾气是生命的原动力，是健康长寿与否的遗传决定因素，机体衰老与否，衰老的快慢，寿命的长短都取决于肾气的强弱。增龄性肾虚衰老学说是中医衰老学说的核心，而脏腑衰老学说、气血衰老学说等所涉及的致衰因子，皆不仅始于而且终于增龄性肾虚衰老学说。《医学入门》指出：“人至中年，肾气自衰”。《医学正传》阐述：“肾气盛则寿延，肾气衰则寿夭”。强调肾虚、增龄和衰老之间的关系非常密切。《素问·上古天真论》叙述：“丈夫八岁，肾气实，发长齿更；二八，肾气盛，天癸至，精气溢泻，阴阳和，故能有子；三八，肾气平均，筋骨劲强，故真牙生而长极；四八，筋骨隆盛，肌肉满状；……五八，肾气衰，发堕齿槁； ……七八，……天癸竭，精少，肾脏衰，形体皆极；八八则齿发去”。生动地描述了肾气盛衰主导着机体生、长、壮、老、已的自然衰老过程和规律。其中还描述女子以七、男子以八为基数递进的生长、发育、壮盛、衰老曲线，非常清楚地说明了肾气的盛衰决定着人的强壮衰弱、寿命的长短。肾在五脏之中的作用历来为医家所推崇，被喻为“先天之本”。明代出现了“命门学说”，肾被喻为生命的根本，全身各脏的阴阳均由肾阴肾阳来“养”与“温”，五脏病久必及肾，肾被当作人体各脏器的调控中心〔1〕。历代方书所载延年益寿的方药也以补肾为多。上海中医学院统计历代13部有代表性的方书中，关于延年益寿的方剂有124首，经分析其中补肾为主的有87首，占70.2％。现代研究表明，老年人以肾虚为多见，中老年脏腑辨证属肾虚者达80.4%〔2〕。可见衰老包含有肾虚的内涵，二者关系密切。中医衰老理论和西医衰老理论在增龄性肾虚衰老学说方面得到高度的统一和交融。增龄性肾虚衰老学说是中医衰老理论的核心，也是中西医衰老理论的融会点和结合部。增龄性肾虚与自然衰老（包括免疫衰老和炎性衰老）是一个统一体，密不可分。

在机体内，增龄性肾虚证存在中医肾的阴阳气血稳态失衡，免疫衰老存在免疫功能稳态失衡，炎性衰老存在炎症稳态失衡。增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老三者的共同点是：机体稳态失衡。同时暗示增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老有着共同的发生机制，并可推测增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老三位于一体，因此表明三者可采取类似的干预措施。

为了寻求增龄性肾虚衰老学说的科学依据，沈自尹等采取中西医结合理论和方法对增龄性肾虚衰老进行了整合研究，取得了显著的成果：上世纪50年代末发现肾阳虚患者存在有尿17羟值低下；从肾上腺皮质功能往上追溯，60年代得出了肾阳虚证具有下丘脑垂体肾上腺皮质轴功能紊乱的结论；70年代拓展到性腺轴和甲状腺轴，发现肾阳虚证患者的功能紊乱三条内分泌轴都累及，推论肾阳虚证的主要发病环节在下丘脑；80年代～90年代在老年大鼠(老年是生理性肾虚)的以药测证实验中，取得补肾药可直接作用于下丘脑的多个证据〔3～6〕；近年，利用自然衰老符合生理造模的老年大鼠模型（26月龄），研究衰老大鼠HPAT轴的基因表达。结果发现衰老时HPAT轴的衰退以下丘脑垂体性腺轴、下丘脑垂体生长激素轴、免疫系统受损最为明显，并首次揭示了肾虚证的基因表达调控网络〔7，8〕。对下丘脑、垂体、肾上腺、淋巴细胞在转录组水平的研究发现肾虚时HPAT轴上多种神经递质受体、性激素及生长激素相关基因等表达下调，补肾后上述基因被逆转〔9，10〕。这为增龄性肾虚和自然衰老是一个统一体提供了科学依据，也为补肾法干预炎性衰老和免疫衰老提供了理论指导。

