免疫學研究范文

時間:2024-01-03 17:51:28

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免疫學研究

篇1

為了明確現階段眼科免疫學所涉及病癥的科研進展和方向,提高臨床治療和科學研究的針對性,我們參閱國內外眼科免疫學最新研究成果,從免疫學角度分析了葡萄膜炎、角膜病、近視以及Graves眼病的發病機制和臨床表現,提出了相關治療方法和研究進展。通過考察其在細胞培養技術、DNA重組技術、分子生物學技術、蛋白質生物化學技術等方面的成果,文章確立了運用多中心研究的方式加強基礎研究和實驗方法改進,以推進眼科免疫學的未來發展。

【關鍵詞】 眼科;免疫學;葡萄膜炎;角膜;Graves眼病

AbstractFor pointing out the relevant research progress and scientific research direction of disease about ophthalmic immunology at the present stage, improving the direction of clinical treatment and scientific research,based on the latest research of ophthalmic immunology of the world, this paper analyzed the clinical manifestations, pathogenic factors, treatment methods and reaserch progress of uveitis, corneal, ocular surface diseases and Graves ophthalmopathy clearly. In view of a series of major achievements of ophthalmic immunology driven by cell culture techniques, DNA recombinant technology, molecular biology techniques, protein biochemistry technology, this paper pointed out that the approach to promote the development of ophthalmic immunology is using multicenter study ways to increase basic research and improve experimental methods.

KEYWORDS: ophthalmic; immunology; uveitis; cornea; Graves ophthalmopathy

0引言

眼可被認為是一個微型免疫系統,可發生任何類型的免疫反應。由于它具有解剖、生理、生化等方面的特殊結構和功能,它又有別于全身的免疫反應,形成了獨特的免疫生理和病理過程,它與全身免疫反應又有聯系,又有相對獨立的局部功能[1]。由于免疫學研究取得了長足的進步,細胞培養技術、DNA重組技術、分子生物學技術、蛋白質生物化學技術的發展,都對眼科的發展起到了巨大的推動作用。目前免疫學涉及眼科的研究領域較為廣泛,如眼免疫的基礎研究、單純皰疹性角膜炎、蠶蝕性角膜潰瘍、外傷性白內障、老年性白內障、晶狀體蛋白免疫、葡萄膜炎、角膜移植術后免疫排斥反應、Graves眼病及春季卡他性結膜炎等疾患的免疫學研究,并開始對疾病的發病機制、診斷、防治等方面進行深入的研究。

1葡萄膜炎的免疫學研究

葡萄膜炎是一類常見的致盲眼病,雖然感染、外傷等多種因素均可引起,但最常見和最重要的類型為自身免疫應答所致的葡萄膜炎。其常見病因及類型為風濕性疾病伴發葡萄膜炎、Vogt小柳原田綜合征、Fuchs綜合征、Behcet病及眼弓形體病所致的葡萄膜炎等[2,3]。人類葡萄膜炎多是由自身免疫反應所引起,視網膜中有多種抗原,每種抗原又有多個致葡萄膜炎活性多肽。Rai等[4]探討了葡萄膜炎與視網膜S抗原的22種多肽的關系,在檢測的26例患者中11例對S抗原多肽有增殖反應。此種結果一方面說明一些葡萄膜炎可能由視網膜S抗原多肽引起的免疫反應所致,另一方面也提示在一些葡萄膜炎發生中也可能有其他視網膜抗原或葡萄膜抗原參與。葡萄膜炎患者體內晶狀體抗原、葡萄膜抗原的體液和(或)細胞免疫反應的檢測,發現這些抗原的免疫反應在葡萄膜炎的發病中起著重要作用。一般認為葡萄膜炎是由Thl細胞介導的疾病,最近研究發現,Tbet (T box expressed in T cells,Tbet)是Thl的特異性轉錄因子,在Thl的分化中起決定作用。在炎性反應過程中,Tbet可誘導產生干擾素,抑制白細胞介素(interleu-kin),IL4等Th2因子產生,啟動Thl反應,導致以細胞免疫為主的炎性反應損傷。為探討Tbet在Behcet病性葡萄膜炎中的作用,IJi等用逆轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcriptase polymerase chain reaction,RT—PCR)和Western印跡方法檢測了活動性Behcet病患者外周血單個核細胞Tbet的表達,發現其表達顯著高于正常人,此結果支持Behcet病性葡萄膜炎是由Thl細胞介導的自身免疫性疾病這一觀點[5]。糖皮質激素仍是葡萄膜炎治療的主要藥物。近年來糖皮質激素應用于治療葡萄膜炎的一個重要進展是將其直接注射至玻璃體內,以治療慢性后葡萄膜炎[6]。

目前文獻中報道此種治療的適應證主要有交感性眼炎、特發性視網膜血管炎、特發性全葡萄膜炎、中間葡萄膜炎、Behcet病性葡萄膜炎、慢性葡萄膜炎、葡萄膜炎所致的頑固性囊樣黃斑水腫、繼發于匐行性脈絡膜炎的脈絡膜新生血管、VKH綜合征引起的滲出性視網膜脫離[7,8]。此種治療的最大優點是眼內用藥不引起全身性并發癥。但是葡萄膜炎雖然發生于眼局部,卻往往是一種全身性免疫應答所致,葡萄膜炎易于伴發多種全身性疾病,這些均說明大多數葡萄膜炎不可能僅用眼內注射糖皮質激素的方法,有關此種治療的長期效果尚需進一步研究確定。除了傳統的免疫抑制劑治療葡萄膜炎之外,一些新的免疫抑制劑和生物制劑也顯示了治療的有效性,這些藥物和生物制劑主要有環孢素、FK506、麥考酚酸酯(Mycophenolatemofetil)、腫瘤壞死因子(TNF)阻斷劑、干擾素等[911]。其他新的制劑或實驗方法正在臨床試驗中,如IL1受體拮抗劑(anakinra)、IL2受體拮抗劑(daclizumab)或特異性細胞因子(IL10)制劑,口服抗原誘導免疫耐受也可用于治療葡萄膜炎。應用重組人T細胞受體(T cell receptor,TCR)可抑制T細胞活化、阻止T細胞向眼內聚集,抑制遲發型超敏反應和眼內細胞因子表達,從而抑制或預防EAU的發生[1214]。

2角膜病

角膜疾病以及角膜移植術后的排斥反應是免疫學研究的第二熱門問題。角膜移植術后的排斥反應是導致手術失敗的主要原因。對角膜移植術后的病理組織學、體液免疫、細胞免疫、T細胞亞群、自然殺傷細胞、IL2及其受體等方面的研究,揭示出細胞免疫在角膜移植術后免疫排斥反應發生中起著重要作用。動物實驗研究表明,參與免疫排斥反應的細胞有T細胞、輔助/誘導性T細胞、抑制/細胞毒性T細胞、巨噬細胞、MHCⅡ類抗原陽性細胞及β轉化生長因子陽性細胞。降低術后排斥反應的主要藥物包括糖皮質激素、環孢素A、FKS06、雷帕霉素、麥考酚酸酯以及一些細胞因子制劑或受體拮抗劑。在高危角膜移植術患者的前房中植入FKS06緩釋藥物,可有效抑制術后內皮型排斥反應的發生[15]。此外,蠶蝕性角膜潰瘍和皰疹病毒性角膜炎也與機體免疫功能異常有關。蠶蝕性角膜潰瘍是一種自身免疫性疾病。免疫組織化學研究發現,病變處角膜和結膜的上皮細胞、角膜基質細胞有HLADR抗原的異常表達,CD+4/CD+8細胞比值增加;患者血清中有抗兔角膜細胞和抗人角膜上皮細胞的抗體,外周血CD+4/CD+8細胞比值明顯增高;淚液免疫球蛋白和補體C3水平也有異常。單純皰疹性角膜炎:是我國感染性角膜疾病中的最常見的一種類型。在對其發病機制進行的研究中,發現單純皰疹性角膜炎的發生除與感染的病毒株有關外,還與機體的免疫功能有關;用流式細胞儀檢測患者外周血淋巴細胞免疫表型,發現潰瘍型與基質型有明顯不同,潰瘍型主要表現為機體的免疫功能低下,基質型則表現為Ⅳ型過敏反應;患者外周血淋巴細胞的IL2產生及自然殺傷細胞活性明顯低于正常人;基質型患者的紅細胞免疫功能及外周血CD+4/CD+8細胞比值也顯著降低;復發性單純皰疹性角膜炎患者血清中可溶性IL2受體水平升高,患者淚液中分泌型的IgA含量明顯降低。單純皰疹性角膜炎除使用抗病毒藥物以外,還可聯合應用免疫調節劑,如應用γ干擾素聯合中藥治療較單純應用抗病毒藥物效果更好。

3眼表疾病

春季角膜結膜炎是常見的眼部超敏反應性疾病,過去認為是IgE介導的I型超敏反應,近年來發現T細胞介導的免疫反應也參與其發病。在春季角膜結膜炎患者的結膜組織中發現黏合素、表皮生長因子和血管內皮生長因子強陽性表達,結膜組織中可見嗜酸性粒細胞和單核巨噬細胞等免疫活性細胞。春季角膜結膜炎患者淚液中嗜酸性粒細胞趨化因子、IL4,IL6、可溶性IL6受體和巨噬細胞炎性蛋白的含量明顯升高[1618]。自身免疫性淚腺病是眼干燥癥的主要原因。近年來,我國眼科學者利用DEAE52纖維層析法從牛淚腺中提取了兩種淚腺抗原,其相對分子質量分別為43000和67000,并將其免疫大鼠可誘發出自身免疫性淚腺炎的模型,用于探討淚腺炎的發病機制[19]。

