微生物学免疫学进展范文

微生物学免疫学进展篇1

【关键词】新形势；基础医学；病原微生物与免疫；教育方法

【中图分类号】R-1 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8801（2016）03-0165-02

病原微生物与免疫学是一门基础医学课程，包括病原生物学和免疫学两部分，是临床医学和基础医学的衔接桥梁，其中病原学知识点多，记忆难度大，而免疫学理论知识多，抽象难记，学生在学习过程中普遍反映过于抽象、难学，甚至出现厌学情绪[1]。传统的教材、教学形式已经不能满足目前医学教育、人才培养的要求，分析新背景下的病原微生物与免疫学教育对教师、教学形式的新要求，有助于帮助教师自我提升及促进教学创新[2]。笔者结合自身经验，在文中详细总结了新形势下对于病原微生物与免疫学教育的具体要求，并介绍了几种新颖的教学形式及其应用情况，旨在为新形势下的病原微生物与免疫学教学提供参考。

1 新形势下病原微生物与免疫学教学背景

1.1 教材难以满足学科发展要求、理论与实践脱节严重

近年来，与病原微生物与免疫学相关的微生物技术、免疫学技术的发展十分迅速，但一方面，教材中的新知识的更新速度相对缓慢，另一方面，现行教材更侧重理论学习、不注重实践，这些都使现行教材的教学作用大大削弱。

1.2 病原微生物与免疫学教学课程安排不合理

病原微生物与免疫学现用教材内容较多，但实际教学课程较少，且由于学时减少及学校考虑到实验经费问题，原来的实验课程及时间也明显缩减，以至于学生较多通过多媒体等设施了解实验过程与原理，缺乏合理的动手能力，加大了学生对于课程的理解难度。

2 新形势下病原微生物与免疫学教学对教师的新要求

2.1 实验带教老师的工作责任感应进一步加强

实验课程是病原微生物与免疫学教学的核心环节，其能促使学生学以致用、增加操作经验。在实验操作中，课程老师可通过现场演示操作方法加深学生印象，其教学作用不可替代，但目前实验老师的落实较差，多数学生无特定实验教学老师指导，在实习过程中未能得到实践机会，而繁重的工作任务也使实验带教效果难以达到预期。因此，在新形势下，实验带教老师需能够合理分配工作时间、重视培养学员思维能力、实践能力、使每个学生得到充足的实践机会，另外，带教老师还应具有较强的责任感、能主动与学生进行沟通、答疑解惑、分享经验，并在条件允许情况下检验带教学习效果。

2.2 教师应提高自身素质、改进教学形式

不可否认，教学队伍中存在吃老本、照本宣科者，而新形势下病原微生物与免疫学领域的科研成果不断涌现、学科知识内容不断更新、外延不断扩展，这样的形势也使一成不变的教学形式受到挑战。病原微生物与免疫学教师一方面应提升自身知识储备水平、多研读相关文献、学术著作，促进自身技术水平、职业素质不断提升；另一方面还要求教师能够积极改进教学形式，使教学过程更具有互动性、更能引起学生关注。

3常见病原微生物与免疫学教学方法分析

综上所述，新形势下，改进教学形式对于病原微生物与免疫学教育具有必要性，下面特介绍三种常见的教学方式。

3.1 多媒体授课

传统的书面说教式教学的教学形式相对单一、枯燥，难以调动学生学习积极性，通过将教材中的手术操作、相关原理制作成动画形式，配以简明扼要的文字，可进一步简化教学过程，并使教学内容更加直观、形象、立体。一方面多媒体教学形象、重点突出，有助于促使学生更容易地理解和掌握相关知识，另一方面也能使学生有身临其境的感受，可充分激发学习兴趣、活跃教学气氛。

3.2 互动式教学

互动式教学是活跃教学气氛、调动学生学习兴趣的另一个重要的手段。互动式教学的形式可分为自学式、问答式，自学式针对扩展内容，如知识背景、发展历史、存在问题等，通过学生自制课件、讲座的方式，可锻炼学生的组织能力、学习能力、语言表达能力，同时也给学生、教师一个分享、交流平台，促进双向互动；问答式针对教学计划内容，在教学进行到一个阶段后，由教师向学生提出问题，由学生作答，答对者予以加分奖励，这种形式一方面可增强学生的注意力，另一方面也能充分调动学生积极性、加深印象。

3.3 实践性学习

在实验操作过程中，定期举行小组座谈会，会议上由带教老师总结实验过程中注意的相关问题，或以实际操作案例作对象，由学生分析实验操作细节、注意事项等环节，并由学生独立制作报告方案，上交后，由带教老师对报告的可行性、正确性进行评估和反馈，对不正确的方案予以及时纠正。通过这种实践性的学习可培养学生分析问题、解决问题的实践能力。常见实践性学习方法包括：案例教学法、PBL教学法等。

4小结

近年来，传统的教材、教学形式已经不能满足目前基础医学教育、人才培养的要求，本研究主要阐述了目前病原微生物与免疫学教学的新背景，并对新形势下的病原微生物与免疫学教学方法进行初探，总之，新形势下病原微生物与免疫学教学在教学人员、教学内容、教学形式上均需进一步改进，而多媒体授课、互动式教学、实践性学习三种教学形式则能充分调动学生学习积极性、促进理论与实际结合、强化教学效果，值得在病原微生物与免疫学教育中加以推广和应用。

参考文献：

[1]贺晓静. 病原微生物与免疫学教学方法探讨[J]. 河南职工医学院学报， 2011， 23（6）：760-761.

微生物学免疫学进展篇2

非医学微生物专业免疫学教学方法在以“知识经济”为主导地位的21世纪，大学生是未来创新的主体，是时代“以学生为本，以活动为内容，以参与为中介，以发展为目标”是现代教学的突出特征。在以学生为主体，教师为主导的当代教育背景下，利用多种知识传播媒介，调动学生主动学习，发现问题、提出问题、探究问题、解决问题，最后师生合作完成教学，可达到促进学生的全面发展的目的，不失为一种高效的教学形式。

在非医学微生物学本科专业的课程中，免疫学因其与日常生活以及学生的后续学习密切相关而特定设立为一门专业基础课，该学科与细菌学、病毒学及药学的研究领域相互渗透交叉。非医学微生物本科专业是以培养具有一定理论知识和实践能力，为培养基础临床、基础科研、基础应用等科研技术岗位专业人才而设立的课程。为适应本科教学发展理念的需要，非医学专业免疫学的教学课程设计要依据“因材施教”的原则，才能使该课程教学效果达到满足后续专业人才培养目标的要求。因此，为了使非医学微生物本科的免疫学教学效果达到最佳，我们从教学模式、教学内容设置、教学方法改进以及考核方式多样性等进行了探讨。

一、理论教学与生活知识相结合的模式，激发学生的求知意识

非医学专业本科生，没有具体的临床医学背景，免疫学基础知识薄弱，因此为了学生能在该门课程中教学能取得较好效果，我们需要在授课的过程中将免疫学理论知识与日常生活和临床微生物知识紧密结合，探讨一种行之有效的教学方法。

针对非医学微生物专业本科生，在免疫学教学中如何讲授好这门课的开端-绪论是非常重要的。绪论是学生对免疫学这门课程的首次接触，对于没有医学临床背景的学生，教师第一次授课的成败，直接关系到学生是否会对改门课程产生学习兴趣。绪论在整个教学中起到抛砖引玉的作用，良好的开端，会对后面的教学起到事半功倍的效果。笔者根据多年的教学经验，认为要想激发学生对免疫学知识的求知欲望，讲解绪论这一章时，首先，是对免疫教材做一个简明扼要的总体介绍，使学生对课程有一个总体认识；其次，是以生活常识中的问题导出免疫学中的核心概念，激发学生的学习兴趣；再者就是以免医学的发展简史结合临床知识诱导学生进行理论学习，充分发挥教师的主导作用，激发学生的学习热情。

在介绍免疫学的发展简史时，可以采用小故事形式，如11世纪中国宋真宗时代，人们已经知道吸入天花脓疱的结痂可以预防天花。用小银管取天花康复后的结痂接种到鼻子里，男左女右，以此诱导对天花的预防，并在免疫学发展史中第一次出现疫苗（尽管当时并不知道这是疫苗）。在学生惊叹之时，可以刺激学生听课的兴奋性，再将一些历史事实进一步强化。例如，1798年，英国一位医学院学生Edward Jenner发表了他的开创新纪元的牛痘疫苗的报告。他是从挤奶人接触牛痘而不生天花这一现象得到了启发，他把牛痘的脓疱接种于健康的男孩，待反应消退之后再用同样方法接种天花，男孩不再发病。然而，当时对于为什么接种牛痘能预防天花的原因并不清楚，但不管怎样，在免疫科学建立之前，Jenner的贡献是巨大的，他所创立的牛痘疫苗成为预防天花的重要武器，并且成为了免疫学科学的开端。