2 补肾法重建机体免疫衰老的免疫稳态

免疫衰老的核心是机体随增龄出现免疫功能的进行性下降，使得机体的免疫稳态失衡。补肾法的核心是重建机体稳态。研究人员从大量的补肾复方中寻求延缓免疫衰老的药效成分。研究结果发现在延缓神经－内分泌－免疫（NEI）系统衰老方面，单味中药淫羊藿能代表补肾复方。进一步分离淫羊藿的药效组分，发现补肾中药淫羊藿总黄酮（EF）对NEI系统具有广泛而确切的作用。在衰老干预的系列研究中发现EF能重塑老年大鼠T淋巴细胞凋亡相关基因的平衡而延缓免疫衰老〔11，12〕；激活下丘脑的众多神经递质，通过HPAT轴的下行通路上调老年大鼠衰退的生长激素轴、性腺轴、免疫功能，表现出延缓神经内分泌免疫衰老的功效〔9〕。进而在细胞模型中，观察到EF能显著延长人二倍体成纤维细胞的传代次数和延缓其端粒缩短〔13〕。EF通过抑制p16基因表达，促进磷酸化Rb蛋白的产生，从而延缓衰老细胞端粒长度的缩短，发挥延缓细胞衰老的作用。EF能上调神经递质受体的表达并通过NEI网络的下行通路激活神经内分泌和免疫系统；通过下调促凋亡、抗增殖基因，上调抗凋亡、促增殖基因的表达，重塑淋巴细胞基因表达的平衡，延缓免疫衰老〔14〕。随着增龄，大鼠淋巴细胞凋亡率逐渐升高，Th2、Th3类细胞因子优势应答，Th1，Th2，Th3类细胞因子之间的比例失衡，免疫功能下降〔15〕。NFкB在衰老进程中起非常关键作用。在衰老进程中，大鼠淋巴细胞NFкB信号通路信号转导激酶及以下途径相关分子的表达衰退，是决定NFкB活性及其调控靶基因表达的关键〔16〕。EF可抑制老年大鼠淋巴细胞过度凋亡；校正代表衰老状态下免疫网络Th1，Th2，Th3类细胞因子之间的比例失衡；经EF干预后，老年组（27月龄）NFкB信号通路相关分子mRNA平均表达均可提高至与10月龄或4月龄接近水平。激活老龄大鼠IKK/IкB/Rel/NFкB及其相关信号转导途径，最终经由NFкB1，NFкB 2，Rel，IкBε、IкBα的调节使NFкB在适度范围上调，可能是EF重建T淋巴细胞凋亡平衡免疫稳态、延缓免疫衰老的重要机制〔16〕。整体动物果蝇寿命实验显示，抗氧化剂维生素E对果蝇寿命没有影响，而EF提高果蝇寿命达32.6%〔17〕。围绕下丘脑、垂体、肾上腺、脾淋巴细胞、骨骼、肝、肾脏七个轴组织从基因组学和代谢组学〔18，19〕角度进行免疫衰老机制和补肾中药干预的研究，也初见成效。

3 补肾法重建机体炎性衰老的炎症稳态

自然衰老进程中有一个显著特征是慢性促炎性反应状态随增龄进行性升高，Franceschi等〔20〕在2000年首次将这种现象命名为炎性衰老（inflammaging），被视为机体衰老进程速率和寿命的一个决定因素〔21〕，与老年相关疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、动脉粥样硬化和心脏病等密切相关〔22〕。炎性衰老的核心是机体随增龄出现炎症稳态失衡，也就是说，机体的促炎性反应与抗炎性反应的平衡失调。