4 Graves眼病的免疫學研究

Graves眼病是常見的眼眶疾病之一,已被認為是一種自身免疫性疾病。許多學者在Graves眼病的發病機制研究中發現:(1)患者血清中有甲狀腺刺激抗體、抗眼肌膜抗原抗體、甲狀腺球蛋白抗體及甲狀腺過氧化物酶抗體等自身抗體,其中甲狀腺刺激抗體及抗眼肌膜抗原抗體與Graves眼病的活動性有關,當Graves眼病控制后其抗體水平顯著下降;(2)急性期時,用流式細胞儀檢測患者體內CD+4細胞無異常,而CD+8細胞明顯下降,CD+4/CD+8細胞比值明顯升高,緩解期則上述指標恢復正常,因此,CD+4/CD+8細胞比值可作為評價治療效果的指標;(3)患者淋巴細胞IL2受體、血清可溶性IL2受體、IL6和可溶性IL6受體及腫瘤壞死因子均高于正常人,活動期高于緩解期;(4)患者甲狀腺濾泡上皮細胞膜有異常的HLADR抗原表達以及甲狀腺內S100蛋白陽性樹突狀細胞增多,后者與HLADR抗原陽性甲狀腺上皮細胞或浸潤的淋巴細胞密切接觸,提示異常增多的樹突狀細胞可能與自身免疫反應的啟動或延續有關;(5)患者血清中γ干擾素水平顯著升高而IL4水平無改變,γ干擾素/IL4比值升高提示患者體內Th1細胞活性增高;(6)患者尚有紅細胞免疫功能的異常。有關Graves眼病的自身抗原目前尚無定論,有學者認為人眼肌膜蛋白(相對分子質量64 000)所引起的免疫反應可能在Graves眼病的發生中起著一定作用。關Graves眼病的免疫抑制劑的治療,國內報道較少,主要應用糖皮質激素、環磷酰胺、氨甲喋呤及環孢素A等藥物治療[20]。

5近視

近視眼是一種嚴重危害青少年視力的常見病、多發病。在近視的發病機制方面,至今仍眾說紛紜。最近有學者從免疫學觀點出發的病理學研究能夠促進對近視的治療新見解以及近視發病機制新概念的形成[21]。近視患者的體液免疫狀況:對56例年輕的近視患者進行了免疫學研究,結果發現IgG含量升高,IgM含量下降,有并發癥的高度近視患者血清中IgG降低,IgM升高,免疫復合物增加到98%±5%[22]。近視患者的細胞免疫狀況:進展性近視患者外周血中淋巴細胞含量較正常人低,T淋巴細胞的相對數和絕對數明顯降低。對有并發癥的高度近視患者的免疫學研究結果顯示,T淋巴細胞、輔T細胞和抑制性T細胞以及B淋巴細胞的含量明顯降低。可以推測,細胞免疫功能缺陷與近視發病可能有關[23]。機體免疫狀況的改變在近視的發病機制中起著一定的作用。近視患者,尤其是有并發癥的高度近視患者的細胞免疫和體液免疫狀況與自身免疫性疾病患者的免疫反應指標相似[24]。這無論對近視病因的理解還是臨床用免疫方法預防、預測和治療近視都將是有益的。

6其他方面的研究

近年來,諸多學者在眼免疫學的研究中發現,增生性玻璃體視網膜病變的患者,眼玻璃體內IL6水平增高,視網膜前膜中可檢測出IgG,IgA,IgM抗體、補體C3、T和B淋巴細胞、HLADR抗原陽性細胞和巨噬細胞;老年性黃斑變性患者血清中抗視網膜抗體的陽性率高于正常人,提示在老年性黃斑變性的發生中可能有免疫因素的參與;翼狀胬肉的形成可能與紫外線引起角膜前彈力膜蛋白變性刺激機體產生變態反應有關,其病變組織中可見大量的肥大細胞和淋巴細胞,并有大量肥大細胞脫顆粒現象,血清中IgE,IgG,IgA,IgM,補體C3,TNFα和血小板衍生的生長因子顯著升高;老年性白內障患者的房水和血清中免疫球蛋白、補體C3水平異常,淋巴細胞對晶狀體蛋白有異常免疫反應[24]。

我們在今后的工作中應重視眼科免疫學基礎研究,改變單一的實驗方法,從多角度、多層次探討眼病免疫學問題,提倡多中心研究,爭取在眼科免疫學研究的部分方面有所突破,促進我國眼科學的發展。

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篇2

關鍵詞:臨床免疫學與檢驗;實驗課優化;實驗室條件優化;教改

臨床免疫學與檢驗屬于生命科學的前沿學科,該學科要求臨床醫學檢驗系的學生不僅要扎實地掌握滲透到臨床醫學各個學科的免疫學專業知識,還要求學生提高應用免疫檢驗基本技術在臨床實踐、疾病診斷、治療指導方面的能力,突出培養具有扎實基本理論知識和突出實踐技能的應用型臨床醫學檢驗人才[1]。在實際的教學工作中,廣西醫科大學臨床免疫學與檢驗傳遞理論知識做得比較全面,但實驗課沒有受到重視,教學內容、形式還需要改良優化。同時由于地域經濟條件限制,實驗室設備存在老舊、不齊全、數量不足等問題,故未能開展全面的實驗課教學,部分實驗是靠單一的、抽象的講述型教學,不僅不能引起學生的興趣,還增加學生學習理解難度,面對日新月異的免疫檢測技術只能死記硬背,降低了教學質量。因此,重視優化改革免疫學與檢驗實驗課的內容、優化教學方法,加速免疫學與檢驗實驗內容知識體系,增強完善免疫實驗室資金投入升級設備配置,提高學生實踐能力方面的培養需求,是目前面臨的一項重要挑戰。

1臨床免疫學與檢驗實驗課的優化

1.1優化臨床免疫學與檢驗實驗課內容

根據基礎教學大綱,合理設置實驗內容,使知識點向臨床多學科交叉融合,增加綜合性、設計性實驗操作的權重[1],改變以往實驗項目單一教師講授,突出實踐技能為主線的啟發式教學[2]。課題組針對性討論并改良教學大綱,理論與實驗課比值應達到1:1,其中理論課50個學時,實驗課50個學時。醫學免疫學與檢驗的實驗內容應根據臨床實際病例設計全面的系統的多模塊檢驗實驗技術,整合囊括免疫組化、血清總補體活性測定、凝集反應、標志物免疫測定等經典的、有臨床應用價值的幾大基礎實驗。同時摒棄縮減那些純理論、驗證型實驗,或在科研、臨床應用中淘汰的實驗,如沉淀反應等[3]。通過拓展對病例的分析和實際運用,以培養學生突出實踐技能為主線,幫助學生熟悉臨床需求和實驗技能操作的流程,從而鞏固與提升理論學習的記憶理解,充分彰顯實驗教學在醫學檢驗系培養中的獨特性。

1.2優化實驗課堂的評判

在以往的臨床免疫學與檢驗的實驗教學中,教師告訴學生實驗目的、實驗方法、實驗步驟、注意事項后,學生機械式地照搬實驗參數、數據完成操作步驟得出結果,結果與預定結果不吻合就為了成績修改實驗結果。這種傳統的驗證型教學方法在一定程度上限制了學生能動性、自主性的發揮,無法培養學生獨立思考、綜合分析的能力和嚴謹的科研思維。教學應該是一個允許學生犯錯的過程,在授課中讓學生回歸實驗主體的地位,自由選擇儀器設備,學生在自主能動的過程中犯錯,教師方可針對學生存在的問題有的放矢給予及時指正,學生在犯錯后深刻反思,獲得獨立操作的能力、分析結果的能力、解決問題的能力,從而開拓學生的創新能力,為以后的科研工作、臨床工作遇到的問題展示出較高的應變能力。修訂實驗考核成績評判方法,建立規范操作成績、分析問題的成績、解決問題的成績、書寫實驗報告的成績、設計實驗方法的合理性、知識靈活運用程度等多元化綜合實驗考核評判,教師綜合權衡給分,全方位提升醫學實驗教學的教學質量。從本質上避免學生偷懶抄襲的現象。

1.3加強與醫院各科室及各臨床實驗室的交流學習

學校附屬醫院的大實驗室,如兒科實驗室、血液科實驗室、心血管研究所等,因為臨床檢測的需求,免疫檢測設備更新換代比較快,擁有當今市面上較為先進的免疫檢測設備,如流式細胞儀、熒光顯微鏡、二代測序儀、電子顯微鏡等,這些先進的設備已經成熟應用到各種臨床科研工作中。在臨床免疫學與檢驗實驗課的教學工作中,教研室購買全部如此昂貴的儀器并不現實,所以增強教研室與臨床實驗室的溝通,提高設備資源利用率,組織學生到各大實驗基地見習各種先進的免疫檢測設備在臨床工作中的應用,開闊眼界。這不僅可以強化學生在課堂所學的理論知識,還避免了實驗教學與臨床脫節[4]。

2實驗室的教學條件的優化

2.1優化更新儀器設備

對比免疫檢測在現實生活中的飛速發展及高校擴招人數幾何數增長,高校受地方財政影響,免疫實驗室的資金投入和儀器設備更新換代稍顯落后,不能滿足當下實驗人數和教學的需求。普遍性存在儀器設備數量不足問題,人手一份,兩人用一套,甚至一組人用一套,存在損壞嚴重的儀器仍給學生使用,甚至臨床早已淘汰的老舊儀器仍在廣泛使用,如膠頭吸管、稱量天平等,造成實驗效率低下。良好的實驗室與儀器設備是實驗教學的基本保障[5],高校應該重視實驗室建設,申請政府加大免疫實驗室資金投入,統一引進充足的、同一批次的、質量好的先進儀器設備及耗材,保證學生有充足的儀器、實驗耗材,如移液槍、槍頭、電子天平、自動酶標儀、洗板機、顯微鏡、分光光度計、水平電泳儀等,避免長時間排隊等待浪費時間。

2.2優化實驗室教學配置

科學技術日新月異,新的免疫技術、免疫檢測設備層出不窮,教研室大型設備實時更新換代不切合實際,所以適當提高實驗室硬軟件設施、電子多媒體資金投入,應用現代多媒體互聯網手段將新的高精尖的免疫技術、免疫設備通過5G視頻播放、AR虛擬場景的模式,直觀便捷地傳遞給學生。電子多媒體的展示遠比文字、圖片的展示更為形象生動具體有趣,讓學生更為直觀地掌握該實驗操作具體過程細節、注意事項,使枯燥的理論知識轉變為趣味的、直觀的、活潑生動的數字化動態模擬內容。還可以根據學生需要自主重復觀看、模擬操作,大大提高課堂趣味性和教學效率[6]。隨著實驗室新的儀器設備功能更加復雜和精密,加上實驗過程中常常會使用到腐蝕、易燃的試劑,如果沒有專門的實驗室管理人員定期開展維護和保養工作,很容易損壞儀器設備準確度和精度。隨著學生人數增多,如果沒有專業的實驗室管理人員核查管理,容易引發學生安全事故。所以應當為實驗室配置掌握實驗基礎知識并熟識電子多媒體相關知識的實驗室管理人員。他們在協助教師準備實驗耗材、設備、試劑的同時也能正確使用、維護電子多媒體設備,并定期統籌專業技術人員校正儀器設備,維護儀器設備使用壽命,減少每個儀器的固有誤差,讓學生操作更加精準,教師更容易準確評判學生的操作是否規范。