在后续的各章节教学中，应注意免疫学各种概念是来自于生活常识但是有高于生活常识，但非医学专业学生对免疫学的相关知识缺乏临床的感性认识，对微生物导致的疾病所引发的病理过程缺乏理性认识，所以教师在授课时，通过提出符合学生此时心理状态的设问，如“乙肝疫苗接种到机体后是怎样产生保护作用的？”“伤口感染了为什么会化脓？”“艾滋病为什么到目前还没有有效地疫苗？”“2014年在西非爆发的埃博拉出血热是什么病原体导致的？”等由此引出免疫学一些基本概念，并在教学中合理安排设问频率来不断提高学生的注意力，激发学生主动探讨相关知识的能力，教学效果好。

对于没有医学背景的微生物学专业的本科生来说，初次接触会感到免疫学的概念多且抽象、理论多且不易掌握，这就需要授课的教师运用广博的知识、生动的语言、丰富的实例、开阔的思维以及多样化的教学手段，将免疫学繁多的抽象概念有机地结合起来，调动学生用联想的记忆方法，如可将抗原抗体的关系比喻为“锁”和“钥匙”之间的关系，由易到难并穿插免疫学发展过程中里程碑式的科研成果、日常生活知识形来激发学生的探索欲望。

二、合理安排教学内容，提高教学效率

非医学微生物专业本科生学习学免疫学，其课程内容设置要具有通用性，因为该学科毕业的学生今后可能涉及到药学、化学及生命科学的各个领域。因而，我们应针对教学课时少的情况，首先对教材进行认真分析，根据重要性及难易度对授课教学内容进行合理删减，如我们的授课内容应重点讲授抗原、抗体、免疫系统、免疫应答等基础内容，而抗体类型、免疫学诊断与调节及细胞因子等内容可以适当删减；然后根据内容的衔接性将授课计划的顺序进行合理安排，如我们在在讲授完抗原、抗体内容后才能进行免疫应答的介绍，这样学生是呈一种递进式的方式接受知识，易形成逐步探索的学习模式，从而产生学习兴趣。

微生物学免疫学进展篇3

【关键词】免疫学；教学；体会；教学方法

医学免疫学作为医学院校的一门重要的基础课程， 其内容抽象复杂， 与其他学科交叉性强，同学们普遍反映医学免疫学知识苦涩难懂，再加上在中医院校课时又少，如何利用有限课时让学生掌握系统的免疫学知识，本人就近几年的教学经历，谈几点体会。

1 课程的时间和内容的安排很重要

免疫学与微生物学关系甚密，医学微生物学是免疫学的基础，所以免疫学应该在微生物学开过后再开设，否则很难进展。如病原生物对人类来说是抗原，那么学过微生物学的同学很快就会联想到病原生物有哪些种类及特点等有助于对抗原的理解；另外讲到医学上的重要抗原时，肯定会提到动物免疫血清，如破伤风的抗毒素等，在微生物学中已经学过破伤风梭菌致病是分泌的外毒素致病的，在紧急预防或治疗中要用到破伤风抗毒素， 因为是动物体血清，所以对人来说既是抗体也是抗原，在用时要做皮肤试验等等。又如我们在微生物学的学习中了解了很多的致病微生物，会致我们人类各种疾病，是挺可怕的，尤其是病毒。而在免疫学一开始就会讲免疫系统的功能，第一大功能就是免疫防御，主要就是抵御病原微生物的入侵，那么学生就会意识到虽然病原微生物可怕，但是由于我们具有免疫系统，所以也不是那么容易得病的。总之，微生物知识的学习对免疫学知识的理解很重要，所以在开课顺序上要注意。

中医院校免疫学的学时很少，只有二十几节，要想利用这短暂的时间让学生掌握系统的免疫学的知识，在内容安排上要详略得当，详讲的有：免疫学绪论、抗原、免疫球蛋白、免疫系统与免疫应答、超敏反应、免疫学在医学中的应用中的免疫预防；略讲内容有：补体、主要组织相容性复合体、细胞因子等，这样以免疫应答为核心的系统的免疫学内容基本包括。虽然课时少，但是通过以上的学习，便于学生理解掌握。

2 以提问开头，让学生带着平时生活中的疑问来听课

疑问是思维的“启发剂”，它能调动学生思维的主动性和积极性，是开启学生思维器官的钥匙[1]。鉴于免疫学是一门实用课程，与在教学中需要学生掌生活联系紧密，所以在教学中需要学生掌握的内容我们最好以问题的形式提出来，同时密切联系临床知识，给学生一个主动思考的空间，激发起他们的求知欲，然后再来介绍课程内容就可起到事半功倍的效果。比如在讲同种异型抗原时，首先让学生思考我们人与人之间跟抗原有关的的不同之处，为什么我们输血的时候要遵循同型相输的原则，又如O型血到底是不是万能献血者等等问题，激发起学生的好奇心之后再展开讨论和学习，使得学生通过学习认清这些现象的本质，为今后临床课的学习打下坚实的基础。再如我们在用抗生素如青霉素类药物时，为啥要做皮试，为啥选真皮层与表皮层中间的部位做，在没有异常的情况下再通过另外一个部位静脉来进行输液治疗。所有的上面的这些疑问可能很多同学在日常生活中就会有，但可能不清楚是免疫学的知识。带着这些很想搞清楚的问题，听课的效果不言而喻。

3 注意免疫学各章节间的紧密联系，树立整体系统观念

免疫学各章节之间的联系是非常紧密的，所以在第一次上就要给学生提到这一点，不像微生物学知识，章节间联系不是很多，如果学生在前面某一环节没有学好，那么后续课程的学习就会有困难，缺乏连贯性，这也是免疫学相对难学的主要原因之一。抗原、抗体、主要组织相容性复合体、细胞因子、免疫系统（免疫器官、免疫细胞、免疫分子）等是基础，而免疫应答则是基础免疫的核心，围绕这一核心就可以将前面的基础内容联系起来， 其中抗原是进行免疫应答的启动因素，抗体是免疫应答的效应物质，免疫系统则是免疫应答的执行官，另外，在免疫应答过程中，免疫细胞的活化又受主要组织相容性复合体的限制等，通过这些，让学生意识到免疫学整体观念， 我们每个人的免疫系统都是非常严密的网络系统，任何一个环节出问题可能就会影响到整个网络，甚至出现免疫性疾病。这些基础知识的学习，是以后临床工作的+理论指导。，

4 重视实验课，培养学生动手能力，为临床和科研工作打基础

免疫学是一门实践性非常强的学科，理论课与实践课是相辅相成、不可分割的两部分，通过系统的理论学习让学生掌握免疫学的基本知识，将这些理论知识运用到医疗实践当中去是我们的主要目的。如临床中最常做的血型鉴定，肉眼可直接观察结果，其理论就是我们免疫学的凝集反应；另外乙肝五项的测定方法是免疫学中的ELISA技术，通过这些实验让学生意识到免疫学知识在临床中应用的广泛性。在实验课教学中，让每一个学生都有独立操作的机会，培养他们的动手能力，且将实验成绩纳入学科总评成绩中。通过全方位的基本知识、基本技能的训练有效提高教学质量，为临床科研工作打基础。

5 情感教学，激发学生的学习兴趣

情感教育在学生的学习中作用显著。如在教学中适时地用卡-介苗的研制者卡-介二氏、白求恩等的动人故事及历代为攻克医学难关而做出牺牲的科学家的感人事迹去感染学生，让学生意识到医疗职业的重要性，对激发他们的学习积极性、树立牢固的专业思想，起到潜移默化的作用[2，3]。

参考文献：

[1] 魏微，李群. 关于医学免疫学教学的几点体会. 安徽医药，2007，11（ 3） ： 275-276.·

[2] 钟子渝.组织学教学的几点体会[J].四川解剖学杂志，2000，8（3）：182-184.

