第三節(jié)　免疫學(xué)在生命科學(xué)中的重要地位

一、免疫學(xué)促進(jìn)了生命科學(xué)發(fā)展

作為一門新興的交叉學(xué)科，免疫學(xué)研究進(jìn)展為生命科學(xué)的持續(xù)發(fā)展不斷注入新的活力，尤其對(duì)闡明生命活動(dòng)的本質(zhì)提供了重要線索。

1.免疫應(yīng)答涉及復(fù)雜的細(xì)胞間信息交通、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和能量轉(zhuǎn)換，闡明其本質(zhì)，有助于深化對(duì)生命過(guò)程中諸多生物學(xué)現(xiàn)象基本特性的認(rèn)識(shí)。

2.廣義上，機(jī)體所有生理功能均受遺傳控制，但迄今對(duì)其確切機(jī)制知之甚少。近20年來(lái)免疫遺傳學(xué)（以M HC/H LA為主要研究目標(biāo)）進(jìn)展迅速，揭示了遺傳控制機(jī)體免疫應(yīng)答的機(jī)制，從而為在基因水平探討機(jī)體生理功能展示了全新前景。

3.隨著許多基本免疫生物學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)不斷被闡明（如M HC的結(jié)構(gòu)和功能、免疫球蛋白基因表達(dá)的等位排斥、免疫球蛋白及其他免疫因子的分子生物學(xué)特征、細(xì)胞因子表達(dá)及其調(diào)控機(jī)制等），極大地拓寬了分子生物學(xué)的研究領(lǐng)域，并深化了對(duì)真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)調(diào)控的認(rèn)識(shí)。

4.日新月異并不斷完善、改進(jìn)的免疫學(xué)技術(shù)和試劑，為生命科學(xué)研究提供了有力手段。

二、免疫學(xué)極大促進(jìn)了生物技術(shù)及生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展

免疫學(xué)從其建立之日始，所取得的每一重要進(jìn)展均對(duì)生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)起巨大推動(dòng)作用，形成極富生命力的“基礎(chǔ)研究-應(yīng)用研究-高科技開(kāi)發(fā)”發(fā)展模式。在免疫學(xué)建立之初，抗感染免疫研究進(jìn)展有力推進(jìn)了以疫苗研制為主的生物制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并使人工主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫得以廣泛應(yīng)用。近30年來(lái)，現(xiàn)代免疫學(xué)在更深層次和更廣范圍內(nèi)推動(dòng)了生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，以細(xì)胞因子和單克隆抗體為主要產(chǎn)品的生物制藥，已發(fā)展成具有巨大市場(chǎng)潛力的新興產(chǎn)業(yè)。

縱觀免疫學(xué)的發(fā)展史，以及免疫學(xué)及其分支學(xué)科引人注目的進(jìn)展，免疫學(xué)當(dāng)之無(wú)愧地與神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)并列為生命科學(xué)三大支柱學(xué)科之一。作為支持這一評(píng)價(jià)的佐證之一，現(xiàn)將整個(gè)20世紀(jì)獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)的免疫學(xué)家及其主要成就列成表（表1-3）。

表1-3　20世紀(jì)獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)的免疫學(xué)家及其獲獎(jiǎng)成就

三、現(xiàn)代生物學(xué)進(jìn)展促進(jìn)了免疫學(xué)發(fā)展

現(xiàn)代生命科學(xué)的特點(diǎn)之一是，多學(xué)科間表現(xiàn)出極為明顯的相輔相成和互動(dòng)性。現(xiàn)代生物學(xué)在過(guò)去數(shù)十年間取得的巨大進(jìn)展，也有力促進(jìn)了免疫學(xué)發(fā)展。

1.現(xiàn)代生物學(xué)進(jìn)展拓寬并深化了免疫學(xué)理論和應(yīng)用研究，依托現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等學(xué)科的研究進(jìn)展，使得有可能在分子和基因水平闡明基本免疫學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)。

2.現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)——推動(dòng)免疫學(xué)發(fā)展的催化劑。

（1）基因操作與分析技術(shù):基因打靶和各類反應(yīng)技術(shù)可用于分析特定免疫分子或細(xì)胞內(nèi)信息分子的生物學(xué)功能；大規(guī)模DNA測(cè)序、新型基因分析技術(shù)（如限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性、微衛(wèi)星、單核苷酸多態(tài)性分析等）和DNA芯片等技術(shù)被建立，并不斷提高其檢測(cè)靈敏度和分辨率，從而有可能進(jìn)行快速、高通量的基因分析；多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其層出不窮的衍生技術(shù)，更為分子免疫學(xué)研究提供了有效手段。

（2）蛋白分析技術(shù):借助基因工程技術(shù)，使得有可能按人們的意愿獲得各種免疫分子或其融合蛋白，并被廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)研究領(lǐng)域；有賴于蛋白純化技術(shù)的不斷完善，可獲得穩(wěn)定的蛋白結(jié)晶體，用于分析免疫分子的三維結(jié)構(gòu)；噬菌體肽庫(kù)、酵母雙雜交、計(jì)算機(jī)分子模擬技術(shù)等，可用于分析抗原表位和/或免疫分子間的相互作用；氨基酸多肽合成技術(shù)可用于分析多肽分子間細(xì)微的結(jié)構(gòu)差異及其生物學(xué)功能的改變，并指導(dǎo)新型疫苗和藥物設(shè)計(jì)；二維電泳可用于分析復(fù)雜的蛋白譜，并發(fā)現(xiàn)新的免疫功能分子；微量傳感器（m icrosensor）可用于檢測(cè)蛋白質(zhì)、酶、胞內(nèi)信息分子活性，并對(duì)抗體-抗原、受體-配體的結(jié)合及其親和力進(jìn)行分析。

（3）細(xì)胞與組織學(xué)技術(shù):雜交瘤技術(shù)的建立為制備單克隆抗體奠定了基礎(chǔ)；造血/胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)與定向分化技術(shù)的完善，使得有可能深入研究免疫細(xì)胞的分化、發(fā)育及其調(diào)控；細(xì)胞分離技術(shù)（流式細(xì)胞分選、激光顯微切割儀、免疫磁性微球等）和顯微觀察、分析技術(shù)（流式細(xì)胞術(shù)、激光共聚焦顯微鏡、隧道掃描顯微鏡、計(jì)算機(jī)成像與圖像分析技術(shù)）為分析特定細(xì)胞群或單一細(xì)胞的生物學(xué)特征提供了工具。