2.3生物安全的優化

在實驗過程中,學生的自我保護意識較為薄弱,對實驗室潛在的生物危險因素認識不足,常常忽略生物安全性,所以建立健全的實驗室生物安全管理體系,完善實驗室管理規范,教學工作前應進行實驗室管理規范并強調生物安全知識教育。強調進入實驗室必須穿白大褂、實驗操作時必須佩戴一次性手套、操作后洗手、實驗用品和生活用品擺放的位置、出現意外情況等應及時匯報[7]。同時應給實驗室配置生物安全柜上超凈臺、通風櫥等設備。電泳實驗中SDS凝膠、熒光標記實驗中的熒光標記物等都具有一定的生物危害性,涉及此類有危害身體健康的試驗品的實驗操作時,要求學生在生物安全柜上進行操作,減少氣溶膠吸入和皮膚間接接觸,這是保護學生的一道重要屏障。構建實驗室安全體系,保障實驗室安全,保護學生身心健康是教學中的重中之重[8]。同時也培養學生從小養成良好的工作衛生習慣,在以后臨床檢驗科或者科研的工作中難免碰到患者的標本含有乙肝病毒、艾滋病毒、梅毒等,甚至有毒的試劑時,方能避免不必要的職業暴露及感染。

3結論

篇3

【關鍵詞】 檢驗;免疫;臨床;實踐;研究

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2014.03.726 文章編號:1004-7484(2014)-03-1762-02

臨床醫學和免疫學通過臨床免疫學連接起來,免疫學原理是免疫學檢驗的根本。本文結合自己從事免疫學檢驗的多年經驗,闡述一下臨床免疫學和免疫檢驗的相關知識。

1 臨床免疫學概念

在免疫學中,臨床免疫學占有重要的一席之地,是免疫學和臨床醫學的有機結合。當前,在臨床上檢驗項目越來越多,患者本身和臨床醫生也都已離不開臨床檢驗,對其具有更高的期待和要求,需求是技術發展的動力源泉,在這種背景下,需要其迅速全面發展,與醫療科技發展同步,滿足臨床應用,開創臨床免疫學技術的新篇章。

2 臨床免疫學促進新技術發展

DNA的雙螺旋是分子克隆和PCR等技術的理論基礎,這些技術對于分子生物學和遺傳學來說,具有劃時代的重要意義。同時,免疫學抗體理論和抗原推動了凝集和沉淀以及標記等,這些臨床免疫學新技術的產生和發展。近年來,由于分子生物學和細胞生物學對免疫學的滲透,再加上免疫學的自身發展,免疫學理論有所創新。

3 臨床免疫學新技術發展特點分析

3.1 多學科交融 數據多且復雜是免疫學檢測的特征,而對于醫務人員來說,對數據進行有效分析,對結果的正確應用,是最關鍵所在。因此說,加強臨床免疫學、醫學統計學以及生物信息學等學科之間的深入交流和合作,并在臨床檢驗和科學研究中,以它們為基礎上,廣泛創新和應用新技術,將是充分發揮免疫學檢測作用的關鍵環節。

3.2 高通量、智能化、自動化的免疫新技術 自動化和智能化以及同步化是臨床免疫學檢測的特點,毛細管電泳技術和電化學發學分析技術,以及微粒子酶免疫技術等,這些免疫新技術遠遠先進于傳統手工操作,而在整個檢驗醫學檢測中,生物芯片技術的運用使高通量和平行化以及大規模成為現實。

4 免疫學檢驗存在的問題

4.1 定位 目前,在一部分醫療單位中,免疫學檢驗專業還沒有設立,因此,就更談不上實驗室和專業檢驗設備了,而專業的檢驗人員也沒有固定,在生化和微生物實驗室分散進行免疫學檢驗中的一些項目,從而影響到免疫學檢驗專業的發展。

4.2 質量管理分析 在國家衛生部相關室間質量評估活動中,各大醫學中的免疫學檢驗的大部分項目都已參加,但控制室內質量仍處于薄弱狀態。國內還沒有徹底的做到有效統一大部分免疫學檢驗項目的質控品和標準品,所供應的部分,存在項目不全和價格昂貴的弊端。這是造成大多數試驗室達不到質量控制標準,檢驗質量出現波動的原因所在。當前,缺乏充足的試劑是普遍存在的問題。而且,研究內容與臨床也沒有實現有效結合,這些是造成免疫學檢驗在診治疾病中,其作用沒有得到有效發揮的關鍵因素。

5 發展建議

醫院領導和檢驗科應充分的認識到免疫檢驗的重要性,設置免疫學檢驗專業,積極引進設備,展開定位項目,并配備專業人員,加強對人員的培訓,把室內質量控制健全起來,成立免疫檢驗學小組,負責分析相關問題和制定解決方案,強化管理參考品和質控品,竭力把檢驗效果提高上來,真正發揮出臨床免疫學的作用。

6 小 結

在臨床免疫學中,臨床檢驗占有重要的一席之地,而所研發的各項技術有效的推動了臨床檢驗學的發展,并使檢測時間被縮短,樣本用量也被節約,從而在診斷上實現了無創和快速以及準確。但也存在困難,我們應該予以正視,即需要有效合理的把復雜的數據應用起來,從而能夠把患者負擔減輕,有利于成本的控制。同時為達到臨床免疫檢驗的要求,需要強化交流和合作基礎研究項目,調動在崗員工學習各種技術的積極性,努力把自身綜合素質提高上來。

參考文獻

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篇4

關鍵詞:小兒哮喘;免疫學;發病機制

小兒哮喘是一種表現反復發作性咳嗽,喘鳴和呼吸困難,并伴有氣道高反應性的可逆性、梗阻性呼吸道疾病,會嚴重危害兒童的身體健康,異常免疫反應在發病中起著重要作用,其主要病理過程為氣道黏膜水腫,嗜酸性粒細胞、淋巴細胞和中性粒細胞浸潤氣道,導致內分泌物增多[1-2]。由于氣道有炎癥,使氣道高反應性,細小支氣管管腔狹窄甚至閉塞,血清和氣道分泌物中總免疫球蛋白(IgE)和過敏原特異性IgE增高,該病理和病理生理改變的本質是異常的免疫反應。

1、遺傳學背景

哮喘為多基因遺傳病:其遺傳度高達77%,但環境因素僅占23%。通過結合DNA芯片技術與臨床表型關聯的分析得出:哮喘候選基因的篩選已被越來越多的人所關注。目前已發現11q與過敏體質(atopy)有關,其控制總IgE和氣道高反應性的基因位點位于染色體5q31成簇的細胞因子(IL-4,IL-13和IL-4受體)中。這些基因的突變導致細胞內信息傳遞因子信息傳感和轉化活化劑-6(STAT6)活化[4],促使atopy和哮喘的發生。而且β2受體的突變與哮喘有緊密的關系,位于14q的T細胞抗原受體(TCR)和特異性IgE反應連鎖。由此可見,哮喘的發病和atopy的形成均具有遺傳背景.。然而近幾十年,哮喘的發病率卻在成倍的上升,這說明不僅僅是候選基因發生突變而導致的,主要原因是環境因素變化。此外,從已知的哮喘候選基因來看,均屬免疫因子的基因位點,這些基因多態性的表型(臨床表現)必然關系到免疫學改變[3]。

2、TH1/TH2 細胞功能失調

TH1 細胞的主要通過分泌IL-2和IFN- γ等細胞因子對抗細胞內細菌及原蟲的免疫反應,對誘發器官特異性自身免疫病、器官移植排斥反應以及抗感染色疫中起面議調節作用,而TH2細胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13,能夠在誘發過敏反應中調節體液免疫反應,并輔助B細胞合成轉化免疫球蛋白,其中,分泌出的IL-4能夠促進IgE的合成,IL-5和IL-8能夠延長嗜酸性粒細胞在氣道內的存活時間,所以,形成過敏體質的基礎便是TH2的功能亢進[4]。

在一般情況下,TH1/ TH2細胞處于恒定狀態,二者功能發生變化時又會產生相互影響,例如當哮喘患者TH1細胞功能下降時,TH2細胞的功能就反而增大,導致生成大量炎癥因子,IFN- γ水平降低,IL-4、IL-5水平升高,說明患者體內TH1/ TH2功能失調,當然,TH1細胞和TH2細胞的功能并不是相互獨立的,TH1/ TH2細胞起著相互抑制的作用,當TH1內的細胞因子IFN- γ拮抗TH2的IL-4和IL-10時,會導致TH2細胞的活性減弱,相反,當TH2細胞內的細胞因子IL-4和IL-10拮抗IL-2和IFN- γ時,TH1細胞的活性就會減弱。總免疫球蛋白會促進肥大細胞和嗜酸粒形細胞分化,進而形成以IgE為特征的速發型變態反應,即遲發型哮喘反應。

從最近的小兒哮喘發病機制的研究結果:諸多哮喘患兒的體內并不存在TH1細胞功能低下或者TH2細胞功能亢進的現象,由此表明,TH1/ TH2細胞失衡并不是導致小兒哮喘發病的唯一因素,還尚有其他亟待可知的機制參與。

3、TH2細胞引起免疫反應

1、嗜酸性粒細胞(eosinophil) 嗜酸性粒細胞屬于白細胞,其具有粗大的嗜酸性顆粒,內含有過氧化物酶和酸性磷酸酶,氣道全層會在TH2細胞內的細胞因子IL-5和 IL-13的誘導下聚集大量嗜酸性粒細胞,從而釋放出炎癥介質,主要有嗜酸細胞神經毒蛋白、膠原酶、NO、以及血小板激活因子等。

2、免疫球蛋白(IgE) IgE是人體的一種抗體,存在于血中,可以引起I型超敏反應,TH2細胞內的細胞因子IL-4能夠促成lgE的合成,它與肥大細胞和嗜堿性粒細胞結合釋放出炎性介質,從而產生免疫功能。

3、細胞黏附分子(CAM) 細胞黏附分子能夠通過介導白細胞與內皮細胞及其他氣道結構細胞的相互作用來調控白細胞在局部的聚集與歸巢等活動[2],由于TH2內細胞因子IL-6以及腫瘤壞死因子的刺激,導致炎癥細胞大量在氣道聚集。同時,血管細胞黏附因子、細胞間黏附分子、分泌因子都會到氣道參與聚集。

4、趨化因子(chemokines) 趨化因子在炎癥反應中有著不可替代的作用,它能夠吸引白細胞移行到感染部位的一些低分子量趨化因子(多為8-10KD),同樣,嗜酸細胞活化趨化因子也會參與到炎癥細胞在氣道聚集。