微生物学免疫学进展篇4

关键词：临床免疫；免疫检验；自动化；发展与规划

随着电子信息技术的不断进步，临床检验亦在不断更新，成为当今医学领域进步最快的学科之一，其中临床免疫检验的推陈出新更是佼佼者。免疫检验已由全手动操作，逐步过度至班自动化操作，目前我国部分经济发达地区先进医院已优先步入全自动化阶段。本文就免疫检验自动化的概念、目前发展现状、以及未来发展规划作一简单总结。

1免疫检验自动化的概念

"自动化"，顾名思义为计算机操作取代人工手动操作。而免疫自动化，即运用计算机技术参与免疫检验操作、调定的技术。其中包括样本调控、试剂掌控等免疫检验基本操作过程；检验结果与数据自动处理，以及故障自动报警系统与自救系统等。

2当前免疫检验自动化发展现状

免疫检验技术的不断进步是适应我国当前医疗环境的自我完善。众所周知，医少患多不仅仅是临川科室的突出问题，在检验科，检验医师与待检样本比例严重失调是大多数医院检验科面临的一大难题，故如何提高检验效率是迫切需要解决的问题。

免疫检验自动化具有高效、高灵敏度等优点，其在检验科的应用价值已逐渐凸显，虽然该技术在我国起步较晚，但其发展及其迅速。我国免疫检验自动化系统起步于上世纪70年代，至今40余年间逐步成熟。多年的临床经验证实，免疫检验自动化技术具有高灵敏度、特异度，且对于干扰因素的分析和排除能力强于手动操作，能有效避免误差的发生[1]。

3免疫自动化技术进展

3.1免疫标记测定自动化系统的进展 免疫标记是运用抗原抗体反应的原理，对目标AG/AB或介导AG/AB进行标记，从而根据对待测目标进行追逐、测定的技术，常用的标记手段有荧光素、放射性同位素、酶等，并可根据标记手段的差异分为免疫荧光技术、放射免疫测定技术以及酶标技术等等。前两种免疫标记技术目前应用频率较高，有很高临床应用价值，但亦有一定缺陷，如放射性同位素价格昂贵，对人体具有致癌和致畸作用等；而应用荧光素的免疫荧光标记技术耗时较长，实现全自动化有一定难度。免疫标记技术另一大突破是化学免疫技术的发现，其标记物为花光物质。虽然该技术起步较晚，但由于其高信度、效度优点，有效避免了耗时常和生物有机体放射毒性等弊端，已成为当前免疫标记技术的领军项目。

总体而言，免疫标记技术具有高灵敏度、高特异性等优点，在激素水平测定，各种类型肝炎病毒AG/AB测定以及肿瘤标志物水平等多种蛋白类物质的测定中具有及其重要的应用价值。

3.2免疫浊度测定自动化 免疫浊度是在光学手段辅助下，根据抗原抗体复合物能增加透明液体浊度的原理，通过分析液体浊度推断目标AG/AB含量的技术。根据光学手段的差异，可将免疫浊度测定技术分为散射比浊法和透射比浊法两大类，下面逐一介绍。

3.2.1散射比浊法 散射比浊法是将一定波长的光束，对混有抗原抗体复合物的溶液照射，光束垂直通过溶液时，在照射致AG/AB复合物时会发射不同角度的折射，而折射的角度与AG/AB复合物的量、微粒大小相关，故可以通过散光光度自动分析处理系统，测定溶液中AG/AB复合物以及目标抗原的含量。

散射比浊法免疫浊度测定技术具有高效、敏感等优点，尤其是对于血浆蛋白含量的测量，精确度较高。该技术主要缺点为其要求与目标待测抗原发生反应的介质抗体质量要求高，主要为避免AG/AB复合物微粒大小参差不齐对自动处理系统产生的结果误差。

3.2.2透射浊度法 透射浊度法的原理是一定波长的光束在透过混有抗原抗体复合物的溶液时，会被其吸收，从而在光路方向收集光强度，并计算原光束强度与溶液中光束强度差即为溶液吸光度，溶液吸光度与AG/AB复合物微粒数目有关。

全自动生化分析仪中运用透射浊度法进行溶液分析的较多，该技术适用度广，对抗体和试剂无特殊要求，只要溶液中AG/AB复合物分子微粒大小适合、AG/AB复合物量足够均可采用该方法测定。

除上述免疫标记测定自动化系统、免疫浊度测定自动化外，多种自动化免疫分析仪器亦在临床免疫检验中广泛应用，其应用的技术亦较为先进。而当前常用的自动化分析仪器有AXSYM全自动快速免疫分析系统、Vitros ECi全自动增强化学发光酶免分析仪系统、auto DELFIA全自动时间分辨荧光免疫检测系统等。

随着临床免疫检验技术不断更新进步，免疫检验自动化已逐步取代传统手工操作，且具有更高的准确性及灵敏度，值得临床进一步推广。

参考文献：

微生物学免疫学进展篇5

1．肿瘤微环境的含义:如前所述，是在肿瘤的生长过程中，肿瘤微环境是由肿瘤细胞、成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞与细胞外基质共同构成的，关系到肿瘤发生与发展的局部稳态环境。为肿瘤的侵袭与转移等提供了必要的物质基础［12］。组织中的间质细胞在肿瘤微环境中，会被肿瘤细胞转化，在其周围产生大量的生长因子、细胞趋化因子及基质降解酶，通过抑制免疫反应、诱生新生血和孕育肿瘤干细胞等方式促进肿瘤发展。肿瘤微环境对肿瘤起到保护和促进的作用，使人们开始尝试改变肿瘤微环境“土壤”以阻止肿瘤细胞“种子”活性的治疗方法。乳腺癌肿瘤微环境内除肿瘤细胞外，还含有成纤维细胞、脂肪细胞、大量的造血细胞，包括淋巴细胞、白细胞，以及构成肿瘤新生血管壁的内皮细胞等相关细胞，肿瘤微环境以何种手段募集了各种有利于血管生成的物质，都成为了研究热点。这些细胞在乳腺癌的发展和转移过程中发挥了重要作用。肿瘤微环境在乳腺癌发生、发展、转移和治疗中的作用机制还不甚明确，如何通过调控微环境来有效控制乳腺癌的发生和发展，将是今后乳腺癌研究的重要领域。

2．诱生肿瘤新血管:乳腺癌是一种血管高度依赖性的实体肿瘤，乳腺癌生长到2mm3时即需要瘤内血管生成，否则肿瘤将处于休眠状态。血管系统异常是肿瘤微环境紊乱的重要诱因之一，而肿瘤微环境中的细胞外基质又与肿瘤复发和转移的关系十分密切，深刻影响着肿瘤的恶性程度以及患者的预后与生活质量。肿瘤新生血管形成，主要受促血管生成因子和血管生成抑制因子的双重调节，肿瘤微环境中的细胞外基质组分与组织间质细胞均可增加促血管生成因子的生成和减少血管生成抑制因子的分泌，为肿瘤新血管生成创造有利条件。肿瘤微环境低氧、低pH(氢离子浓度)值和高压等特点，使其中产生大量生长因子、蛋白水解酶、各种趋化因子，增加了免疫炎性反应，为形成肿瘤组织代谢环境特有的生物学特征奠定了物质基础，有利于乳腺癌细胞的增殖、侵袭、迁移、黏附及新生血管形成，是乳腺癌发生恶变并转移的重要原因［13］。近来有研究发现，原纤维蛋白－1、丛生蛋白等抑制血管形成的基因，在肿瘤内皮细胞中均被沉默或表达大幅降低。许多研究利用共同培养的方式，在体外模拟肿瘤微环境对血管形成及内皮细胞的作用，发现内皮细胞在微环境中基因表达被修饰向利于血管方向发展［14］。异常的新生血管形成和肿瘤微环境紊乱，一方面提高肿瘤的恶性程度，促进肿瘤转移特性，抑制抗肿瘤免疫活性，另一方面也减少了抗肿瘤治疗的临床疗效。在这个过程中，异常血管系统是引起内环境紊乱的重要因素之一，研究表明，乳腺癌的发展及预后与肿瘤微血管密度(microvesseldensity，MVD)的发病率具有显着的相关性，用血管内皮细胞生长因子(VEGF)抗体抗血管生成治疗乳腺癌治疗是有较好效果，因此抑制肿瘤内血管生成已经是乳腺癌治疗的重要靶点。为此针对肿瘤新生血管的研究也日渐成为热点。