基于增龄性肾虚证、增龄性免疫衰老和增龄性炎性衰老三位于一体的观点，以及借鉴补肾法能够有效干预免疫衰老的研究结果，夏世金等在国内首次开展了补肾法干预炎性衰老的多项实验研究：运用炎症细胞因子与受体基因芯片筛选技术和酶联免疫吸附检测法，在转录和蛋白水平上研究补肾中药EF和淫羊藿苷(icariin，Ica)对炎性衰老相关的炎性细胞因子与受体特征基因进行干预的效果与机制。实验将SD大鼠分为4月龄青年组、24月龄老年组、24月龄+EF、24月龄+Ica和24月龄+Dex（地塞米松）五组。取各组大鼠海马、下丘脑、垂体、肾上腺和肺等组织和血清为实验研究对象。研究结果表明，在转录和蛋白水平上老年大鼠体内存在促炎性细胞因子表达上调，促炎性反应相对于抗炎性反应占有明显优势，导致促抗炎性细胞因子网络和促抗炎性反应体系平衡失调，这可能是炎性衰老中出现高促炎性反应状态的原因，也可能是炎性衰老发生的新机制。在转录和蛋白水平上，EF和Ica通过下调内源性促炎性细胞因子表达和上调内源性抗炎性细胞因子表达，重塑促抗炎性细胞因子网络和促抗炎性反应体系新的平衡，达到干预炎性衰老的目的。海马下丘脑垂体肾上腺轴（HHPA）可能是调控炎性衰老的新机制。EF和Ica可能通过调控HHPA轴，进而调控促抗炎性细胞因子网络来干预炎性衰老。EF和Ica具有与地塞米松相似的抗炎作用，可能是类激素抗炎中药，是干预炎性衰老理想的候选药物。EF和Ica可能是抗炎免疫中药〔23～25〕。这为补肾法干预炎性衰老的提供科学实验依据，同时预示补肾法是干预炎性衰老的一大策略。

4 补肾法佐证了炎性衰老与免疫衰老是一个不可分割的统一体的新观点

增龄性肾虚、自然衰老、免疫、炎症皆同时贯穿于生命过程炎症与免疫存在着本质联系。炎症稳态和免疫稳态都是机体的防御机能，对机体具有保护功能。可是炎症稳态和免疫稳态失衡，即过度的炎症反应和病理性免疫反应都会破坏机体正常的生理功能，引起相关的疾病。研究证明，炎症和免疫共存于同一病理过程中，二者共处一体，不可分割。如类风湿性关节炎病人既有免疫功能的紊乱，又有病理性炎症的发生，在其关节局部的炎性渗出物中能检测出大量的炎症细胞因子（TNF、IL1、IL6及IL8等），这些细胞因子进而刺激关节滑膜细胞产生PGE2和胶原酶，导致关节局部组织的炎症，进一步还促进巨噬细胞产生PGE2和IL1，促进单核细胞产生IL8，加重关节的病变。炎症和免疫细胞的增殖、分化、分泌和激活等功能都受到其他细胞或其分泌的化学因子的影响。炎症细胞又是免疫细胞，二者有着共同的细胞基础。许多炎症和免疫细胞上存在着细胞因子的受体，细胞细胞和细胞分子之间的相互作用正是通过相应的受体介导的。以前，由于对炎症与免疫内在关系的研究相当欠缺，不明确炎症免疫性疾病的病因和病理机制，因此在炎症免疫性疾病治疗上缺乏有效的策略和方法〔26〕。炎症与免疫之间的确存在内在的联系，二者共处一体，因此出现“炎症和免疫是一个不可分割的统一体，是同一个问题的两个方面”的新观点。这一观点使炎症与免疫分割来研究的现状受到极大的挑战，取而代之的是把炎症与免疫结合起来进行研究，并且取得了较大的成果和进展。