5、內皮素(Ets) 內皮素存在于血管內皮以及各種組織和細胞中,是調節心血管功能的重要因子,能夠維持基礎血管張力與心血管系統穩態。其合成主要取決于巨噬細胞原炎癥因子和腫瘤壞死因子-α的調控。內皮素不僅能夠有效收縮支氣管平滑肌,而且還能促進黏膜下腺體的分泌以及促使平滑肌合成纖維細胞的增殖。

4、樹突狀細胞(DC)

樹突狀細胞是機體功能最強的專職抗原遞呈細胞,能高效地攝取、處理和遞呈抗原,自身有很強的免疫刺激能力,對小兒哮喘的發病機制起著至關重要的作用。其通常少量分布于與外部接觸的皮膚部位,DC主要分為髓樣DC(DCl)和淋巴樣DC(DC2),DCl分泌的IL-12和IL-18促使TH0細胞分化為TH1細胞,由于IL-4的刺激,TH0漸漸向TH2發育,同時IFN- γ的正反饋刺激DCl 使TH1分泌更多的IL-12,因而導致DCl功能不足,TH1/ TH2細胞功能失衡,很大程度上,會引起人的過敏反應[5]。

DC有成熟狀態和未成熟狀態,在人體內, DC大部分是非成熟狀態,未成熟DC有極強的抗原吞噬能力,在攝取抗原或受到外界因素刺激時就會分化為成熟DC,而成熟DC能有效激活初始型T細胞,近年來,人們越來越重視微環境因素對不成熟DC發育可能造成的影響,比如細胞因子。

最近研究表明又出現了低3種表型的DC[6],即低分化DC,其吞噬功能很強,但分泌細胞因子的能力較弱,它與DC1、DC2不同的是,在提呈抗原的過程中并不會激活TH0細胞。由此看出,樹突狀細胞對小兒哮喘的發病具有關鍵作用。

5、免疫耐受現象

免疫耐受是指免疫活性細胞接觸抗原性物質時所表現的一種特異性的無應答狀態,如在抗原或過敏原刺激下,樹突狀細胞內不成熟的DC能夠抑制氣道炎癥反應。但準確機制尚不明,導致不成熟DC誘導T細胞的無能化,可能是由于它們之間缺少共刺激分子。

6、哮喘的發作與因素

哮喘發作的前兆便是出現過敏體質,與TH2細胞不同,T細胞主要產生IL-10來抑制TH1細胞和TH2細胞,而TH3細胞主要分泌TGF-β來抑制炎癥的反應,通過誘導共刺激分子,T細胞、TH3細胞由于與其配體的相互連接而被活化 ,從而導致細胞功能缺乏,免疫耐受狀態被破壞,便出現了過敏體質。

由于近年來哮喘發病率急速上升[7],隨之便出現了各種導致因素,感染便是其中之一,感染的抗哮喘機制是極其復雜的,通過toll樣受體細菌會促使TH1的發育,由于缺乏經常性呼吸道感染的原因,導致TH1不能完全發育,使新生兒時期,TH2細胞的功能亢進發展迅速,便形成了過敏體質。已有醫學證明鼻病毒、腺病毒、衣原體或支原體呼吸道感染也會導致哮喘的發作,但是也并不是所有的呼吸道感染都能誘發哮喘的發作。是否導致哮喘的發作取決于病原體的抗原成分,成分不同,可能誘發哮喘也可能抗哮喘,哮喘的發作與感染機會并沒有直接的關系。

7、哮喘的免疫學治療

隨著醫學技術的不斷更新,目前已研究出許多控制哮喘發作的方法,如氣道吸入糖皮質激素、抗原特異性免疫療法以及LgE單克隆抗體治療等療法,但這些并不能從根本上治療哮喘,,如糖皮質激素,它只能控制哮喘癥狀,必須持續用藥來預防復發。所以深入研哮喘發病機制探索出一種新的能夠抑制哮喘的發作的療法是有意義的。

由于哮喘發作的機制是免疫耐受被打破,所以想要研究出預防和治療哮喘的有效方法就需重建免疫耐受,增強免疫耐受的方法如下:

7.1益生態學治療:為激活黏膜免疫系統NOD2的活性來預防過敏性疾病的發生,可口服乳酸桿菌。

7.2抗原特異性免疫治療:通過反復接觸少量過敏原來調節機體的免疫應答,使機體產生耐受性,當機體再次接觸過敏原時,便可減少介質釋放,減輕氣道炎癥,從而降低氣道反應性。

7.3脫敏治療:脫敏治療有口服過敏原和皮下注射過敏原,為提高其特異性免疫耐受,可通過誘導IL-10來抑制IL-4的產生。皮下注射過敏原已廣泛應用于小兒哮喘的臨床。

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篇5

【關鍵詞】復發性口腔潰瘍;免疫紊亂;固有免疫;體液免疫

【中圖分類號】R78【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-6851(2014)05-0047-02

復發性阿弗他潰瘍( Recurrent Aphthous Ulcer, RAU), 又稱復發性口腔潰瘍、復發性口瘡( Recurrent Oral Ulcer, ROU ) 或復發性阿弗他口炎( Recurrent Aphthous Stomatitis, RAS) ,是一種常見的炎癥性口腔粘膜病。其主要發生于唇、頰和舌緣黏膜,在角化完全的附著齦和硬腭中很少發生[1,2]。RAU的發生較為常見,病因十分復雜,但其發病原因不詳,致病機制不明確,是多因素綜合作用的結果,且病情嚴重程度、間歇期和持續時間存在明顯的個體差異。目前關于ROU病因方面的研究,主要集中在免疫、遺傳因素、細菌、病毒、基因、食物過敏、胃腸道疾病等。近些年來,許多學者的研究結果表明免疫功能紊亂在RAU病因中起著重要的作用,下面對其免疫學方面的病因的研究進展進行綜述。

1免疫學病因的首次提出

1969年,Lehner首次發現RAU前驅期病損即有大量T淋巴細胞浸潤, 其中潰瘍前期是T輔助細胞(CD4,Th)占多數,潰瘍期則T毒性細胞(CD8, Ts/c)為主,愈合期又回到T輔助細胞(CD4)為主,提示T淋巴細胞在RAU 的發病中起重要的作用[3]。近年來,有學者認為RAU是由于機體免疫活性細胞亞群失衡所導致的疾病[4]。機體中免疫功能的正常運行,依賴于各免疫細胞系及各細胞亞群之間相互協調,維持免疫狀態的平衡,一旦平衡被破壞,則導致免疫調節紊亂而發生疾病。如果針對性地使用免疫調節藥物,可能對于臨床上治療復發性口腔潰瘍具有較好的療效[5]。

2RAU與固有免疫

雖然T細胞是參與口腔潰瘍的初始細胞,但并不是口腔局部組織損傷的唯一細胞類,尤其是中性粒細胞在自身免疫性疾病中也能夠介導組織損傷。已有報道證實免疫復合性脈管炎是RAU的發病機制之一。在口腔黏膜局部堆積的免疫復合物通過招募中性粒細胞釋放組織降解酶,從而損傷粘膜,產生潰瘍[6,7]。還有研究表明,病毒感染可能在RAU的發病中起著重要的作用。正常人體中的NK細胞能夠殺傷被這些病毒感染的細胞,而在RAU患者的急性期和后期,NK細胞的活性明顯低于正常水平,從而誘發機體發生RAU[8]。在RAU患者中存在中性粒細胞的遷移和NK細胞活性的下調,說明固有免疫功能的紊亂是RAU發病機制之一。

3RAU與體液免疫

口腔免疫狀態受局部及全身免疫狀態的影響。唾液免疫球蛋白是全身體液免疫球蛋白的組成部分。口腔免疫防御體系中,分泌型免疫球蛋白( SIgA )在口腔免疫防御中起重要作用,它參與機體的局部免疫, 被認為是機體抗感染、抗過敏的重要免疫屏障。因此,口腔的免疫狀態主要取決于SIgA的含量。吳慧華等研究發現RAU患者唾液S IgA檢測結果較正常對照組低, 一方面免疫力降低使之受到病原體的侵襲與感染,導致RAU的發生, 另一方面在免疫反應的過程中消耗了SIgA。此外,炎性刺激可以加強唾液腺體的分泌,由于唾液量的增加使SIgA的含量受到了稀釋, 因此RAU患者唾液SIgA的含量低于正常水平。RAU患者唾液IgG含量與正常對照組無明顯變化,說明IgG在口腔潰瘍中,不具有特異性。在實驗家兔的血清中檢測到了抗口腔黏膜抗體, 抗體的效價隨著免疫次數增加而升高,且實驗家兔口腔黏膜潰瘍發生的頻率亦隨之增加,之間呈正相關關系。免疫熒光抗體檢測發現,試驗家兔的口腔黏膜潰瘍處、黏膜棘層、基底層及基底膜有IgG沉積。所有這些檢查,與人類RAU的研究結果基本相同。

4RAU與細胞免疫

許多研究證實,多種細胞因子分泌紊亂在RAU的發病中起著重要的作用。研究發現,RAU患者唾液和血清中TNF-α水平明顯高于正常人群,在發病的急性期尤為顯著。用TNF-α抑制劑能夠有效抑制RAU的發生與發展,說明TNF-@在RAU發病中有著重要作用[16]。TNF-α刺激上皮胞質細胞中主要組織相容性復合物1型和2型抗原的表達,T細胞識別這些細胞抗原以后觸發細胞毒性反應,并導致口腔黏膜形成潰瘍[17]。TNF-α還可上調黏附分子和趨化因子的表達、趨化并促進T細胞復制,對上皮細胞產生直接的細胞毒作用。而且,TNF-α能夠誘導其它細胞分泌IL-6、IL-8等。IL-6既促進輔T細胞生長和分化,也可促進細胞毒性T細胞的分化;IL-8則能通過招募更多的細胞毒性T細胞至潰瘍損傷處進一步發揮破壞作用。因此,RAU患者體內TNF-α上調與RAU患者體內TNF-α上調與RAU密切相關。

5RAU與粘膜抗體

部分RAU患者外周血中可檢測到循環免疫復合物和自身口腔粘膜抗體,同時在口腔中可檢測到幽門螺旋菌(Helicobacter pylori,Hp),因此很多學者認為RAU的發病與Hp感染及交叉抗原有關。王淑麗等發現口腔中的Hp感染不但與RAU的發生相關,而且在血液中,由Hp與人上皮細胞表面抗原等結構類似的多糖抗原誘導的自身免疫反應可能是復發性口腔潰瘍發生機制中的重要因素。這些均表明RAU與Hp和上消化道疾患關系十分密切。其實口腔粘膜與胃腸粘膜同屬消化系統,均來自外胚層,其結構、功能、生理、病理必然有許多相似之處,彼此有著共同的抗原成分,有類似的發病機制。其發病機制可能是口腔粘膜自身抗原致敏淋巴細胞產生抗粘膜抗體,形成免疫復合物,激活局部的補體,導致多形核細胞浸潤和炎癥反應,導致組織細胞溶解,最終導致灶狀粘膜損害和潰瘍形成。誘發胃腸粘膜病損的抗胃壁細胞抗體與誘發口腔粘膜病損的抗口腔粘膜抗體相互作用并形成交叉自身免疫。