3．肿瘤微环境内免疫耐受:人体有一个复杂的免疫防御系统，在肿瘤发生过程中，人体的免疫系统，在产生肿瘤免疫反应，杀伤肿瘤细胞的同时，仍然会产生免疫耐受，促进肿瘤的发展。肿瘤微环境是免疫效应阶段的执行场所，在这个过程中涉及了众多因素。主要包括免疫抑制细胞与抑制细胞因子等。体内可能逐步会出现一些肿瘤播散和转移抗体的特异影响。有血清学相关研究发现:在多种肿瘤中都存在有特异性抗体，而且流失的肿瘤相关抗原(tumorassociatedantigen，TAA)与肿瘤逃逸可能有关。还有研究表明，CD4+CD25+Foxp3+Treg(调节性T细胞)在乳腺癌肿瘤微环境中富集可能是导致乳腺癌免疫逃逸的重要因素之一;CD4+CD25+Foxp3+Treg、转化生长因子－β(TGF－β)和白细胞介素－10(IL－10)在乳腺癌发生、发展和转移过程中发挥重要作用［15］。细胞因子作为癌基因的起始因子或启动子来提高他们的表达。如活化的细胞核因子(NF－κB)是一种转录因子，也是炎症反应与肿瘤发生发展的桥梁，极有可能与肿瘤细胞逃离程序性的死亡相关［16］。肿瘤免疫耐受在肿瘤发生与转移过程中是一个关键环节，也是导致乳腺癌复发和难以治愈的重要原因之一。肿瘤细胞及其间质细胞构成的免疫抑制微环境为肿瘤的免疫逃逸提供了重要条件，同时也为靶向肿瘤微环境，以恢复肿瘤免疫反应来治疗乳腺癌提供了新机遇和切入点。

4．乳腺癌发生肺转移的机制:肿瘤的生长和转移是一个复杂的多步骤生物学行为过程，在相当大程度上依赖于肿瘤血管生成。目前的研究认为，血管内皮细胞生长因子(VEGF)是肿瘤血管生成过程中作用最强、特异性最高的促血管生长因子［17］，对肿瘤微环境基质血管形成及肿瘤生物学行为均等有非常重要影响。VEGF又称血管渗透因子，是具有高度特异性的血管内皮细胞刺激因子，与相应的受体(VEGFR)结合，刺激血管内皮细胞增殖，更重要其可以促进血管内物质外漏至肿瘤组织中，为肿瘤新血管生成以及一些基质形成提供了来源，进而为乳腺癌的转移和浸润奠定了生物学基础。大量研究表明，VEGF的高表达几乎在所有恶性肿瘤组织中都出现，但在周围的正常组织中只有非常低水平甚至并没有表达，可见其特异性较高［18］。大量的研究表明实体瘤的生长和转移依赖于VEGF诱导的血管新生;另一方面局部高表达VEGF又可以在缺血部位诱导新血管生成，恢复血流供应［19］。与乳腺作为相邻脏器的肺脏组织中除血运丰富外，还存在诸多信号通路与VEGF的高表达相关，由此，针对这些通路与肿瘤微环境的相关研究也日渐兴起。因此，采用抗肿瘤血管形成的治疗策略已在抗癌治疗中初见端倪，今后仍应在机制研究方面深入一步，为推广中医药抗肺转移提供科学依据。

二、以肿瘤微环境为靶标的中医药治疗现状

1．中医基础理论对肿瘤微环境的认识:传统中医理论认为，在正气亏虚、脏腑功能失调的基础上，外邪与机体内部的病理产物如痰、瘀互结，从而导致了癌症发生。但是肿瘤的生长、转移特性又说明肿瘤本身和痰、瘀、毒、虚等存在着本质不同。因此，一些学者提出了“恶气起”是肿瘤的关键环节的假说。这个假说是根据《灵枢•水胀》:“寒气客于肠外，与卫气相搏……恶气乃起，息肉乃生。”论述提出的。推断肿瘤的“恶气起”是其发生的必备病理状态及关键环节［20］。恰巧这一假说的描述与肿瘤微环境十分吻合，亦有越来越多的学者以此入手治疗肿瘤，张葛和花宝金［21］认为在肿瘤治疗过程中应以中医理论为基础，加强直接控制肿瘤细胞并兼顾局部炎性微环境的治则治法;李卫东和花宝金［22］提出以现代肿瘤微环境概念与中医整体观念有机结合，笔者认为从中医外科学角度可以与局部辨证相结合，具有重大理论创新价值，为治疗肿瘤提供了新的思路。

2．从肿瘤微环境入手是抑制乳腺癌进展的关键环节:传统的乳腺癌化疗是直接针对肿瘤细胞本身，大部分化疗药物的靶点都是肿瘤细胞，进而出现了耐药、免疫力下降等诸多问题。随着分子生物学的发展，关于乳腺癌肿瘤微环境的研究日渐深入，针对乳腺癌微环境的治疗在体外研究和动物实验中取得了显著的治疗效果，我们有理由可以相信在不远的将来，肿瘤微环境将是一个治疗的重要切入点。(1)克服肿瘤免疫耐受与免疫逃逸:随着对肿瘤微环境免疫反应研究的深入，肿瘤免疫治疗已成为一种极为有效的阻止乳腺癌复发与转移的重要方法。肿瘤微环境作为免疫效应阶段的执行场所，其内的诸多因素均参与了这一过程。张林［23］在其研究中，以小鼠巨噬细胞系RAW264．7细胞为研究对象，采用血清药理学的相关方法，在体外实验水平上观察参芪扶正注射液，对化疗药物所造成免疫抑制的减毒作用，为临床应用提供理论依据。刘欣燕［24］研究发现，青蒿琥酯和氧化苦参碱均可显著下调L929肿瘤细胞对所测小鼠脾细胞6项免疫功能指标:刀豆素A(ConA)诱导转化、天然杀伤细胞(NK)杀伤及CD4+、白细胞介素－2相关受体(IL－2Rα)、CD3ε+ζ+和CD3ε－ζ+表达的免疫抑制作用，实现逆转免疫抑制。张玉人［25］通过实验证明，中药扶正解郁方可以抑制小鼠炎性乳腺癌生长、抑制减缓髓系抑制性细胞(MDsc)激量增殖，降低白细胞介素－6(IL－6)、一氧化氮(NO)水平，减缓CD8+T细胞凋亡的作用，以维持、提高机体免疫功能，提高生活质量并延长生存期。(2)兴起的乳腺癌干细胞研究:乳腺癌具有侵袭性和难治愈的特点，治疗后仍有可能复发或转移，而其起源、复发与转移的真正原因可能与存在于肿瘤内的极少数具有干细胞特性的细胞，即乳腺癌干细胞(breastcancerstemcells，BCSCs)。就目前研究状况看，针对乳腺癌干细胞的研究处于初期阶段，无论是现代医学还是中医药研究都将其视为发展的热点。张英［26］研究发现，氧化苦参碱可以在体外抑制MCF－7细胞系中肿瘤干细胞样细胞(SP细胞)的增殖，且具有一定的特异性地、剂量依赖，减少SP细胞百分比，降低其自我更新能力，这表明了氧化苦参碱有可能成为清除肿瘤干细胞的靶向药物。有研究验证五种扶正类抗癌中药(人参、黄芪、当归、灵芝、天门冬)对人乳腺癌干细胞CD44+CD24''''亚群成瘤性的影响，发现五种扶正类抗癌中药，均能有效延长人乳腺癌干细胞亚群(CD44+CD24－)成瘤时间，并且还可有效抑制肿瘤的进一步生长;有效降低人乳腺癌移植瘤裸鼠血清中免疫因子TNF－α的浓度，提高血清IL－2的浓度;同时还可有效降低移植瘤组织中CD24mRNA与CD44mRNA的表达，进一歩提升了中医药抗癌作用研究的水平和深度［27］。从以上的研究可以看出，乳腺癌干细胞与肿瘤微环境关系极为密切，笔者所在的课题组亦展开此方面的研究，通过微球体以富集乳腺癌干细胞，以中药组分粉防己碱与三氧化二砷进行干预，以期寻找到新的更为有效的针对肿瘤干细胞的中医药治疗方法，并进一步明确其多靶点机制，丰富中医药的现代化研究。

3．中医药抗血管生成治疗的进展:肿瘤微环境作为支持肿瘤细胞迅速增殖的功能单元，为肿瘤组织提供充足的营养与氧气，而肿瘤血管是肿瘤组织主要的养分运输通道。因此，肿瘤微环境对肿瘤新生血管形成具有诱导调节作用，许多学者以肿瘤微环境来干预肿瘤血管的生成，进而实现对肿瘤的治疗与控制。乳腺癌是一种肿瘤血管高度依赖的实体肿瘤，很对其血管生成的研究非常多，有中药单体类、中药复方干预等多各层次。李桃花［28］研究发现，粉防己碱可以抑制MCF－7裸鼠移植瘤生长，同时与下调VEGF蛋白表达而抗肿瘤新生血管形成有关。此类关于中药单体的研究还有人参皂苷Rg3［29］、麝香酮［30］、红景天［31］与姜黄［32］等。另一类研究以中药复方干预［33］，以证明其多靶点治疗，如乳岩宁方干预后，可以使MCF－7荷瘤裸鼠MVD下降、荷瘤裸鼠血清中EGF/VEGF表达下调，得到结论乳岩宁方具有抑制乳腺癌血管生成作用，对MCF－7荷瘤裸鼠乳腺癌具有多靶点治疗作用［34］。

