为什么会有这篇文章,因为这是中山大学2011年免疫学复试面试时的一道题。需要考生自己搜集资料,做一个presentation来展示2011年诺贝尔生理学或者医学奖获得者的工作,我不会告诉你其实我做了一个非常漂亮的ppt哦。2011年生理学或医学奖的得主是 Jules Hoffmann(朱尔斯.霍夫曼) Bruce Beutler(布鲁斯.比优特勒) Ralph Steinman (拉尔夫.斯坦曼 )

Ralph Steinman (拉尔夫.斯坦曼 )

1941年生于卢森堡埃希特纳赫

l法国斯特拉斯堡大学教授

l法国国家科学研究中心(CNRS)理事会委员

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Bruce Beutler

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1957年出生于美国芝加哥

美国免疫学家和遗传学者

加州拉霍亚斯克利普斯研究所遗传学学系主任

在他童年和少年时期,他就对生物学产生了浓厚的兴趣。

在他父亲的实验室里他从事生物学研究。

在大野干的实验室(以基因研究而闻名)工作。

他也在亚伯拉罕·布劳德(研究脂多糖、内毒素和单纯疱疹病毒的生物学专家)的实验室工作。

他深入涉及脂多糖和疱疹病毒领域,致力于对先天免疫系统进行研究。

Ralph Steinman

1943年生于加拿大蒙特利尔

美国洛克菲勒大学细胞生理学和免疫学实验室教授

美国医学会和美国国家科学院会员

免疫系统防御机制

第一道防线——固有免疫,可以消灭入侵的微生物,并引发炎症反应以阻止它们的进攻。如果入侵的微生物突破了先天性免疫的防线。

第二道防线——获得性免疫就会启动。T细胞和B细胞,通过“制造”抗体和杀伤细胞来消灭入侵的细胞。成功阻止一次感染性入侵后,获得性免疫系统就会对这种感染性入侵者产生免疫记忆,如果这个入侵者再次来犯,免疫系统就能更加快速和有效地动员起来对抗感染。

 

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朱尔斯.霍夫曼在1996年和他的同事研究果蝇如何对抗感染的时候有了开创性发现。他们使用有不同位点基因突变的果蝇进行实验,其中就包括一个被 Christiane Nusslein Volhard(Nobel Prize 1995)在胚胎发育中发现的Toll基因。

当霍夫曼用细菌或真菌去感染他的果蝇时,他发现,Toll基因突变的果蝇死亡了,因为他们不能建立起有效防御。

因此他得出结论,机体在感知病原微生物需要激活Toll基因表达的产物。

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死亡的果蝇在电镜下可以看到菌丝

 

布鲁斯.比优特勒一直在寻找一个能够结合细菌一种产物LPS(脂多糖)的受体。LPS是会导致感染性休克,过度刺激免疫系统甚至危及生命的状况的物质。

1998年,Beutler和他的同事发现小鼠对LPS的的抵抗力是由于类似的果蝇Toll基因的突变。其表达的Toll样受体(TLR)最后证明是一种LPS受体。当它结合脂多糖后,信号被激活,从而引起炎症。当内毒素剂量过多,甚至造成感染性休克。

这些结果表明,当遇到病原微生物时,哺乳动物和果蝇中使用类似的分子,激活先天免疫系统。先天免疫感受器终于被发现。

 

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拉尔夫·斯坦曼在1973年发现一个新的细胞类型,被他称为树突状细胞。他推测,这种细胞在免疫系统中很重要,并继续测试看它是否能激活T细胞。

l在他细胞培养实验中,树突状细胞的存在,导致鲜明的T细胞的应答。这些结果曾一度被人怀疑,但是随着Steinman的工作证明树突状细胞有激活T细胞的独特能力,这些怀疑逐渐消失。

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小鼠周围淋巴器官中发现的新型细胞

 

拉尔夫·斯坦曼和其它的一些科学家继续深入研究了免疫系统的调节与激活。

树突状细胞感知的由固有免疫反应产生的信号是T细胞激活的主要因素。

因此我们的免疫系统才能够只对病原微生物反应而不伤害自身。

后记:

很多人将免疫学视为艰涩难懂的基础医学,认为它离实际应用还有很远的距离。因此,不论是树突状细胞,还是Toll受体,此次的获奖内容似乎难以在公众中引起共鸣。

然而,免疫学的现状却并非如此。免疫学的研究成果已经渗透到临床的几乎每一个角落,应用免疫学技术和方法研究疾病发病机制以寻找可以应用于诊断、治疗和预防疾病的新方法、新试剂、新药物越来越得到重视。

免疫学依旧是一门非常具有潜力和前景的学科!

参考文献

Poltorak A, He X, Smirnova I, Liu MY, Van Huffel C, Du X, Birdwell D, Alejos E, Silva M, Galanos C, Freudenberg M, Ricciardi-Castagnoli P, Layton B, Beutler B. Defective LPS signaling in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice: Mutations in Tlr4 gene. Science 1998;282:2085-2088.

Lemaitre B, Nicolas E, Michaut L, Reichhart JM, Hoffmann JA. The dorsoventral regulatory gene cassette spätzle/Toll/cactus controls the potent antifungal response in drosophila adults. Cell 1996;86:973-983.

Steinman RM, Cohn ZA. Identification of a novel cell type in peripheral lymphoid organs of mice Cohn ZA. Identification of a novel cell type in peripheral lymphoid organs of mice. J Exp Med 1973;137:1142-1162.

Steinman RM, Witmer MD. Lymphoid dendritic cells are potent stimulators of the primary mixed leukocyte reaction in mice. Proc Natl Acad Sci USA 1978;75:5132-5136.

Schuler G, Steinman RM. Murine epidermal Langerhans cells mature into potent immunostimulatory dendritic cells in vitro. J Exp Med 1985;161:526-546.

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