作為自身抗體的粘膜抗體被認為在RAU發病過程中發揮重要作用,但作為自身免疫性疾病中普遍存在的抗核抗體尚未在RAU患者的血清中找到。

6結語

綜上所述,RAU患者免疫學方面改變的各項證據均說明免疫因素在RAU發病中起重要的作用,其中T淋巴細胞亞群分析以及功能測定在RAU發病機制中占有重要地位,可以作為臨床檢測的參考指標。但這些細胞免疫及體液免疫在RAU中的作用及機制目前尚處在探索階段,相信隨著近一步的深入研究,人們將揭開RAU的發病機理并找到其防治的有效方法。

參考文獻

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篇6

【關鍵詞】 結核分枝桿菌Rv1009蛋白;體外實驗;免疫學特性;皮下注射

結核病是危害人類健康的頭號公敵, 是傳染病中給人類造成傷害最為嚴重的疾病。在臨床中, 針對結核疾病主要使用的藥物是卡介苗, 但是從近幾年的研究上來看, 卡介苗的保護性不完整情況越來越突出, 再加上人口流動性和艾滋病流行、吸毒、酗酒等外界因素的影響, 結核疾病在全世界范圍內廣泛擴散, 并且呈現出發病人群的數量回升的趨勢。為了積極研究結核疾病的致病機制和免疫機制, 研究出有效預防和治療結合疾病的藥物, 本院特進行了一次研究, 取得了較為良好的效果, 現將具體情況報告如下。

1 材料與方法

1. 1 材料 液體培養液主要由Difco公司提供, IFN-γ、IL-10和IL-12所需要使用的檢測試劑盒由深圳晶美公司提供[1], OADC和RPM11640培養所需要的培養基主要由GIBCO公司提供。另外還在華美生物公司購進了E.coliDH5α和羊抗鼠。本次研究中所使用的對象為小白鼠, 均為雌性。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 制備融合蛋白和轉移膜[2] 將轉化的E.coli DH5α添加在20 ml的培養液中, 在37℃的環境中進行振蕩培養, 培養的時間在4 h左右, 并且使用IPTG進行誘導。對上述制備好的融合蛋白進行急菌處理, 將其轉移到硝酸纖維素膜上, 將含有目的蛋白表達的NC膜剪下備用即可。

1. 2. 2 免疫小白鼠[3] 將小白鼠隨機分為Rv1009免疫組和生理鹽水組, 各5只。Rv1009免疫組小白鼠需要在腹股溝皮下包埋兩條NC膜, 進行3次免疫, 每次免疫的時間間隔為2周;生理鹽水組小白鼠皮下注射生理鹽水即可。收集所有小白鼠的血清, 采用ELISA方式來對小白鼠血清中抗體的滴速情況進行測定。

2 結果

Rv1009蛋白小白鼠血清特異性抗體的滴速為1:1700, 生理鹽水組小白鼠檢測呈現出陰性。Rv1009組淋巴細胞的增殖數量為(2.5±0.2), 生理鹽水組淋巴細胞增殖的數量為(0.8±0.1), Rv1009組淋巴細胞阻滯的速度較為明顯。另外, 在IFN-γ的含量方面, Rv1009組為(1250±33)pg/ml, IL-10的含量為(522±16)pg/ml, 以上數均明顯高于生理鹽水組的[(255±20)、(75±5)pg/ml]。在IL-12的水平情況方面, 各組別之間的含量較為相近。

3 討論

在臨床研究的過程中, 很多學者在結核領域做出了相當大的貢獻, 這些研究的成果在不同程度上給結核的防治帶來了積極的借鑒意義[4], 也給人類帶來了福音。學者Mukamolova發現, resuscitation-promoting factor(Micrococcus luteus分泌的能夠復活的促進因子, 簡稱為RPF)[5]能夠刺激結核細菌休眠, 也能夠促進患者機體繁殖和生長, 在結核疾病中所產生的作用與真核細胞的因子極為相似, 能夠進行自我刺激。另外, 還有實驗證明, RPF還能夠對其他種類的高G+C含量中的革蘭陽性菌產生刺激, 也就是說, RPF能夠對結核分枝桿菌產生作用[6]。在學者Sassetti的研究過程中發現, RPF蛋白并不是結核株生長所必須具備的條件, 而且這種樣蛋白在功能傷害會出現重疊的現象[7]。在本次研究的過程中, 進行試驗的小白鼠體內特異性抗體的滴速情況為1:1700, 證實了本次實驗研究的結果正確性。淋巴細胞的增殖數量為(2.5±0.2), IFN-Y的含量為(1250±33)pg/ml, IL-10的含量為(522±16)pg/ml。上述指標均能夠證明Rv1009蛋白能夠誘導有效細胞產生免疫應答的情況。作者認為, 在感染的過程中首先需要使介導細胞之間出于平衡的狀態, 也就是說在本次試驗研究中, IL-10在小白鼠體內水平升高不能夠單純地下結論說此種情況對機體會產生不利的影響[8]。

綜上所述, 結核分枝桿菌Rv1009蛋白讓人們在對抗結核疾病的過程中看到了希望, 具有極強的臨床研究價值, 值得在臨床中推廣應用。

參考文獻

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篇7

關鍵詞:奧蘇貝爾;先行組織者;醫學免疫學與微生物學

中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0000-00

1醫學免疫學與微生物學教學中存在的主要問題

醫學免疫學與微生物學(以下簡稱微免)是醫護學生的必修課,也是連接基礎醫學和臨床醫學的橋梁學科,在醫學教育中占非常重要的地位。在學習過程中,學生普遍反映醫學微生物內容繁雜、瑣碎,各章節框架相似,缺乏新意,難以記憶。而醫學免疫學則內容抽象難懂、枯燥乏味,因此教學內容難教、難學。如何高效的完成教學目標,讓學生達到課程教學的總體要求,成為急需解決的問題[1]。

2奧蘇貝爾教學模式

美國認知教育心理學家奧蘇貝爾通俗的認為認知結構就是書本知識在學生頭腦中地再現形式,是有意義學習的結果和條件。學生能否的習得新知識,主要取決于他的認知結構中是否有適當的能起固定作用的觀念,有意義學習是通過新信息與學生認知結構中已有觀念的相互作用才得以發生的。

2.1有意義接受學習理論

有意義學習理論是奧蘇貝爾在20世紀70年代初期提出的,他認為學習的成功與否與學習者原有知識關系極大。所謂有意義學習就是以符號為代表的新知識與學習者認知結構中已有的適當知識建立非人為的和實質性的聯系。根據學習方式,將學習分為接受學習和發現學習;根據學習內容與學習者原有知識結構的關系,學習分為有意義學習和機械學習。無論是接受學習還是發現學習都可能是機械的,也都可能是有意義的。奧蘇貝爾提出,進行有意義學習必須具備三個前提條件:第一,學習材料本身必須具備邏輯意義。第二,學習者必須具有有意義學習的心向。第三,學習者的認知結構中必須有同化新知識的原有適當概念。所謂有意義學習的心向是指學習者能積極主動的在新知識與已有適當觀念之間建立聯系的傾向性。如果 學生對待學習的態度是想理解學習材料,并且把新的學習和先前的學習聯系起來,學生就很可能以有意義的方式去學習,因而能極大的激發學生的學習積極性和提高教學效果。

2.2先行組織者教學策略

奧蘇貝爾不僅正確通過“發現學習”和“接受學習”均可實現有意義學習,而且還對如何在這兩種教學方式具體實現有意義學習的教學策略進行了研究,提出了先行組織者教學策略。“先行組織者”的定義是“在正式學習之前,以適當的方法介紹的關于學習主題內容的前導性材料,這個前導性材料的抽象性、一般性和包容性都高于正式學習材料”。先行組織者的形式并不固定,可以是一些陳述,也可以是一些用于說明、解釋學習內容的圖形、圖表,甚至幻燈片、動畫等通俗易懂的語言或直觀形象的具體模型。先行組織者教學策略的實施步驟為:(1)呈現組織者。在學習新知識之前,教師首先要從學生原有的知識、經驗出發,結合實際介紹引導材料,將新知識的上位概念納入學生的認知結構中。(2)呈現學習任務和材料。通過各種方式向學習者呈現學習材料時,說明知識結構,理順諸多學習材料的邏輯關系,使學習者理解具體的學習任務。(3)鞏固新知識,擴充與完善認知結構。教師采用各種方法組織教學過程,隨時為學生提示新、舊知識間的關聯, 使學生將新知識固定在原有的認知結構中。

3奧蘇貝爾教學模式在教學實踐中的應用

3.1微免教學中應用奧蘇貝爾教學模式的可行性

首先,國內外大量研究表明,奧蘇貝爾教學模式是行之有效的,它幫助學生提高其所掌握知識的層次性、組織性,能夠促使學生形成適當的、穩定的和清晰的認知結構。但運用該教學模式的前提條件是學習材料本身應具有邏輯意義。而《微免》這門課尤其免疫部分,知識系統性強,有一定邏輯性,不單靠記憶,更需要理解、分析和綜合。先行組織者教學策略可以很好的起到聯系新舊知識的作用。另外,醫護專業學生學習負擔重,先行組織者充分發揮教師的主導作用,幫助學生在較短時間輕松獲取大量的專業知識。

3.2先行組織者教學策略在教學實踐中的實施

先行組織者呈現的形式多種多樣,但應具有一些共同的基本特點:如淺顯易懂、引人入勝、富有召喚力;展示將要學習的內容和意義;能將有關的方法或思路遷移到新的情境中,降低教學內容的難度等。本文嘗試將概念型組織者、比較型組織者和問題型組織者應用于微免教學中以提高教學效果[2]。

3.2.1概念型先行組織者

在學習新內容前,先展示概念圖,其主要目的是要把學習的概念通過圖示進行組織,可以讓學生預先有一個總括性的框架,從而起到先行組織者的作用。例如在講授醫學免疫學部分時,抗原、抗體與免疫應答是醫學免疫學的核心與基礎內容,但由于免疫學內在的邏輯性和連貫性,學生在初學這些概念時不易理解。教師可以在講述概念之前,先解釋這三個概念間的關系。可以利用關系圖來描述這三者之間的關系,這樣能使學生同時掌握三個概念,并理解了免疫應答的基本過程。見圖1。