4．中医药治疗乳腺癌肺转移的进展:肺转移为乳腺癌最常见转移脏器，占所有转移的半数以上。从中医的脏腑经络理论看，与密切相关的足阳明胃经、足厥阴肝经经络与肺脏都相连系;从五行生克理论来说，属肝属胃，肝为木，土病传金，母病及子，使肺脏受累。肝强则肺弱，木反侮于金，即为肝木刑金，也可能出现肿瘤的肺脏转移。同时中医认为，肺又为“水之上源”，为“贮痰之器”。若失宣肃，则易成为痰湿停留之所。肿瘤多为痰毒之邪，同气相求，因此“贮痰之器”的肺易成为乳腺癌的转移之所［35］。刘玲琳和刘胜［36］在肺转移方面，经过实验研究得出，与乳移平单方比，乳移平配伍桔梗后可进一步抑制乳腺癌肺转移的发生、发展，其作用机制可能通过调节趋化因子CXCL12/CX-CR4生物学轴及癌基因HER－2实现。

三、小结

Folkman于1971年首次提出“肿瘤生长和转移在很大程度都依赖于肿瘤新血管的生成”概念，后期该学说得到大量学者的认同和实验结果证实。近年来研究发现，针对VEGF及其信号传导途径的抗新生血管治疗，能直接抑制肿瘤血管生成并进一步破坏肿瘤血管。笔者以中药单体粉防己碱对裸鼠乳腺癌移植瘤进行干预，观察其对VEGF表达的影响，发现其对乳腺癌复发转移，尤其是病死率较高的肺转移有明显抑制作用，从实验结果我们可以明显看到粉防己碱作用4周后VEGF的表达量较空白荷瘤鼠明显降低。综上所述，中医药对乳腺癌肿瘤微环境及新生血管的干预是行之有效的治疗手段，在未来的科研研究与临床观察中都有这非常好的前景，在此基础上，将继续关注这一领域的研究，完成更为深入的研究与探索。中医学一贯认为，肿瘤是局部“瘤体”属实，肿瘤细胞生长失控，属“阳盛”范畴，整体“人体”属虚，虚实夹杂、阴阳失调的全身性疾病，笔者认为中医外科学中所提出的局部辨证也适用于乳腺癌的辨证，通过局部辨证与全身状况相结合，实现局部与整体、主症与次症相互兼顾，使得在中医理念支持下的综合治疗得以发展，造福于广腺癌患者。虽然目前开展的靶向治疗药物存在有效率低、副作用、价格高等局限，这恰恰推动了素有“简、便、廉”之称的中医药抗肿瘤的壮大，中医药治疗能够有效的全面改善与调节患者的躯体症状，具有整体、多靶点的疗效特点，出现了国内外学者争相研究的现状。中医药防治乳腺癌复发与转移的研究是一项热门学科，要发挥现有的各种治疗手段，掌握好扶正与祛邪的关系，即补益类中药(生物免疫增强剂)与活血解毒散结类中药的相互关系;着眼于提高机体免疫功能，恢复机体正常免疫反应，改善血液高凝状态及微循环障碍，减轻组织水肿，控制血栓形成，增强抗肿瘤中药直接抑杀癌细胞的作用。积极地应用扶正培本与清热解毒相结合，兼以活血化瘀、化湿利水、软坚散结、以毒攻毒等法。中医药治疗肿瘤转移的优势存在着极大的关系，中医强调整体调节，通过调动机体的免疫机制，这些癌细胞便成为日后转移消除体内残留的致病因素，以达临床治愈之目的。因此应用中药治疗肿瘤转移具有一定优势。虽然抗转移的机制探讨有许多困难，但从事这方面的研究，充分发挥中医学优势防癌抗癌意义重大而深远。

微生物学免疫学进展篇6

细菌、病毒等许多微生物都有可能感染人体，这之后大致有两种结局：急性感染和慢性感染。微生物慢性感染不仅会导致各种炎症等疾病，而且还可诱发肿瘤，例如胃幽门螺旋杆菌感染可引起胃癌。在对微生物感染研究取得进展以前，人们普遍认为，微生物感染是对人体健康有害的。然而，越来越多的证据却表明：病原微生物持续存在的慢性感染对人体有害，而感染的微生物最终被清除的急性感染则可能会给人体带来益处。

早在17世纪末，科利（Coley）等人就尝试使用化脓链球菌提取物注射的方法治疗肿瘤患者，这种治疗会引起患者产生39℃的高烧，而高烧能够起到杀死肿瘤细胞的作用，对部分患者有很好的疗效。后来，又有人尝试使用大肠杆菌、牛型分枝杆菌、埃及病毒等微生物治疗各种肿瘤，也都取得了一定的疗效。微生物感染治疗肿瘤既然有这么好的效果，为什么没有应用到肿瘤的临床治疗中呢？由于这些早期临床试验是直接用微生物感染患者或使用微生物粗提取物向患者注射，这些治疗方式都存在一定的安全隐患，而且在那时，研究人员对微生物抗肿瘤的机制还不清楚，这些原因直接或间接地阻断了利用微生物感染治疗肿瘤的尝试。

热休克蛋白免疫功能的发现

随着分子免疫学的发展，人们逐渐认识到，我们身体中有一种T淋巴细胞（也称T细胞），该细胞对于消灭肿瘤至关重要。然而，T细胞对肿瘤的活化和杀伤需要满足两个条件，一是识别什么是肿瘤细胞，二是需要炎症因子的刺激。那么T细胞是如何识别肿瘤细胞的呢？原来，急性微生物感染通常引起发热等症状，肿瘤细胞相对于正常细胞而言不耐热，因此身体发热可杀死肿瘤细胞并诱导身体产生一种应对高温的蛋白――热休克蛋白，热休克蛋白结合肿瘤的抗原（即携带肿瘤细胞的“指纹信息”），并将结合的肿瘤抗原最终呈递给T细胞（即将肿瘤指纹信息“告诉”T细胞）。因此，T细胞就能识别肿瘤细胞并将其杀伤和清除。

T细胞的活化还需要炎症因子。那么，炎症因子是如何产生的呢？我们的身体细胞表面和细胞内部存在许多模式识别受体，模式识别受体具有识别外来微生物的特异性。一旦发现外来感染的微生物，就会刺激细胞产生炎症因子，以对抗微生物的感染。炎症因子实际上和我们通常说的发炎密切相关，在微生物感染的情况下，身体会大量产生炎症因子。这些炎症因子会促进T细胞生长，从而有助于对肿瘤细胞进行杀伤和清除。研究发现，热休克蛋白本身能作用于多种模式识别受体，进而产生炎症因子，这会进一步刺激杀伤肿瘤的T细胞的生长，发挥抗肿瘤的作用。

基于对热休克蛋白在激活抗肿瘤T细胞免疫功能中的认识，近年来，用热休克蛋白gp96治疗肿瘤的临床试验相继在美国、英国、德国的医院或癌症中心展开研究。目前，热休克蛋白主要用于肾癌、黑色素瘤、神经胶质瘤、胃癌、肺癌等肿瘤的治疗，临床试验结果发现，其对于治疗恶性肿瘤安全有效，能显著延长肿瘤患者的生存期，部分患者甚至能治愈。目前，美国食品药品监督管理局和欧盟药监局已经批准利用热休克蛋白gp96自体免疫治疗黑色素瘤、肾癌、脑瘤等多种肿瘤。值得一提的是，2009年4月，世界疫苗大会将“热休克蛋白自体肿瘤治疗疫苗”评价为目前最好的恶性肿瘤治疗性疫苗，这使得利用微生物感染治疗肿瘤这一古老的方法重新焕发出了勃勃生机。

肿瘤也可

预防吗？

微生物学免疫学进展篇7

【关键词】医学微生物学和免疫学 课堂教学质量

医学微生物学和免疫学是一门重要的医学基础课，与其他基础课和临床课联系紧密。医学微生物学所研究的对象体积微小、内容琐碎复杂；而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验，就如何提高医学微生物学和免疫学课堂的教学质量，谈几点体会。