鉴于免疫与炎症有密不可分的关系，以及补肾中药EF和Ica同时具备干预免疫衰老和炎性衰老的双重的功效，我们有理由认为EF和Ica具有抗炎和调节免疫功能的双重作用，进而可以提出EF和Ica是抗炎免疫中药的新观点。炎性衰老侧重从炎症的角度研究机体的衰老，而免疫衰老侧重从免疫的角度来研究衰老，因此二者对衰老的认识都是片面的，皆有局限性；此外，细胞因子网络可以同时调控炎性衰老和免疫衰老，表明后两者之间可能有共同的发生机制，所以应将炎性衰老与免疫衰老有机的结合起来进行综合研究。从上述的实验结果可知：参与炎性衰老发生的促炎性细胞因子，也是免疫调节因子；EF和Ica能同时有效干预炎性衰老和免疫衰老，用“以药测证”的方法进行推测：炎性衰老和免疫衰老可能具有相同的发生机制。整合补肾法同时有效干预炎性衰老和免疫衰老的研究结论，我们可以认为炎性衰老和免疫衰老可能是一个不可分割的统一体，是该统一体的两个方面。这个统一体可被命名为“免疫炎性衰老（immuneinflammaging）”，以免疫炎性衰老这个新概念来取代炎性衰老和免疫衰老两个分割开来的概念也许更加准确。

总之，补肾法在干预免疫衰老和炎性衰老方面效果显著，但是，其中的确切机制还有待进一步阐明。补肾法重建免疫衰老免疫稳态和炎性衰老炎症稳态的研究为进行中西医的衰老理论和干预策略的研究提供了新思路。

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11 陈 瑜，沈自尹，陈伟华.淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制〔J〕.中国中西医结合杂志，2004；24(1)：5862.

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13 胡作为，沈自尹，黄建华.淫羊藿总黄酮保护衰老细胞端粒长度缩短的实验研究〔J〕.中国中西医结合杂志，2004；24(12):10947.

14 沈自尹.淫羊藿总黄酮延缓衰老的研究〔J〕.世界科学技术中医药现代化，2005；7(1):125.

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22 Franceschi C，Valensin S，Lescai F，et al.Neuroinflammation and the genetics of Alzheimer's disease：the search for a proinflammatory phenotype〔J〕.Aging(Milano)，2001;3（1）:16370.

23 夏世金，沈自尹，俞卓伟，等.炎性衰老机制与干预的实验研究〔J〕.中国老年学杂志，2009；29(20):25958.

24 夏世金，沈自尹，董竞成，等.老年大鼠海马炎性衰老相关基因表达及淫羊藿苷对其影响〔J〕.老年医学与保健，2008；14(6):3404.

现代免疫学篇8

【关键词】 化学发光免疫分析技术;基本原理;分类;应用

近10多年来,当代生物技术的研究和应用取得高速发展的同时,也大大推动了化学发光免疫分析方法(CLIA))的更新换代速度。化学发光免疫分析法(CLIA)是建立在放射免疫分析技术(RIA)理论的基础上,以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法,具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、操作方便、分析速度快和容易实现自动化和不污染环境等优点,特别是能在较短的时间内得到实验结果,因此深受检验医学工作者和临床医师的好评。

1 化学发光免疫分析的原理

化学发光免疫分析技术的基本原理,化学发光免疫分析含有免疫分析和化学发光分析两个系统[1]。免疫分析系统是将化学发光物质或酶作为标记物,直接标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体反应形成抗原-抗体免疫复合物。化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测[2]。根据化学发光标记物与发光强度的关系,可利用标准曲线计算出被测物的含量。

2 化学发光免疫分析的分类

化学发光免疫分析根据应用发光体系应用于免疫分析中的方式不同可分为直接标记发光物质的免疫分析,酶催化化学发光免疫分析,电化学发光免疫分析(ECLIA)。直接标记发光物质的免疫分析,目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。