圖1 抗原、抗體與免疫應答的關系

3.2.2比較型先行組織者

如果學生對學習的新知識不完全陌生,而且原有的知識結構與新材料有相類似之處,教師就可以設計一個比較性組織者,以幫助學生弄清新舊知識間的異同點,增強新舊知識間的可辨性。醫學微生物學的內容相對零散,不易記憶,但是其內容有很對相似的地方,可以進行類比,因此可設計比較型的先行組織者。例如在講腸道桿菌時,在形態特點、致病性等方面有很多相似之處,可以設計大腸埃希菌、沙門菌、志賀菌之間的類比,見表1。對于各類細菌與病毒都可設計這樣的比較表格,其異同點一目了然,可以更好的幫助學生融會貫通,理解記憶。

表1腸道桿菌的比較

大腸埃希菌 沙門菌 志賀菌

生物學性狀

致病物質

所致疾病

防治原則

3.2.3問題型先行組織者

有意義學習心向在具體學習活動中的表現是學生自愿積極主動的學習。德國教育學家狄思惠說“教學的藝術不在傳授的本領,而在于激勵、喚醒、鼓舞”。教師在講授新知識前,可以設置學生比較感興趣的問題或者案例激發學生的興趣,調動學習的積極性,促使學生產生迫切的學習欲望[3]。比如在講超敏反應時,可以讓同學們討論下自己有沒有過敏現象?對什么過敏?有那些表現?同時結合臨床青霉素過敏導致死亡的案例,使學生迫不及待的想知道為什么會過敏?過敏有那些特點?有哪些過敏現象?如何防治過敏?在學生興趣濃厚、好奇心強、學習狀態最佳時引入主題教學內容,以此達到提高教學效果的目的。

4奧蘇貝爾教學模式對教學實踐的啟示

奧蘇貝爾教學模式是一種很有效的教學模式,可以提高學生學習的效果,有助于醫護學生對醫學知識的學習、保持、遷移和運用;有助于教師設計教學內容、安排教學順序,以適合學生認知結構的特點。但奧蘇貝爾教學模式能否提高學習和保持效果,取決于教師是否全面深入了解學生能力和知識狀況,是否合理組織教材和控制教學進程。因此,具有一定局限性,故在微免教學中仍需與其他教學模式相結合,使微免教學將更上一臺階。

參考文獻

[1] 邢朝云,王學屏,王雪英,林輝.淺談高職院校《醫學微生物與免疫學》教學現狀及對策[J].中國校外教育,2013,2:136.

篇8

【關鍵詞】 結核分枝桿菌;Rv1009;結構域多肽;免疫學特性

DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2015.17.191

為了探討慢性胃炎的有效治療方式, 本院特進行了一次研究, 取得了較為良好的效果, 現將具體情況報告如下。

1 材料與方法

1. 1 材料 7H9液體培養液引進于美國Difco公司;IFN-γ、IL-10和IL-12所使用的ELISA檢測試劑盒主要由深圳晶美公司提供。MTBH37RV是由陜西省結核病防治中心提供, BCG疫苗株主要由蘭州生物制藥研究所提供, 國藥準字為SF20020034, 批號為20011201。RPMI1640主要購自于華美生物有限公司[1]。本次研究的主要對象為小白鼠, 所有選用的小白鼠均為雄性, 由湖南省第四軍醫大學試驗動物中心資助。33只小白鼠作為本次研究的主要對象, 將其隨機按照融合蛋白免疫情況的不同分為Rv1009組、BCG組和生理鹽水組。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 脾淋巴細胞增殖指數檢測試驗 分離三組小白鼠的脾淋巴細胞, 并將細胞數量調整到5×105/L, 200 μl/孔, 在孔板中用小牛血清對RPMI-1640進行培養, 并且加入PPD2 μg/孔, 但是在對照孔中不加入PPD, 調零孔不加細胞。將其放置在孵箱中進行培養, 再加入20 μl MTT繼續培養4 h后終止培養, 棄上清后再在孔板中加入DMSO震蕩10 min后測算相關的刺激指數。

1. 2. 2 小白鼠血清異性抗體檢測方式 用純化的方式將融合蛋白作為抗原, 包被ELISA板, 在4℃環境下過夜之后將37℃的環境下封閉, 30 min之后洗滌, 并且加入不同稀釋度的免疫小白鼠的血清, 洗滌后加HRP標記的羊抗鼠。待OPD顯色之后測定490 nm處的吸光度值。

1. 3 觀察指標 三組小白鼠中的血清特異性抗體滴速、脾淋巴細胞增殖指數情況、淋巴細胞懸液中IFN-γ、IL-10、IL-12的產生水平進行觀察。

1. 4 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數 ± 標準差( x-±s)表示, 采用t檢驗。P

2 結果

結核分枝桿菌Rv1009結構域多肽免疫小白鼠血清特異性抗體的滴速為1:13800, 淋巴細胞增殖的指數為(2.42± 0.17), 生理鹽水組小白鼠的淋巴細胞增殖指數為(0.91±0.13)。比較差異具有統計學意義(P

3 討論

結核疾病英文名稱為tuberculosis, 簡稱為TB, 是目前世界范圍內最為重要的致病因素, 患者很容易產生死亡的情況[2]。據相關統計顯示, 在全世界范圍內, 約有33%的人群感染結核分枝桿菌的情況, 發生結核分枝桿菌感染的情況的新增人數每年約有1500萬, 大約250萬患者發生死亡的情況[3]。從目前結核分枝桿菌的存在形式上來看主要是潛伏感染, 從這一方面可以證明, 結核分枝桿菌耐藥性能較強, 可以在體內長期生存, 這一特點也是造成近幾年來結核疾病在臨床中呈現出上升趨勢的重要原因, 因此對隱藏性結核分枝桿菌進行控制是臨床中最為重要的方面[4]。從目前臨床情況上來看卡介苗是預防結核分枝桿菌主要的預防疫苗, 但是這種疫苗在臨床中所表現出的保護期較短, 免疫應答能力較弱。另外還需要注意的是, 卡介苗對結核隱性感染者并沒有效果。因此找到一種能夠替代卡介苗的疫苗成為國內外研究的重點問題。通過本次研究發現, 結核分枝桿菌Rv1009在生長的過程中發揮出重要的作用, 具有多種淋巴細胞抗原表位的特點, 是治療結核疾病新的切入點。從本次研究的結果上來看, 在小白鼠血清中能夠檢測到較強的結核分枝桿菌Rv1009結構域多肽抗體, 因此證明此種免疫方式的可行性[5]。

綜上所述, 結核分枝桿菌Rv1009結構域多肽在體外實驗研究的過程中能夠取得良好的效果, 很有可能成為未來新型的結核疫苗之一, 具有極強的臨床研究價值, 本次研究中的結果值得在臨床中大力推廣應用。

參考文獻

[1] 樊愛琳, 師長宏, 蘇明權, 等. 結核分枝桿菌Rv1009結構域多肽的免疫學特性研究 .中華檢驗醫學雜志, 2008, 31(11):1282-1286.

[2] 樊愛琳, 馬越云. 抗結核分枝桿菌RpfB結構域單克隆抗體的制備及鑒定. 生物技術通訊, 2014, 25(6):804-808.

[3] 蒯守剛, 崔振玲. 結核分枝桿菌Rv3671c基因的克隆表達及免疫印跡檢測. 臨床檢驗雜志, 2012, 30(11):906-908.

[4] 霍如松. 結核分枝桿菌Rv1738、TB31.7及RPFE的表達純化及免疫特性分析.揚州大學, 2012.

篇9

    伴隨著世界經濟與學技術的蓬勃發展,醫療技術的發展在現當代取得了一系列舉世矚目的成就,就臨床免疫學檢驗工作而言,已成為現代醫院診療工中不可或缺的重要組成部分。隨著現代醫療診斷技術的不斷發展,如何有效地對臨床免疫檢驗的質量進行控制已直接影響到臨床的診斷結果的準確性,同時也間接影響到最終地臨床治療效果。由于在整個標本采集的過程中免疫檢驗標本從采集到結果的檢驗需經歷的環節較多,這就對臨床醫師對患者的生理、病理情況以及爭端方法的熟悉程度及綜合技能提出了很高的要求;

    2 臨床免疫學檢驗的建立與發展

    臨床醫學免疫檢驗自建立至今已經歷了一百個春秋。自從19世紀80年代后期開始,隨著很多學者專家開始從免疫動物或者攜帶有傳染病病毒的患者血清中發現有能夠治愈患者疾病的特異性結合病原體或其一系列的衍生產物的物質,而這些物質及為我們現在所熟識的抗體。就現代醫學理念來講,將能夠引起人體體內產生抗體的物質統稱為抗原。正是由于抗原以及抗體的發現,才促使現代醫學專家學者開始對人類或動物體外抗原刺激體內反應產生抗體這一現象進行系統深入的研究。隨著免疫學理論以及分子生物學還有其它以現代科學技術為依托的新興臨床免疫學檢驗繼能夠有日新月異的發展。

    3 提高臨床免疫檢驗質量的方法

    3.1標本采集與設備管理的優化

    作為檢驗分析前對質量控制的要求來說,檢驗人員首先需要做到對標本的采集和保存工作;密切注意整個樣本采集過程中的樣本采集的時間、止血帶的使用時間和方法、采血的姿勢、抗凝劑和穩定劑的選用情況。免疫檢驗工作,首先要求檢驗人員注意對整個標本的采集和處理工作。不同的采樣試驗對所采集的標本的要求有所不同。對于大多數以病人血清為標本的免疫檢驗而言,采集血清的時間應在清晨被采集者未進食前為宜,保持針筒的干燥性,抽血完成后需要馬上除去針頭并將所采集到的血液注入到干燥的試管內,注意在整個注血過程中采樣人員的注血速度不宜過快,不能對所采樣本進行振搖等一系列不允許的動作,以防溶血。在將整個血清分離完成后,應及時送往檢測,如需要求對所采試樣進行保存的話,可將試樣置于冰箱內冷藏,不宜速凍,以防止因為反復凍融而對整個檢驗結果產生不良的影響。作為對測定的血清標本的收集過程來說,激素類和治療藥物的使用要特別注意收集時間的變化以及檢驗人員的變化對整個測定結果的影響;其次,在采購人員對于相關儀器設備及試劑的選擇方面也同樣對整個測量結果有著十分大的影響;作為整個檢驗的執行者來說儀器設備性能的好壞將直接對檢驗結果的精確度造成非常大的影響。在整個檢測結束后要注意地成套儀器的保養和維護工作,工作人員要經常對溫度計、水浴箱、酶標儀、稀釋棒、恒溫箱、吸量管、分光光度計等臨床免疫檢驗的儀器設備進行核定、校正以及檢查等工作,從而確保儀器設備的使用性能,減少實驗過程中因為儀器所引起的誤差,繼而來保證檢驗結果準確性的目的,最終為意識的治療及患者的康復提供最有用的保障。對于當今品魚龍混雜,質量不一的試劑市場來說,慎重選擇且經常對試劑性能進行有關試劑的檢定工作是保證檢驗成功的重要因素。

