内容正文:
《病原生物与免疫学基础》(第4版)人民卫生出版社
同步精品课程——中职专业课
第三章 免疫学基础2
知识目标 1.掌握免疫系统、免疫应答、抗感染免疫的概念与功能。
2.熟悉抗体产生的规律;细胞免疫的作用。
3.了解免疫调节及体液中的抗微生物物质。
能力目标 学会运用免疫学的基础知识正确理解免疫现象、辅助诊断及防治相关疾病。
情感目标 具有辩证、严谨的科学思维能力和实事求是的科学作风。
学习目标
第三章 免疫学基础2
导入情景
01
1、同学们,还记得上一次课学习了什么重点内容吗?
2、哪位同学可以回答以下问题:
(1)简述免疫球蛋白的基本结构。
(2)比较五类免疫球蛋白的特性。
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第三节 免疫系统
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免疫系统是机体执行免疫功能的物质基础,由免疫器官和组织、免疫细胞和免疫分子组成。
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一、免疫器官
(一)中枢免疫器官
中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所,对外周免疫器官的发育也有促进作用。
1.骨髓 位于骨髓腔内,是造血器官,也是各种免疫细胞的发源地。骨髓是机体重要的中枢免疫器官,也是再次体液免疫应答发生的主要部位。
2.胸腺 位于胸腔上纵隔前部、胸骨后方。
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一、免疫器官
(二)外周免疫器官
外周免疫器官是免疫细胞定居和发生免疫应答的部位,包括脾脏、淋巴结和黏膜相关淋巴组织。
1.淋巴结 主要功能是清除各个组织器官中的抗原物质。淋巴结内有T、B淋巴细胞以及巨噬细胞。
2.脾脏 是人体最大的外周免疫器官。脾脏主要清除血液内抗原物质以及自身衰老死亡的细胞。
3.黏膜相关淋巴组织 人体重要的防御屏障,是发生黏膜免疫应答的主要场所。
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二、免疫细胞
免疫细胞是指与免疫有关的细胞,包括T淋巴细胞(简称T细胞)、B淋巴细胞(简称B细胞)NK细胞和抗原提呈细胞等。其中T细胞、B细胞在抗原刺激下能够活化、增殖、分化、发生免疫应答,产生效应T细胞和抗体,故又称为免疫活性细胞。
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二、免疫细胞
(一)T细胞
T细胞是骨髓中的淋巴干细胞进入胸腺,在胸腺微环境作用下,分化发育成熟的淋巴细胞,故称为胸腺依赖性淋巴细胞。占外周血淋巴细胞总数的65%-80%。T细胞在介导适应性免疫应答的同时也参与免疫调节。
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二、免疫细胞
(一)T细胞
1、主要表面标志
(1)T淋巴细胞抗原受体(TCR):TCR是T细胞细胞膜上特异性识别抗原的结构,T细胞通过TCR与抗原物质特异性结合,构成启动免疫应答的信号。
(2)CD4:存在于部分T细胞表面,这些T细胞被称为CD4+T细胞,CD4与抗原提呈细胞表面的MHCⅡ类分子结合,协助TCR接受抗原。
(3)CD8:表面有CD8的T细胞称为CD8T细胞。CD8与抗原细胞膜上的MHC类分子结合,参与CD8+T细胞的活化增殖。
(4)CD2(绵羊红细胞受体);CD2能与绵羊红细胞结合。B细胞上无CD2,所以CD2是T细胞区别于B细胞的重要标志。采用T细胞与绵羊红细胞混合形成的E玫瑰花环试验可以检测血液中T细胞数量和比例。
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二、免疫细胞
(一)T细胞
2.分类
根据所处的活化阶段,可分为初始T细胞、效应T细胞和记忆T细胞。
按表达CD分子的不同,可分为CD4+细胞和CD8细胞。
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二、免疫细胞
(一)T细胞
(1)CD4+T细胞:主要为辅助性T细胞(Th),能识别抗原肽-MHCⅡ分子复合物。Th细胞可分化为Th1、Th2、Th3三类效应Th亚群。Th1细胞主要分泌细胞因子,引起炎症反应和IV型超敏反应;Th2细胞主要是促进B细胞增殖分化后分泌抗体,引起体液免疫应答。Th3细胞具在免疫负调节作用,可抑制细胞免疫和体液免疫。