1 修订部颁教学大纲，使教学内容更符合临床实际

修订部颁教学大纲的部分内容相对于新版教材和临床实际显得有些落后，我们与临床教研室经验丰富的教师经过反复研究，对原教学大纲进行修改。删去免疫学应用中的补体结合反应、增补补体mbl激活途径；根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容；将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握；增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌o139、朊粒等较新的内容；增补新发现的“超级细菌”内容；结合学生大多来自农林牧区的特点，特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。修改后的大纲突出重点、兼顾全面、删繁就简、循序渐进，力求教学的先进性与实用性，做到了理论联系实际。

2 采用多种方法提高学生学习医学微生物学和免疫学的兴趣

近年来进入中专学校的学生大多学习基础差，中专所学知识内容与初中不同，内容多而深。因此，学生对基本概念和基本理论的理解能力差；对物质结构的空间想象力差；逻辑思维能力和解决问题的能力差，而这些又是促成大多数学生对学习兴趣低的原因。

美国心理学家布鲁纳提出：“学习的最好刺激就是对相应内容产生浓厚的兴趣。”因此，在讲绪论和新的学习内容时，我都精心设计，激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣，以调动学生们学习的积极性和主动性。例如：在讲微生物及免疫学的发展简史、补体、革兰氏染色等内容时，就以微生物及免疫学科学家（列文·虎克、革兰等）的真实事迹作为辅助教学的重要手段，通过介绍主人公当时发现问题的背景，遇到过哪些问题及如何解决问题的过程，最终得出什么结论以及有何意义。不仅激发了学生的学习兴趣，而且培养了学生发现、分析及解决问题的能力。例如在讲ⅰ型超敏反应一节时，笔者导入一些人（身边熟悉的老师及学生）在日常生活中因冷热、接触某些食物、花粉、紫外线等过敏；母亲因接触了婴儿含有青霉素的尿液而使其过敏性休克而死亡的案例；我又讲授蚕豆过敏症、面食过敏症、蘑菇过敏症等的临床表现，提高了学生的兴趣与求知欲，授课效果相当好。

授课内容紧贴生活实际，能提高教学效果。例如：在讲消毒灭菌这一节内容时，在煮沸的水中加入小苏打，不仅提高杀菌力，又可防止金属器械生锈。就湿热和干热哪种消毒效果好进行讨论，让同学们以日常生活体会（移动热物品时用干手巾还是湿手巾、皮肤容易被水蒸气烫伤）进行总结。

在教学中选择能突出微生物及免疫学重要基本理论的临床问题，这样就避免理论教学的枯燥与乏味，能活跃课堂气氛，提高学生学习兴趣和教学效果，也能提高学生解决实际问题的能力。例如：输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验、儿童及等易受伤人群感染破伤风后如何治疗、治疗时应注意哪些问题？同种异体器官移植物存活率的高低取决于什么？为什么人对同一种疾病的抵抗力不同等等。

3 按照免疫应答的过程，采用循序渐进的原则讲授免疫学基础部分

例如在讲抗原时就采用了如图3—1流程进行讲解，使学生不仅掌握了抗原及相关内容，而且对免疫细胞、免疫分子和免疫应答过程有了初步认识。在讲授免疫细胞、免疫分子、mhc及免疫应答时则采用图3—2流程进行讲解，使学生对免疫学的分子水平有了更深刻的认识，较轻松地就掌握了免疫细胞及免疫分子之间的相互作用及免疫应答等复杂内容。

4 科学运用多媒体课件教学，提高教学效果

目前，多媒体技术在教学活动中应用广泛，越来越体现出其卓越的性能，针对微生物及免疫学课程的内容抽象、较难理解特点，将多媒体教学与传统教学合理配合，能将抽象的变为直接的、静态的变为动态的、繁杂的变为简单的，能充分调动、激发学生学习的兴趣和观察及思考能力，也便于学生对免疫学结构、结构与功能关系的深刻理解，而且学生对所学内容记忆深刻，大大提高了课堂教学效果。例如：免疫球蛋白水解片段的讲授、k细胞的adcc效应、补体的经典激活途径、金黄色葡萄球菌引起烫伤样皮肤综合征、艾滋病临床表现等。

5 运用恰当的比喻，将抽象内容形象化、生动化

在讲授免疫系统时，将中枢免疫器官(骨髓与胸腺)比作是t、b细胞“革命圣地延安”，t、b细胞在此发育分化成熟，并学会了“认清敌我”（识别）的本领后离开，到外周免疫器官（淋巴结、脾脏等）开展工作，并不断巡视（淋巴再循环），一旦出现（衰老死亡和突变的细胞、病原微生物等抗原性异物侵入）情况，t、b细胞立刻识别并在接收到“鸡毛信”（双信号）后分化增殖为效应t细胞及抗体，它们再“招兵买马”（淋巴因子、穿孔素、颗粒酶、补体、吞噬细胞、k细胞等）形成庞大军队以不同方式去“歼灭清除敌人”。

抗原、抗体的特异性好比“钥匙与锁”的关系，“一把钥匙只能开一把锁”。

将补体激活酶促级联反应比作“多米诺骨牌效应”。

6 在免疫学理论教学中注重采用启发式教学

医学免疫学知识连贯性很强，前后章节内容联系紧密。因此在教师的教学及学生的学习过程中，要正确认识免疫学结构体系是学好免疫学的基础。否则学生就会对免疫学的普遍反映是枯燥、难理解、难记忆。因此，教师在授课时要采用启发式教学。启发学生深入思考、讨论，要把前面部分所学习的免疫学基本概念、基本知识、基本原理有机地运用于对各种免疫机制（如抗原识别机制、抗体免疫效应机制、ctl/nk/k细胞杀伤靶细胞的机制、各型超敏反应的发生机制、各种临床常用免疫学检测技术及防治的原理）的学习和领会中去。更要注重启发学生运用所学的免疫学知识认识、理解临床实际问题，临床应用某些抗生素及抗体制剂时应该注意什么问题，怎样避免或减少超敏反应的发生？器官移植为什么要做组织细胞配型？这样学习既能学以致用，又能反过来促进、加深学生对免疫学的认识理解。

7 加强综合应用的练习，注重归纳总结

俗话说得好，“熟能生巧”。成功的关键在于勤学苦练。练习的意义在于检验自己，对学习形成反馈调节，提高学习效果。学生通过做练习可以发现自己在学习中的薄弱环节、认识中的片面和错误，检验学习的效果，同时又是一种将所学书本知识加以运用以解决问题的实习机会。教师通过学生做练习，可以及时发现学生存在的问题，做到真正地因材施教、有的放矢，提高教学质量。

在此基础上还要引导学生进一步横向比较，在深层次上掌握基本知识及基本概念。如抗体与免疫球蛋白的区别、补体活化经典途径、旁路途径及mbl途径的区别、tcr与bcr的区别、mhc—ⅰ和mhc－ⅱ类分子的区别、病毒与细菌的主要区别、致病性葡萄球菌与链球菌在致病因素和在引起局部化脓性感染时各有何特点？能引起食物中毒的细菌有哪些等。通过总结学生们才能更加深刻理解，更好地记忆，从而学好微生物学及免疫学。

微生物学免疫学进展篇8

关键词：免疫蛋白组学；研究进展

中图分类号：Q939.91文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)03-0050-05

Research Advance in Immunoproteomics

HAN Chen

(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Abstract：Immunoproteomics is a new science from the combination of proteomics and immunological analytical methods. The forming process，tools, main technical points and applications of immunoproteomics have been discussed in this paper. Meanwhile, the development of this new science is prospected in terms of its limitations.