    3.2 提高技術人員的素質

    人是整個免疫檢驗過程中的主體,是整個免疫檢驗過程中最積極、表現最為活躍的因素。在免疫檢驗過程工作的所有環節,都需要靠人來對整個試驗進行操作和把握,最終實現對整個臨床免疫檢驗質量控制的目標。因此,在整個臨床免疫檢測過程中檢驗技術人員的綜合素質與業務能力會對整個免疫檢驗的質量和結果產生重大的影響。因此,就要求臨床免疫檢驗的工作人員要每天按時對相關檢測設備進行消毒、搞好實驗室的衛生;做好相關實驗儀器的定期檢查工作:如冰箱、恒溫箱、水浴箱、酶標儀、熒光顯微鏡等,做好對整個實驗儀器的記錄使用情況,并如實填寫實驗報告,按規定進行免疫檢驗的質控工作,并分析情況做好記錄,簽字等工作。

    4 臨床免疫學檢驗與生物技術

    以現代新型科學技術為依托的臨床醫學免疫檢驗技術的廣泛應用,對現代免疫學研究的發展起了非常大的推動作用飛,其結果又在更深的層次以及更為廣范的領域內促進了現代高新生物醫療技術產業的發展,能夠使諸如細胞工程技術以及基因工程技術為代表的現代高科技技術得到更廣泛應用。近年來伴隨著疫苗、基因工程抗體治療以及重組細胞因子研制為主的生物工程制品產業有了蓬勃的發展,極大地推動了現代免疫學防治的開展,對許多傳染性疾病的傳播起到了強有力的遏制作用,從而為挽救更多的生命做出了巨大的貢獻。

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關鍵詞:免疫蛋白組學;研究進展

中圖分類號:Q939.91文獻標識碼:A文章編號: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

免疫原性蛋白質一直是微生物學家及醫學家研究的熱點。酶聯免疫吸附測定(ELISA)、免疫共沉淀及蛋白質印跡(Western blot)等技術都是基于抗原抗體特異結合的原理,用于檢測抗原存在與否,及探測一種疾病或一種微生物的免疫蛋白質組。但是,ELISA不能區分不同的免疫原性蛋白質,免疫沉淀則需要大量的抗體,且在抗原鑒定前需要去除抗體。起初,科學家曾試圖用抗體從電泳后的固體膠中探測抗原,但因所需抗體量大、操作過程復雜且重復性差等原因進展緩慢。蛋白質從凝膠向膜轉移技術的建立,使經凝膠分離后免疫原性蛋白質的探測成為可能,也促進了蛋白質印跡技術的發展。但傳統的蛋白質印跡技術由于電泳分離的效果差,及抗原鑒定成功率低,往往只用于普通的檢測、分析,很少用于大規模探測免疫原性蛋白質[1]。

蛋白質組學的特點是采用高分辨率的蛋白質分離手段,結合高效率的蛋白質鑒定技術,研究蛋白質的各種代謝和調控途徑[2],使分離高分辨率及鑒定高成功率復雜蛋白質成為可能。現代蛋白質組學技術與傳統免疫雜交方法相結合產生了一門新興的交叉學科免疫蛋白質組學(immunoproteomics)[3]。

1 蛋白質組學

1.1概述

蛋白質組學屬蛋白質化學的范疇,蛋白質化學包括研究蛋白質的結構和功能,通常涉及生物化學和酶學。蛋白質組學重點研究組成一個大系統的多個不同蛋白質的相互作用,它需對復雜混合物進行分析,不是通過測定完整序列進行鑒定,而是在數據庫匹配工具幫助下進行部分序列測定。它是系統生物學而不是結構生物學;是鑒定系統的行為而不是鑒定任何單一組分的行為。

“蛋白質組”是一種細胞、組織或完整的生物體所擁有的全套蛋白質[4]。生命科學的研究工作主要有4個層次:基因組學(genomics),轉錄組學(transcriptomics),蛋白質組學(proteomics)和代謝組學(metabolomics)。人類基因組計劃(human genomic project)順利完成之后,后基因組時代(post genome era)來臨,從而蛋白質組學成為科學家面臨的最大挑戰[5-7]。

蛋白質組學研究也是對分析手段的挑戰。如何同時測定一個生物中大量或全部基因的表達似乎通過引入cDNA或寡核苷酸微陣已得以解決。用DNA微陣和相關方法分析基因表達依賴于兩個重要工具:聚合酶鏈反應(PCR)和寡核苷酸與互補序列的雜交。但是沒有類似的工具用于蛋白質分析。原因首先是沒有蛋白質PCR等價物,目前不可能有多肽分子類似于核苷酸通過PCR復制的方式復制;其次,蛋白質不能專一性與互補氨基酸序列雜交。

另一個蛋白質組學的特有問題是細胞中每一個蛋白質產物并不一定只有一種分子實體。這是由于蛋白質翻譯后有修飾[8]。修飾的內容隨蛋白質的種類、細胞的調節機制和環境因子變化,許多蛋白質以多種形式存在。對任何特定基因的多種蛋白質產物進行檢測和區分的必要性使蛋白質組學在分析方面更具挑戰性[9]。

1.2蛋白質組學的工具

高通量、高靈敏度和規模化的雙向凝膠電泳-質譜是目前最流行、最可靠的技術平臺[10];酵母雙雜交技術已用于研究蛋白質連鎖群和蛋白質功能網絡系統。生物信息學方法在蛋白質組學研究領域已得到有效的利用,其中突出的代表是Eisenberg等聯合采用系統發育分布圖(phylogenetic profiles)法、融合蛋白序列(rosetta stone)法和基因鄰居(gene neighbor)法,成功地建立了酵母沉默信息調節子(silencing information regulator,SIR)作用網絡和酵母朊病毒(prion)功能連鎖網絡。

除雙向凝膠電泳,其他的蛋白質分離技術包括一維十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳 (1D -SDS AGE)、高效液相色譜(HPLC)、毛細管電泳(CE)、等電聚焦(IEF)和親和層析。最有力的技術是將不同的蛋白質和肽分離技術結合為多維技術,例如離子交換液相層析(LC)與反相高效液相色譜(RP-HPLC)的串聯是分離復雜肽混合物的有力工具[11]。

1.3蛋白質組學的應用

1.3.1蛋白質表達譜鑒定生物或細胞的特定狀態,如分化、發育狀態或疾病狀態下蛋白質的表達以及物理、化學刺激下蛋白質的表達。這種信息對于檢測藥物治療的潛在靶子極為有用。

1.3.2蛋白質網絡譜這是在生物系統中測定蛋白質之間相互作用的蛋白質組學方法。大多數蛋白質在執行功能時與其他蛋白質密切相關,這些相互作用是通過體外純化的蛋白質和酵母雙雜交系統獲得的。通過親和俘獲配對技術與分析蛋白質組學方法相結合,蛋白質組學可以鑒定更復雜的蛋白質網絡。在細胞中多蛋白質復合物與點到點的信號傳導途徑有關。在蛋白質網絡譜可測定的過程中,所有參與者的狀態是蛋白質組學最具遠大前景的應用之一。

1.3.3蛋白質修飾譜這是鑒定蛋白質怎樣以及在何處得到了修飾。許多蛋白質翻譯后的修飾控制著蛋白質的靶向、結構、功能和轉換。此外,許多環境化學因素、藥物和內源化學因素可產生修飾蛋白質的活性親電體。修飾蛋白質可用抗體測定,但是一個特定修飾的精確序列位點往往是未知的。蛋白質組學是研究翻譯后修飾的性質和序列專一性最好的方法。此法的擴展允許在一個網絡中同時鑒定調節蛋白質的修飾狀態,這是蛋白質組學技術的重要擴充[12]。

2 免疫蛋白質組學的技術要點

2.1二維凝膠電泳

二維凝膠電泳(two-dimensional gel elect-rophoresis,2DE)又稱雙向凝膠電泳,它的發展使得蛋白質混合物的分離達到高重現性和高分辨率,使定性和定量分析2個或多個細胞或組織標本中的蛋白質成為可能。2DE的出現早于通過基因測序技術檢測基因表達的方法,但2DE本身是一種重要的描述性技術,當分離后的蛋白質缺少快速和可靠的鑒定工具時,它在分子生物學研究中的應用受到限制。

軟電離技術電噴霧離子化 (ESI)和基體輔助激光解吸電離 (MALDI)的出現,使質譜成為現代蛋白質科學中最重要的組成部分。基體輔助激光解吸電離-飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)、電噴霧離子化串聯質譜(ESI-MS/MS)取代了速度較慢、靈敏度較差的Eadman化學降解法,用于分析和鑒定2DE分離所獲得的蛋白質樣品。此類方法的一般步驟是:先從2DE膠切下待分析的蛋白質斑點,用胰蛋白酶對蛋白質進行膠內消化,然后用質譜技術分析消化后得到的多肽片斷,用MALDI-TOF-MS測定酶解后的多肽片斷得到肽質量指紋圖譜并通過數據庫檢索來對蛋白質進行鑒定。在同一實驗中未鑒定的蛋白質,再用納升電噴霧串聯質譜(nano- ESI-MS/MS)或聯機的反相毛細管柱液相色譜電噴霧串聯質譜進行自動的數據掃描,肽離子經碰撞誘導裂解(CID)產生的串聯質譜圖譜,與數據庫中肽序列的理論串聯質譜圖進行對比檢索,鑒定蛋白質。

納升電噴霧串聯質譜是基于Wilm和Mann的理論研究,現已成為分析從1D和2D上分離得到的微量蛋白質的有力工具。電噴霧上樣還可在電噴霧接口前用HPLC分離多肽(在線CapLC-ESI-MS/MS)。nano-ESI- MS/MS和在線CapLC-ESI-MS/MS 2種方法是相互補充的,各有優勢[3]。