(2)CD8+T细胞:是一类具有杀伤活性的效应细胞,称为杀伤性T细胞(Tc)或细胞毒性细胞(CTL),能识别靶细胞表面的抗原肽-MHC类分子复合物,通过使靶细胞裂解或靶胞凋亡的机制,特异性杀伤肿瘤细胞或病毒感染的细胞。
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二、免疫细胞
(二)B细胞
B细胞是由骨髓中的淋巴干细胞在骨髓的微环境作用下发育成熟的,故称为骨髓依赖性淋巴细胞,占外周血淋巴细胞总数的20%。B细胞介导体液免疫应答。B细胞表面有抗原受体(BCR),该变体是B细胞膜表面的免疫球蛋白(Smlg),它能与抗原物质特异性结合,激活B细胞,启动免疫应答。每一个B细胞表面只含一种抗原受体,只能识别并结合相应的抗原决定簇,从而产生针对该抗原决定族的抗体。
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二、免疫细胞
(三)NK细胞
NK细胞为自然杀伤细胞,占外周血淋巴细胞的5%-10%。
NK细胞膜上有IgG的Fc受体,与抗原靶细胞结合的IgG还可以通过Fc段结合到NK细胞上,激发NK细胞活性,杀伤靶细胞。这种需要抗体辅助的杀细胞作用,称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用,简称ADCC作用。NK细胞具有重要的免疫监视功能,在抗肿瘤中发挥重要作用。
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二、免疫细胞
(四)抗原提呈细胞
抗原提呈细胞是指一些能捕获,加工处理抗原并将处理后的抗原肽传递给T细胞的细胞。主要包括单核-巨噬细胞、树突状细胞、B细胞。
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三、免疫分子
免疫分子包括抗体、细胞因子和补体等多种参加免疫应答的生物活性物质。它们既是免疫应答的效应分子,又是免疫应答过程中各个环节相互调节和相互作用的物质,在整个免疫应答过程中起着十分重要的作用。
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第四节 免疫应答
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免疫应答是指机体受到抗原刺激后,免疫细胞识别、摄取、处理抗原,继而活化、增殖、分化,最终产生一系列生物学效应的过程。
免疫应答主要发生在外周免疫器官和黏膜相关淋巴组织。通过免疫应答机体及时地清除了抗原性异物,维持机体的生理平衡和稳定,如抗感染和抗肿瘤等,但在某些情况下,免疫应答也可对机体造成伤害,引起超敏反应或其他免疫性疾病。
一、免疫应答的概念、类型、过程及特点
(一)免疫应答的概念
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1.体液免疫应答和细胞免疫应答
2.正免疫应答和负免疫应答
3.生理性免疫应答和病理性免疫应答
一、免疫应答的概念、类型、过程及特点
(二)免疫应答的类型
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1.感应阶段(抗原提呈与识别阶段)
(1)APC提呈抗原
(2)T、B细胞识别抗原
2.反应阶段(活化增殖与分化阶段)
3.效应阶段
一、免疫应答的概念、类型、过程及特点
(三)免疫应答的基本过程
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1.特异性 机体接受抗原刺激后,一般只产生对该抗原的特异性免疫应答,相应的免疫应答产物(抗体和效应细胞)只能对该抗原和表达此抗原的靶细胞发挥作用。
2.记忆性 在抗原特异性T、B细胞活化、增殖和分化阶段,有一部分T、B细胞停止分化,成为长寿命的免疫记忆细胞;当机体再次接受相同抗原刺激时,免疫记忆细胞可迅速增殖、分化,产生更强而持久的免疫应答。
3.MHC限制性 抗原的处理、提呈以及TCR对抗原的识别均需要自身MHC分子参与,这种现象称为MHC限制性。
一、免疫应答的概念、类型、过程及特点
(四)免疫应答的主要特点
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二、B细胞介导的体液免疫应答
体液免疫是指由B细胞介导的免疫反应,主要是通过B细胞接受抗原刺激后分化增殖为浆细胞,浆细胞合成并分泌抗体,由抗体来发挥免疫效应。体液免疫主要针对体液中细胞外的抗原物质发挥免疫效应。