Key words：immunoproteomics; advance

免疫原性蛋白质一直是微生物学家及医学家研究的热点。酶联免疫吸附测定（ELISA）、免疫共沉淀及蛋白质印迹（Western blot）等技术都是基于抗原抗体特异结合的原理，用于检测抗原存在与否，及探测一种疾病或一种微生物的免疫蛋白质组。但是，ELISA不能区分不同的免疫原性蛋白质，免疫沉淀则需要大量的抗体，且在抗原鉴定前需要去除抗体。起初，科学家曾试图用抗体从电泳后的固体胶中探测抗原，但因所需抗体量大、操作过程复杂且重复性差等原因进展缓慢。蛋白质从凝胶向膜转移技术的建立，使经凝胶分离后免疫原性蛋白质的探测成为可能，也促进了蛋白质印迹技术的发展。但传统的蛋白质印迹技术由于电泳分离的效果差，及抗原鉴定成功率低，往往只用于普通的检测、分析，很少用于大规模探测免疫原性蛋白质[1]。

蛋白质组学的特点是采用高分辨率的蛋白质分离手段，结合高效率的蛋白质鉴定技术，研究蛋白质的各种代谢和调控途径[2]，使分离高分辨率及鉴定高成功率复杂蛋白质成为可能。现代蛋白质组学技术与传统免疫杂交方法相结合产生了一门新兴的交叉学科免疫蛋白质组学（immunoproteomics）[3]。

1 蛋白质组学

1.1概述

蛋白质组学属蛋白质化学的范畴，蛋白质化学包括研究蛋白质的结构和功能，通常涉及生物化学和酶学。蛋白质组学重点研究组成一个大系统的多个不同蛋白质的相互作用，它需对复杂混合物进行分析，不是通过测定完整序列进行鉴定，而是在数据库匹配工具帮助下进行部分序列测定。它是系统生物学而不是结构生物学；是鉴定系统的行为而不是鉴定任何单一组分的行为。

“蛋白质组”是一种细胞、组织或完整的生物体所拥有的全套蛋白质[4]。生命科学的研究工作主要有4个层次：基因组学（genomics），转录组学（transcriptomics），蛋白质组学（proteomics）和代谢组学（metabolomics）。人类基因组计划（human genomic project）顺利完成之后，后基因组时代（post genome era）来临，从而蛋白质组学成为科学家面临的最大挑战[5-7]。

蛋白质组学研究也是对分析手段的挑战。如何同时测定一个生物中大量或全部基因的表达似乎通过引入cDNA或寡核苷酸微阵已得以解决。用DNA微阵和相关方法分析基因表达依赖于两个重要工具：聚合酶链反应（PCR）和寡核苷酸与互补序列的杂交。但是没有类似的工具用于蛋白质分析。原因首先是没有蛋白质PCR等价物，目前不可能有多肽分子类似于核苷酸通过PCR复制的方式复制；其次，蛋白质不能专一性与互补氨基酸序列杂交。

另一个蛋白质组学的特有问题是细胞中每一个蛋白质产物并不一定只有一种分子实体。这是由于蛋白质翻译后有修饰[8]。修饰的内容随蛋白质的种类、细胞的调节机制和环境因子变化，许多蛋白质以多种形式存在。对任何特定基因的多种蛋白质产物进行检测和区分的必要性使蛋白质组学在分析方面更具挑战性[9]。

1.2蛋白质组学的工具

高通量、高灵敏度和规模化的双向凝胶电泳-质谱是目前最流行、最可靠的技术平台[10]；酵母双杂交技术已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统。生物信息学方法在蛋白质组学研究领域已得到有效的利用，其中突出的代表是Eisenberg等联合采用系统发育分布图（phylogenetic profiles）法、融合蛋白序列（rosetta stone）法和基因邻居（gene neighbor）法，成功地建立了酵母沉默信息调节子（silencing information regulator，SIR）作用网络和酵母朊病毒（prion）功能连锁网络。

除双向凝胶电泳，其他的蛋白质分离技术包括一维十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 （1D -SDS AGE）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳（CE）、等电聚焦（IEF）和亲和层析。最有力的技术是将不同的蛋白质和肽分离技术结合为多维技术，例如离子交换液相层析（LC）与反相高效液相色谱（RP-HPLC）的串联是分离复杂肽混合物的有力工具[11]。

1.3蛋白质组学的应用

1.3.1蛋白质表达谱鉴定生物或细胞的特定状态，如分化、发育状态或疾病状态下蛋白质的表达以及物理、化学刺激下蛋白质的表达。这种信息对于检测药物治疗的潜在靶子极为有用。

1.3.2蛋白质网络谱这是在生物系统中测定蛋白质之间相互作用的蛋白质组学方法。大多数蛋白质在执行功能时与其他蛋白质密切相关，这些相互作用是通过体外纯化的蛋白质和酵母双杂交系统获得的。通过亲和俘获配对技术与分析蛋白质组学方法相结合，蛋白质组学可以鉴定更复杂的蛋白质网络。在细胞中多蛋白质复合物与点到点的信号传导途径有关。在蛋白质网络谱可测定的过程中，所有参与者的状态是蛋白质组学最具远大前景的应用之一。

1.3.3蛋白质修饰谱这是鉴定蛋白质怎样以及在何处得到了修饰。许多蛋白质翻译后的修饰控制着蛋白质的靶向、结构、功能和转换。此外，许多环境化学因素、药物和内源化学因素可产生修饰蛋白质的活性亲电体。修饰蛋白质可用抗体测定，但是一个特定修饰的精确序列位点往往是未知的。蛋白质组学是研究翻译后修饰的性质和序列专一性最好的方法。此法的扩展允许在一个网络中同时鉴定调节蛋白质的修饰状态，这是蛋白质组学技术的重要扩充[12]。

2 免疫蛋白质组学的技术要点

2.1二维凝胶电泳

二维凝胶电泳（two-dimensional gel elect-rophoresis，2DE）又称双向凝胶电泳，它的发展使得蛋白质混合物的分离达到高重现性和高分辨率，使定性和定量分析2个或多个细胞或组织标本中的蛋白质成为可能。2DE的出现早于通过基因测序技术检测基因表达的方法，但2DE本身是一种重要的描述性技术，当分离后的蛋白质缺少快速和可靠的鉴定工具时，它在分子生物学研究中的应用受到限制。

软电离技术电喷雾离子化 （ESI）和基体辅助激光解吸电离 （MALDI）的出现，使质谱成为现代蛋白质科学中最重要的组成部分。基体辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）、电喷雾离子化串联质谱（ESI-MS/MS）取代了速度较慢、灵敏度较差的Eadman化学降解法，用于分析和鉴定2DE分离所获得的蛋白质样品。此类方法的一般步骤是：先从2DE胶切下待分析的蛋白质斑点，用胰蛋白酶对蛋白质进行胶内消化，然后用质谱技术分析消化后得到的多肽片断，用MALDI-TOF-MS测定酶解后的多肽片断得到肽质量指纹图谱并通过数据库检索来对蛋白质进行鉴定。在同一实验中未鉴定的蛋白质，再用纳升电喷雾串联质谱（nano- ESI-MS/MS）或联机的反相毛细管柱液相色谱电喷雾串联质谱进行自动的数据扫描，肽离子经碰撞诱导裂解（CID）产生的串联质谱图谱，与数据库中肽序列的理论串联质谱图进行对比检索，鉴定蛋白质。

纳升电喷雾串联质谱是基于Wilm和Mann的理论研究，现已成为分析从1D和2D上分离得到的微量蛋白质的有力工具。电喷雾上样还可在电喷雾接口前用HPLC分离多肽（在线CapLC-ESI-MS/MS）。nano-ESI- MS/MS和在线CapLC-ESI-MS/MS 2种方法是相互补充的，各有优势[3]。

2.2 半干转印

蛋白质从凝胶中向固相支持物的转移创造了Western免疫杂交研究方法，由于是在液体环境中进行，它转移速度慢，需要大电流，而大电流易产热，所以实验需在低温下进行，使用很不方便。半干转印解决了这个问题，且避免了缓冲液中不纯杂质向固相膜载体的转移。半干转印法只需将凝胶与膜紧贴，夹在转移缓冲液浸泡过的滤纸中间，然后将它们一起置于石墨电极之间，接通电源即可转移，在室温下1~2 h即可完成，非常方便。由于SDS在转移环境中与蛋白质可逆结合，如果胶上的蛋白质与SDS已经分离，则它由于失去了电场提供的驱动力而不能转移到膜上；相反，如果蛋白质已经转移到膜上而仍未与SDS分开，则蛋白质可能穿透膜而不能结合到膜上，因此，要控制好半干转印的时间。一般而言，高相对分子质量的蛋白质易丢掉SDS而留在胶中，低相对分子质量的蛋白质则不易丢掉SDS穿透膜。在阴极滤纸的转印缓冲液中补加SDS可促进SDS与蛋白质结合，从而有利于高相对分子质量蛋白质向膜上转移；通过增加杂交缓冲液中的离子强度，增加蛋白质与膜之间的疏水性相互作用，使低相对分子质量蛋白质获得了较好的杂交效率。

2.3免疫芯片

免疫芯片（immunochip）作为一种高通量同步多元检测系统，其检测操作所需样品量少、反应速度快、灵敏度高、稳定性好，在分子诊断学和蛋白质组学领域将会大有作为[13]。

目前，蛋白质组分析的研究主要依靠双向电泳和质谱，繁琐且低效，亟需建立简便易行、灵敏、高通量的表达蛋白质分析方法。其中之一就是基于抗体微阵列的蛋白质芯片[14]。通过抗体工程可以得到各种重组抗体，加上目前商业可得的抗体，将组成数量可观的抗体库，应用这些抗体制造的抗体微阵列免疫芯片即能对含有各种功能基团的蛋白质进行全面快速的分析。