2.2 半干轉印

蛋白質從凝膠中向固相支持物的轉移創造了Western免疫雜交研究方法,由于是在液體環境中進行,它轉移速度慢,需要大電流,而大電流易產熱,所以實驗需在低溫下進行,使用很不方便。半干轉印解決了這個問題,且避免了緩沖液中不純雜質向固相膜載體的轉移。半干轉印法只需將凝膠與膜緊貼,夾在轉移緩沖液浸泡過的濾紙中間,然后將它們一起置于石墨電極之間,接通電源即可轉移,在室溫下1~2 h即可完成,非常方便。由于SDS在轉移環境中與蛋白質可逆結合,如果膠上的蛋白質與SDS已經分離,則它由于失去了電場提供的驅動力而不能轉移到膜上;相反,如果蛋白質已經轉移到膜上而仍未與SDS分開,則蛋白質可能穿透膜而不能結合到膜上,因此,要控制好半干轉印的時間。一般而言,高相對分子質量的蛋白質易丟掉SDS而留在膠中,低相對分子質量的蛋白質則不易丟掉SDS穿透膜。在陰極濾紙的轉印緩沖液中補加SDS可促進SDS與蛋白質結合,從而有利于高相對分子質量蛋白質向膜上轉移;通過增加雜交緩沖液中的離子強度,增加蛋白質與膜之間的疏水性相互作用,使低相對分子質量蛋白質獲得了較好的雜交效率。

2.3免疫芯片

免疫芯片(immunochip)作為一種高通量同步多元檢測系統,其檢測操作所需樣品量少、反應速度快、靈敏度高、穩定性好,在分子診斷學和蛋白質組學領域將會大有作為[13]。

目前,蛋白質組分析的研究主要依靠雙向電泳和質譜,繁瑣且低效,亟需建立簡便易行、靈敏、高通量的表達蛋白質分析方法。其中之一就是基于抗體微陣列的蛋白質芯片[14]。通過抗體工程可以得到各種重組抗體,加上目前商業可得的抗體,將組成數量可觀的抗體庫,應用這些抗體制造的抗體微陣列免疫芯片即能對含有各種功能基團的蛋白質進行全面快速的分析。

隨著芯片微型化技術的發展,微點的尺度進一步縮小至納米尺度,出現了納米陣列(nanoarray)免疫芯片。納米點陣應用原子力顯微鏡(atom force microscopy,AFM)的針尖制作,納點(nanospot)直徑一般為100~350 nm,僅約為微米陣列中微點尺度的1/1 000。它不僅微型化程度高,而且檢測程序無需進行分子標記,可直接用于復合物的測定,與表面等離子體共振(surface plasmon resonance,SPR)檢測方法有相似之處。2002年,美國西北大學的研究人員利用AFM制作了以免疫球蛋白為捕獲探針的納米陣列免疫芯片,并驗證其可與抗免疫球蛋白結合反應。

探針點并非越小越好,當點尺度小到一定程度時,因每點所含捕獲分子數量過少,檢測體系將表現出較大的差異性,從而失去統計學意義[15]。

3 免疫蛋白質組學的臨床應用

3.1在糖尿病中的應用

Ⅰ型糖尿病(T1DM)是一種多基因、多病因的自身免疫性疾病,發病特點是選擇性且不可逆的破壞胰島B細胞,導致胰島素產生障礙,患者終生需要外源性胰島素。1987年,Nepom等用2DE和免疫沉淀法分析T1MD患者HLA分子,發現HLA分子存在雜合性。Winer研究非肥胖型糖尿病(non obesity diabetes,NOD)小鼠和糖尿病患者,通過SELDI-TOF-MS的質譜技術鑒定出胰島Schwann細胞和Langerhans細胞分泌自身抗體,刺激膠質纖維酸性蛋白。研究發現,T1DM發病機制中存在自發免疫系統對抗胰島神經組織的途徑。Nielsen等的體外研究發現,B細胞成熟過程中在2 239個蛋白點中135個有差異變化,這是翻譯后修飾的結果,這些翻譯后修飾的蛋白質是研究T1DM發病機制的潛在靶位[16]。

蛋白質組學的研究技術在提高,將雙向電泳技術用于小鼠組織,通過增大2D膠、使用窄范圍的pH膠、細胞器分離可以獲得超過10 000個蛋白點,遠遠超過傳統方法獲得的1 900個蛋白點。用 IL-1β研究胰島B細胞系的蛋白質組學得到得結論是T1DM發病是多因素、動態的,并非某個基因單獨作用的結果。

3.2在腫瘤診斷中的應用

蛋白質組學被用于鑒定癌癥診斷的標志物,檢測疾病進展和鑒定治療的靶位。它在發現癌癥的標志物方面具有重要價值,因為蛋白質組反映了細胞內在的遺傳程序和直接的環境影響。美國國立腫瘤研究所組織的早期疾病探測研究機構多中心三期臨床試驗得出結論:通過血清及儀器標準化質控,增強激光解吸電離飛行時間質譜(SELDI-TOF-MS)是目前最有希望的檢測腫瘤早期的方法[17]。對乳腺癌和卵巢癌檢測的敏感性和特異性為93%和91%,較傳統的檢測標志物癌抗原提高很多[18];對前列腺癌檢測的敏感性和特異性為83%和97%;國內外學者還用SELDI技術對肺癌、肝癌、胃癌、腸癌、食道癌、鼻咽癌、喉癌、胰腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤進行了檢驗和研究,也取得了很好的效果[19, 20]。

3.3在病原性疾病中的應用

許多感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、梅毒、鼠疫等的抗原尚依賴ELISA、放射免疫法、免疫熒光法等間接測定,用SELDI則可同時直接檢測這些疾病特異性抗原的相對分子質量,并進行窗口期檢查,這是其他檢測手段無法做到的。

Jungblut等[21]通過免疫蛋白質組學手段,利用感染早期和晚期患者的血清研究了嘎氏疏螺旋體的免疫原性蛋白,在驗證了傳統使用的2個靶標抗原的同時,又找到了2個新的靶抗原。并且在幽門螺桿菌的診斷中,分別用幽門螺桿菌感染不同階段及其他原因導致的胃炎患者的血清,探測了幽門螺桿菌不同菌株的免疫原性蛋白,對其感染特異的免疫原性靶標蛋白進行了深入系統的研究,為其診斷、預防和治療奠定了良好的基礎。

應天翼等[22]提取福氏賀桿菌2a 2457T全菌蛋白進行不同pH梯度的雙向電泳,結合蛋白質印跡技術尋找發生免疫反應的蛋白質。用MALDI-TOF-MS鑒定了19個免疫反應蛋白點,對應于10種蛋白質,成功建立了福氏賀桿菌2a 2457T的免疫蛋白質組學研究方法,為尋找保護性抗原打下了基礎。

Pitarch等[23]通過免疫蛋白質組學手段從白假絲酵母中鑒定到了42個有免疫原性的持家酶。通過進一步的研究發現,在念珠菌病發病過程中,磷酸甘油酸激酶與乙醇脫氫酶抗體的產生與刺激人的免疫分化有關,并驗證了循環系統中白假絲酵母特異性抗體對念珠菌病發展的抑制作用。他們認為,高濃度的抗烯醇酶抗體的出現標志著患者處于恢復期,可作為病情發展的標記物。此研究為念珠菌病的早期檢測及臨床跟蹤提供了靶標,且可能被用作設計抗真菌藥物及疫苗的靶標。

3.4在其他疾病中的應用

英國Rrian Austen研究小組檢測了老年性癡呆(AD)患者的組織和腦脊液,發現了一種β-淀粉樣蛋白多肽,并被公認為是人腦產生神經退行性改變的標志物[24]。用SELDI進一步確定了抗原變異片段,為B型多肽的片段1~42,相對分子質量為4 511,是引發疾病的關鍵標志物。

在心血管病的診斷中,Allard等用SELDI技術首次發現載脂蛋白C-I(ApoC-I)和載脂蛋白C-Ⅲ(ApoC-Ⅲ)可區別缺血性和出血性腦卒中。用SELDI技術測定補體C3α鏈及纖維蛋白原的早期降解蛋白指紋,能更早地發現心肌梗死。

最近,Chen等提出免疫蛋白質組學應該分為3部分,(1)通過免疫蛋白質組學篩選外膜中具有免疫原性的蛋白質;(2)通過免疫后攻毒的方法鑒定免疫原性蛋白的保護性;(3)通過其中和能力來確定候選疫苗。按照上述原則,該研究小組通過實驗從嗜水氣單孢菌的外膜蛋白中篩選出了保護性達71.4%的抗原。但研究者認為,如果只作為診斷靶標,后兩步不是必需的,而應通過與其他菌株之間的交叉反應來篩選。

4 展望

目前免疫蛋白質組學已成功地應用于生物醫學的許多領域,如病源性微生物、自身抗原、腫瘤抗原及蛋白質修飾等的研究;也應用于不同種類免疫反應以及免疫反應過程中不同階段特異性免疫蛋白質的研究。其原理還用于蛋白質翻譯后修飾的研究,如通過磷酸化抗體來探測被檢蛋白質中磷酸化的情況等。在今后生命科學的相關研究中,免疫蛋白質組學將應用于更為廣泛的領域。

方法學上,二維凝膠電泳-質譜仍是目前最流行和較可靠的技術,但其通量、靈敏度和規模化均有待進一步加強,一些學者開始重視研究以色譜/電泳-質譜為主的技術。此外,酵母雙雜交技術雖已用于研究蛋白質連鎖群和蛋白質功能網絡系統,但尚缺乏快速、高效的手段獲取復雜蛋白質相互作用的多維信息。蛋白質組的生物信息學研究雖已有成功的先例,但其應用范圍與準確率仍需提高,所面臨的更大挑戰是如何綜合信息,準確分析蛋白質的相互作用,界定相互作用連鎖群。

學術上,在基因組、轉錄組基礎上的蛋白質組全譜研究,微生物已有成功的報道,但是在高等生物尤其是哺乳動物尚未見報道,人類組織或細胞的蛋白質組全譜研究則基本未涉足。此外,人類基因組草圖雖已公布,但是,估計的3.5萬左右基因中一半以上屬理論推測,需要從蛋白質組水平予以檢驗與確認,因此,開展人類組織或細胞的蛋白質組表達譜的分析勢在必行。

受基因調控的細胞內各種信號轉導途徑之間是相互交錯和彼此關聯的。雖然近年人們對轉導途徑以及相互關系的認識取得了進展,但是,針對任一生物體組織、細胞開展全方位的蛋白質組相互作用網絡的分析鮮有報道。而此類相互作用網絡的揭示對于深刻認識重要生理、病理過程的機制是不可缺少的[25]。

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