3 化学发光免疫分析的临床应用

CLIA已广泛应用于基础和临床医学的各个领域,成为替代RIA的首选技术。Amersham公司针对AmerliteTM发光增强酶免疫分析系统研制出的试剂盒项目有甲状腺功能检测的促甲状腺素、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素、甲状腺素结合球蛋白、游离甲状腺素,与性激素有关的有促黄体激素、促卵泡激素、人绒毛膜促性腺激素、甲胎蛋白、雌二醇、睾酮,以及其他方面的如癌胚抗原、铁蛋白、地高辛等。Amersham公司虽然研制出这10余种试剂盒,但因操作不够简便,检测项目仅限于蛋白质类大分子化合物,未能广泛应用于临床医学检测。

美国Ciba Corning公司研制的ACS:180自动CLIA系统能非常精确测量闪光。经过不断的改进,实现了ACS:180CLIA系统的全自动化,推出全新产品"ADVIA系列"。现有检测项目47项,更多的项目还在开发之中。主要有甲状腺系统、性腺系统、血液系统、肿瘤标记物、心血管系统、血药浓度及其他一些检测项目。

经过改良后,金刚烷衍生物在碱性磷酸酶作用下可发出高强度的辉光,光信号可持续1～2 h。随后国外生产厂家研制出以碱性磷酸酶为标记物的试剂盒,与之相匹配的有DPC的IMMULITE全自动CLIA系统和Beckman的ACCESS全自动微粒子CLIA系统。IMMULITE全自动CLIA系统可检测项目有心脏病、甲状腺功能、性腺激素、传染病、药物、血清学、血液病、成瘾药物、糖尿病、过敏检测和肿瘤标志物。ACCESS全自动微粒子CLIA系统主要可检测甲状腺功能、血液系统、内分泌激素、药物、肿瘤因子、心血管系统和糖尿病等项目。

目前商品化的ECLIA分析系统只有Roche公司的ECLIA全自动分析系统。主要特点是本底信号极微,特异性更高,最小检出值可达1 pmol以下,操作十分简便快速,是CLIA优点较为集中的完美分析技术。已提供试剂盒的项目有肿瘤标志物、甲状腺功能、内分泌、传染病、心肌标志物和维生素类等项目。

王阳[3]运用了电化学免疫分析技术,检测了3种肿瘤标志物癌胚抗原(Carcinoem-bryonic Antigen,CEA)、细胞角蛋白l9片段(Cytokeratin 19fragments,CYFRA21,1)和神经元特异性烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)水平,对肺癌诊断有实际应用价值。张忠英[4]等利用电化学发光免疫分析技术检测尿CK19片段,结果显示尿CK19检测对膀胱癌等泌尿系统肿瘤诊断和复发监测具有敏感性高、无创伤性的优点,优于血清CK19和尿细胞学检查。动态观察尿CK19片段含量的变化可降低急性尿感患者的假阳性率。王利娜[5]等应用ECLIA测定和酶免疫测定(EIA)检测乙肝标志物。结果:应用ECLIA方法检测HBsAg精密度,最大批内变异≤8.30%,最大日间变异≤15.33%,HBsAg灵敏度0.05 ng/ml,HBeAg灵敏度0.03NCU/ml。HBsAg检测范围0.01～7 000 COI。显示ECLIA检测HBsAg灵敏度高,重复性好,检测范围宽。检测HBeAg灵敏度可能更高。李锦洲[6]等采用ECLIA法对卵巢癌、良性卵巢肿瘤及健康妇女血清CA125分别进行测定,ECLIA用于第二代CA125(CA125-Ⅱ)测定,使CA125测定更加敏感恒定,每日之间差异较小。黄琛,汤汉红等[7]在ECLIA法检测与蛋白质芯片法多肿瘤标志物结果差异的研究中显示:两种方法有较好的相关性(P