随着芯片微型化技术的发展，微点的尺度进一步缩小至纳米尺度，出现了纳米阵列（nanoarray）免疫芯片。纳米点阵应用原子力显微镜（atom force microscopy，AFM）的针尖制作，纳点（nanospot）直径一般为100~350 nm，仅约为微米阵列中微点尺度的1/1 000。它不仅微型化程度高，而且检测程序无需进行分子标记，可直接用于复合物的测定，与表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）检测方法有相似之处。2002年，美国西北大学的研究人员利用AFM制作了以免疫球蛋白为捕获探针的纳米阵列免疫芯片，并验证其可与抗免疫球蛋白结合反应。

探针点并非越小越好，当点尺度小到一定程度时，因每点所含捕获分子数量过少，检测体系将表现出较大的差异性，从而失去统计学意义[15]。

3 免疫蛋白质组学的临床应用

3.1在糖尿病中的应用

Ⅰ型糖尿病（T1DM）是一种多基因、多病因的自身免疫性疾病，发病特点是选择性且不可逆的破坏胰岛B细胞，导致胰岛素产生障碍，患者终生需要外源性胰岛素。1987年，Nepom等用2DE和免疫沉淀法分析T1MD患者HLA分子，发现HLA分子存在杂合性。Winer研究非肥胖型糖尿病（non obesity diabetes，NOD）小鼠和糖尿病患者，通过SELDI-TOF-MS的质谱技术鉴定出胰岛Schwann细胞和Langerhans细胞分泌自身抗体，刺激胶质纤维酸性蛋白。研究发现，T1DM发病机制中存在自发免疫系统对抗胰岛神经组织的途径。Nielsen等的体外研究发现，B细胞成熟过程中在2 239个蛋白点中135个有差异变化，这是翻译后修饰的结果，这些翻译后修饰的蛋白质是研究T1DM发病机制的潜在靶位[16]。

蛋白质组学的研究技术在提高，将双向电泳技术用于小鼠组织，通过增大2D胶、使用窄范围的pH胶、细胞器分离可以获得超过10 000个蛋白点，远远超过传统方法获得的1 900个蛋白点。用 IL-1β研究胰岛B细胞系的蛋白质组学得到得结论是T1DM发病是多因素、动态的，并非某个基因单独作用的结果。

3.2在肿瘤诊断中的应用

蛋白质组学被用于鉴定癌症诊断的标志物，检测疾病进展和鉴定治疗的靶位。它在发现癌症的标志物方面具有重要价值，因为蛋白质组反映了细胞内在的遗传程序和直接的环境影响。美国国立肿瘤研究所组织的早期疾病探测研究机构多中心三期临床试验得出结论：通过血清及仪器标准化质控，增强激光解吸电离飞行时间质谱（SELDI-TOF-MS）是目前最有希望的检测肿瘤早期的方法[17]。对乳腺癌和卵巢癌检测的敏感性和特异性为93%和91%，较传统的检测标志物癌抗原提高很多[18]；对前列腺癌检测的敏感性和特异性为83%和97%；国内外学者还用SELDI技术对肺癌、肝癌、胃癌、肠癌、食道癌、鼻咽癌、喉癌、胰腺癌、膀胱癌、神经胶质瘤进行了检验和研究，也取得了很好的效果[19, 20]。

3.3在病原性疾病中的应用

许多感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、梅毒、鼠疫等的抗原尚依赖ELISA、放射免疫法、免疫荧光法等间接测定，用SELDI则可同时直接检测这些疾病特异性抗原的相对分子质量，并进行窗口期检查，这是其他检测手段无法做到的。

Jungblut等[21]通过免疫蛋白质组学手段，利用感染早期和晚期患者的血清研究了嘎氏疏螺旋体的免疫原性蛋白，在验证了传统使用的2个靶标抗原的同时，又找到了2个新的靶抗原。并且在幽门螺杆菌的诊断中，分别用幽门螺杆菌感染不同阶段及其他原因导致的胃炎患者的血清，探测了幽门螺杆菌不同菌株的免疫原性蛋白，对其感染特异的免疫原性靶标蛋白进行了深入系统的研究，为其诊断、预防和治疗奠定了良好的基础。

应天翼等[22]提取福氏贺杆菌2a 2457T全菌蛋白进行不同pH梯度的双向电泳，结合蛋白质印迹技术寻找发生免疫反应的蛋白质。用MALDI-TOF-MS鉴定了19个免疫反应蛋白点，对应于10种蛋白质，成功建立了福氏贺杆菌2a 2457T的免疫蛋白质组学研究方法，为寻找保护性抗原打下了基础。

Pitarch等[23]通过免疫蛋白质组学手段从白假丝酵母中鉴定到了42个有免疫原性的持家酶。通过进一步的研究发现，在念珠菌病发病过程中，磷酸甘油酸激酶与乙醇脱氢酶抗体的产生与刺激人的免疫分化有关，并验证了循环系统中白假丝酵母特异性抗体对念珠菌病发展的抑制作用。他们认为，高浓度的抗烯醇酶抗体的出现标志着患者处于恢复期，可作为病情发展的标记物。此研究为念珠菌病的早期检测及临床跟踪提供了靶标，且可能被用作设计抗真菌药物及疫苗的靶标。

3.4在其他疾病中的应用

英国Rrian Austen研究小组检测了老年性痴呆（AD）患者的组织和脑脊液，发现了一种β-淀粉样蛋白多肽，并被公认为是人脑产生神经退行性改变的标志物[24]。用SELDI进一步确定了抗原变异片段，为B型多肽的片段1~42，相对分子质量为4 511，是引发疾病的关键标志物。

在心血管病的诊断中，Allard等用SELDI技术首次发现载脂蛋白C-I（ApoC-I）和载脂蛋白C-Ⅲ（ApoC-Ⅲ）可区别缺血性和出血性脑卒中。用SELDI技术测定补体C3α链及纤维蛋白原的早期降解蛋白指纹，能更早地发现心肌梗死。

最近，Chen等提出免疫蛋白质组学应该分为3部分，（1）通过免疫蛋白质组学筛选外膜中具有免疫原性的蛋白质；（2）通过免疫后攻毒的方法鉴定免疫原性蛋白的保护性；（3）通过其中和能力来确定候选疫苗。按照上述原则，该研究小组通过实验从嗜水气单孢菌的外膜蛋白中筛选出了保护性达71.4%的抗原。但研究者认为，如果只作为诊断靶标，后两步不是必需的，而应通过与其他菌株之间的交叉反应来筛选。

4 展望

目前免疫蛋白质组学已成功地应用于生物医学的许多领域，如病源性微生物、自身抗原、肿瘤抗原及蛋白质修饰等的研究；也应用于不同种类免疫反应以及免疫反应过程中不同阶段特异性免疫蛋白质的研究。其原理还用于蛋白质翻译后修饰的研究，如通过磷酸化抗体来探测被检蛋白质中磷酸化的情况等。在今后生命科学的相关研究中，免疫蛋白质组学将应用于更为广泛的领域。

方法学上，二维凝胶电泳-质谱仍是目前最流行和较可靠的技术，但其通量、灵敏度和规模化均有待进一步加强，一些学者开始重视研究以色谱/电泳-质谱为主的技术。此外，酵母双杂交技术虽已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统，但尚缺乏快速、高效的手段获取复杂蛋白质相互作用的多维信息。蛋白质组的生物信息学研究虽已有成功的先例，但其应用范围与准确率仍需提高，所面临的更大挑战是如何综合信息，准确分析蛋白质的相互作用，界定相互作用连锁群。

学术上，在基因组、转录组基础上的蛋白质组全谱研究，微生物已有成功的报道，但是在高等生物尤其是哺乳动物尚未见报道，人类组织或细胞的蛋白质组全谱研究则基本未涉足。此外，人类基因组草图虽已公布，但是，估计的3.5万左右基因中一半以上属理论推测，需要从蛋白质组水平予以检验与确认，因此，开展人类组织或细胞的蛋白质组表达谱的分析势在必行。

受基因调控的细胞内各种信号转导途径之间是相互交错和彼此关联的。虽然近年人们对转导途径以及相互关系的认识取得了进展，但是，针对任一生物体组织、细胞开展全方位的蛋白质组相互作用网络的分析鲜有报道。而此类相互作用网络的揭示对于深刻认识重要生理、病理过程的机制是不可缺少的[25]。

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