化学发光免疫分析技术在医学的临床应用已非常成熟,有取代放射免疫分析技术和酶联免疫分析技术而成为诊断市场上的主流产品的趋势。国外的化学发光免疫分析检测系统价格昂贵,普及有一定的困难;国内的化学发光免疫分析检测系统虽然价格较国外产品便宜很多,但其检测的灵敏度和可靠性,还有待进一提高。研究者在如何提高免疫诊断的敏感性和特异性、发展新的分析体系和检测技术便携化等方面仍需要不断努力。

参 考 文 献

[1] 李美佳.当代免疫学技术与应用.北京:北京医科大学国协和医科大学联合出版社,1998:549-561.

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[3] 王阳.电化学发光免疫分析技术检测3种肿瘤标志物对肺癌的诊断意义.Chin J Lab Diagn,2006,10(3):294-296.

[4] 张忠英.电化学发光免疫分析技术检测尿CK19片段的临床应用及其评价.中华检验医学杂志,2005,28(1):50-53.

[5] 王利娜,姚智.电化学发光免疫分析技术检测乙肝标志物的应用.天津医科大学学报,2008,14(1):48-50.

[6] 李锦洲,洪锡田,吕晓娴.肿瘤标志物CA125检测在卵巢癌诊断中的价值.中国误诊学杂志,2005,5(8):1456-1457.

[7] 黄琛,汤汉红,王敏民.蛋白质芯片技术与电化学发光技术检测多肿瘤标志物结果的评价.天津医药,2008,36(12):942-944.

[8] 张瑞,贾良勇.电化学发光免疫分析法在HCG定量检测中的应用.延安大学学报(医学科学版),2008,6(3):108-109.

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[10] 周建光,杨梅.电化学发光免疫分析技术与临床应用.医疗装备,2010,23(5):23-24.

现代免疫学篇9

［关键词］ 先天性感音神经性聋;自身免疫;内耳功能;豚鼠

我国新生儿的先天性聋发生率为1.1000～6.1000，其中以先天性感音神经性聋（congenital sensori-neural hearing loss，CSNHL）居多。非遗传性CSNHL的病因主要有妊娠期病原微生物感染、使用耳毒性药物、高危妊娠等［1］ ，但仍有许多CSNHL原因不明。本项目组前期实验研究发现，实验性自身免疫性感音神经性聋（autoimmune sensorineural hearing loss，ASNHL）豚鼠的子代中部分出现先天性聋［2］ 。本研究旨在通过观察自身免疫性感音神经性聋雌性豚鼠所产子代内耳听觉功能及组织结构病理变化，进一步探讨自身免疫因素导致先天性聋的作用及其机制。

1 对象和方法

1.1 动物健康白化豚鼠70只，由南京医科大学医学实验动物中心提供，雌性50只，雄性20只，体重400～450g，耳郭反射阳性，耳镜检查排除中耳疾患。

1.2 实验方法

1.2.1 实验设计 将雌鼠随机分为两组，第1组40只，首次免疫每只按0.4mg・（0.4ml）-1 粗制内耳抗原（crude inner ear antigens，CIEAgs）与等量完全弗氏佐剂乳化后于豚鼠右后足垫和背部多点皮下注射，以后每 隔2周，采用CIEAgs0.4mg・（0.4ml）-1 与等量不完全弗氏佐剂乳化后按上述方法强化免疫;第2组10只，用0.1mol・L-1 pH7.4的PBS代替CIEAgs，免疫方法同第1组。免疫3次后进行听力测试，并以第2组听神经复合动作电位（cAP）N1 波阈值、幅值和各频率耳蜗微音器电位（CM）伪阈的均数加两倍标准差作为听力损伤的标准，任一指标异常判定为听力损伤，从而确定第1组中产生的ASNHL模型动物共14只，交配妊娠后持续强化免疫，其子代36只作为实验组，第2组雌鼠的子代18只作为对照组。

1.2.2 CIEAgs制备 活体断头，显微分离并取出豚鼠膜迷路（包括基底膜、螺旋韧带、半规管、椭圆囊和球囊），经超声粉碎、匀浆、离心（1500r・min -1 ，5min），取上清液，在紫外分光光度计下分别测280、260nm的吸光度（A值），计算其蛋白含量，分装后低温干燥，制成干粉备用。

1.2.3 耳蜗电图检测 母鼠第3次免疫后2周、子鼠出生后2～3周进行。采用面神经管电极和Amplaid k12听觉诱发电位测试系统，刺激声信号为Click，重复频率为11次・s-1 ，记录cAP N1 波阈值、幅值;采用0.5、2、8kHz短纯音作为刺激声信号，记录CM伪阈。

1.2.4 血清抗CIEAgs抗体检测 子鼠听觉电生理检测后取血清，采用酶联免疫吸附试验间接法进行检测。包被抗原为CIEAgs，一抗为1∶10稀释的豚鼠血清，二抗为辣根过氧化物酶标记的葡萄球菌A蛋白，显色底物为邻苯二胺.过氧化氢溶液，检测波长为490nm的吸光度A值。

1.2.5 颞骨火棉胶切片观察 子鼠取血清后断头，取出听泡，经固定、脱钙、脱水、浸胶、包埋等制成火棉胶块，水平切片厚度为15μm。每一耳蜗取靠近蜗轴的3张切片，HE染色后光镜观察。螺旋神经节细胞计数按文献［3］方法，目镜加网格片，每小格在10×40放大倍数下覆盖10μm×10μm面积，只计算底回数目。

1.3 统计学方法 计量资料以ˉx±s表示，统计学处理均采用t检验，以P

2 结 果

2.1 内耳听觉功能实验组与对照组相比，cAP N1 波阈值提高，幅值减小，各频率CM伪阈提高，差异均有显著性（P

2.2 血清抗CIEAgs抗体水平对照组血清抗体A值为0.1628±0.0357，实验组为0.5150±0.2444，两组对比，差异有显著性（P

2.3 火棉胶切片光镜观察实验组镜下见螺旋神经节细胞变性，分布稀疏，胞核浓缩，蜗螺旋管内有炎性细胞浸润（图2），毛细胞形态正常，未见明显膜迷路积水以及各腔阶出血等病理现象。对照组未见明显异常。实验组螺旋神经节细胞变性，数目减少，蜗螺旋管内有炎性细胞浸润 图2 实验组螺旋神经节火棉胶切片（略）底回螺旋神经节细胞计数均值为对照组122±1.25、实验组89±2.36，后者较前者明显减少，差异有显著性（P

3 讨 论

在其他妊娠合并自身免疫病的研究中，许多学者对母体及胎儿体内的抗体进行了动态分析，发现母体内的特异性抗体可以进入胎儿体内，并且两者的抗体浓度呈正相关关系，即母体内的浓度高则胎儿体内的浓度亦高。Radetti等［4］ 报道了1例新生儿在宫内及出生后的甲状腺功能状况。其母亲患有Grave病合并桥本甲状腺炎，在妊娠晚期发展为甲亢，体内含高水平的抗甲状腺自身抗体（TRAb），在21周时已发现TRAb经胎盘转运，此后，胎儿及母体的TRAb均上升。胎儿出生时，检测其体内的TRAb显示具有刺激性活性。根据Krude等［5］ 报道，先天性甲亢最初见于母亲患Grave病的婴儿，母体的TRAb经胎盘转运至胎儿，引起胎儿及新生儿甲亢，称为自身免疫性先天性甲亢。

目前研究发现，内耳具有发生免疫应答的解剖结构和细胞成分，有针对特异性抗原发生局部免疫反应的能力［6］ 。局部的免疫炎性反应可导致明显的听觉或前庭功能障碍以及内耳免疫病理损伤，ASNHL患者血清中可检测到抗内耳成分的自身抗体，主要为IgG类抗体 ［7］ 。IgG是惟一可以通过胎盘屏障的抗体，其4种亚类均可通过。

本实验采用同种内耳组织抗原免疫雌性豚鼠，造成ASNHL的动物模型，并在其妊娠期持续内耳组织抗原强化免疫，观察到所产部分子鼠发生不同程度的感音神经性聋、血清特异性抗体增高和内耳免疫炎性病理变化，提示子鼠的内耳损伤和功能障碍与母体所产生的针对内耳抗原的特异性自身免疫反应（主要为IgG抗体）有关。作者的研究发现，实验组子鼠体内的抗体含量是其母体的40%～70%，且母体抗体含量越 高，子代的抗体含量相应也增高，这进一步说明抗内耳组织的抗体与先天性聋的发生有着密切的关系。

实验组子鼠功能学、形态学、血清学各指标的改变与目前实验性ASNHL模型动物的特征性改变相似，如不同程度的感音神经性聋、血清特异性抗体增高、内耳免疫炎性损伤等，但子鼠的免疫炎性损伤较局限，主要位于螺旋神经节，提示实验组子鼠产生CSNHL的机理在某些方面与母鼠发生ASNHL的机理类似，但还有待于进一步研究。

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现代免疫学篇10

新西兰生物研究领域最著名的梅斯大学的研究证明，不论益生菌是作为添加剂还是作为发酵助剂，其对增强免疫的作用都是相似的。日本岛根医学院的研究发现，益生菌可激活巨噬细胞功能，刺激人体产生免疫应答。而加拿大生物研究领域的权威机构――蒙克顿大学的研究表明，在服用益生菌制剂2～7天后，小鼠肠道内分泌免疫球蛋白细胞的数量明显增多，体内免疫球蛋白稳定在一个较高的水平，活性也很好。停服后，体液免疫的这种良性状态也能维持7天左右。坚持服用则能够一直保持在一个比较好的免疫状态下。美国食品和药物管理局(FDA)更把“微生物制剂与人体免疫之间的关系”作为2001年的重点研究项目。

国际上对微生态制剂的研究最早始于日本。从20世纪50年代开始，日本对双歧杆菌有所认识，60年代对该菌的临床作了大量的研究。到了80年代后期，有关双歧杆菌的商品已进入日本人的日常生活并为人们所接受。同样，美国也对双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、丙酸杆菌等活的微生物进行了研究，他们把活的微生物加上维生素和矿物质作为一种口服的营养增补品。中国在80年代初也开始了对微生物活菌的研究。

人体中的微生物约有100万亿(10 X 1013)个，种类达400种，它们将伴随我们度过一生。这些微生物分成有益菌和有害菌两大类，其中95％以上都是有益菌，596以下是有害菌。在健康的人体中，有益菌占据优势，并保持一定的平衡，我们称为“微生态平衡”，人体的常菌群主要存在于体表皮肤和与外界相通的腔道，如口腔、上呼吸道、肠道、泌尿生殖道等你黏膜表面。正常菌群对人体非但无害，而且有益，其有益在于它们参与人体的营养、消化、吸收、抗感染、抗肿瘤、免疫等活动，直接影响人类的健康个寿命。

有益菌也称为益生菌，它必须具备下述特点：有益的生理作用；来源于人类；应用安全；在酸和胆汁中稳定；能黏附于肠黏膜，并可定植；能产生抗微生物的物质；通过现代加工能存活。常用的益生菌是双歧杆菌、乳酸菌和肠球菌。以有益菌制成的活菌制剂也称为“微生态制剂”或“微生态调节剂”，如培菲康。培菲康作为药准字的严格按照药品标准生产的微生态制剂，具有活菌含量高、疗效确切、无毒副作用等特点，深受临床医生及患者的厚爱。

那么，微生态平衡与免疫力又有什么关系呢?