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1.初次应答
指抗原物质第一次进入机体引起的体液免疫应答。
初次应答的特点是:潜伏期长(1-2周);抗体含量少、效价低;抗体在体内维持时间短;主要为IgM类抗体,亲和力低。
(一)抗体产生的一般规律
二、B细胞介导的体液免疫应答
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2.再次应答
机体再次接触相同抗原刺激时所产生的体液免疫应答。
再次应答的特点是:潜伏期短(1-2天);抗体含量多、效价高;抗体在体内维持时间长;主要为IgG类抗体,亲和力高。
(一)抗体产生的一般规律
二、B细胞介导的体液免疫应答
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①指导预防接种,制订最佳计划免疫方案,可使免疫机体产生高效价、高亲和力的抗体;
②血液中IgM升高可作为传染病早期感染诊断依据之一;
③检测患者疾病早期和恢复期特异性抗体的效价,可了解病程及评估疾病转归。
(一)抗体产生的一般规律
二、B细胞介导的体液免疫应答
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1.中和作用
2.抑制病原体吸附
3.调理作用
4.ADCC作用
5.激活补体
6.免疫损伤作用
(二)体液免疫的生物学效应
二、B细胞介导的体液免疫应答
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三、T细胞介导的细胞免疫应答
细胞免疫是指由T细胞介导的免疫反应。T细胞接受抗原刺激后活化增殖为效应T细胞,通过效应CTL细胞的细胞毒作用及效应Th1细胞分泌细胞因子发挥细胞免疫效应。细胞免疫主要针对细胞内的抗原质发挥免疫作用。
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1.效应CTL细胞的细胞毒作用
2.效应CD4Th1细胞介导的炎症反应
(1)白细胞介素﹣2(IL-2)的主要生物学效应:①促进APC活化;②促进CTL活化;③促进Th1细胞活化扩大细胞免疫效应。
(2)肿瘤坏死因子(TNF-B)的主要生物学效应:①引起炎症反应;②调理作用;③杀伤周围细胞。
(3)干扰素(IFN-y)的主要生物学效应:①促进抗原提呈;②扩大免疫效应;③促进NK细胞活化;④调理作用,增强单核﹣巨噬细胞杀伤能力。
(一)效应T细胞的作用
三、T细胞介导的细胞免疫应答
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1.抗感染
2.抗肿瘤效应
3.免疫病理损伤
(二)细胞免疫的生物学效应
三、T细胞介导的细胞免疫应答
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请同学们比较:体液免疫与细胞免疫的特点
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免疫耐受是指机体免疫系统接受某种抗原刺激后产生的特异性无应答状态。免疫耐受和免疫抑制是两个完全不同的概念,免疫耐受是特异性的,只针对某种特定的抗原,而免疫抑制是非特异性的,对各种抗原的刺激均无应答性。
免疫耐受的形成主要是由抗原和机体两方面的因素决定的。
四、免疫耐受
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小分子非聚合物抗原容易形成免疫耐受。抗原经静脉注射最易引起免疫耐受,腹腔注射次之,皮下、肌内注射最不易引起免疫耐受。
(一)抗原方面
四、免疫耐受
(二)机体方面
免疫耐受与机体免疫系统发育成熟程度有关,免疫系统越成熟,越不容易产生免疫耐受。胚胎期由于免疫系统发育不够成熟,所以最易产生免疫耐受,成年期则很难产生免疫耐受。长期使用免疫抑制剂容易使机体产生免疫耐受。
合理进行免疫耐受的人工诱导对自身免疫病、超敏反应和器官移植排斥反应的防治具有重要意义。
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抗原是启动免疫应答的首要条件,抗原的性质、剂量、途径等对免疫应答的类型、强、持续时间等具有重要的影响。抗体是免疫应答的产物,抗体通过协同清除抗原、抑制B细胞活性等方式来抑制免疫应答,即抗体的负反馈作用。
五、免疫调节
(一)抗原、抗体的调节
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免疫应答的调节,主要是由各种免疫细胞间的相互作用来完成的,如抗原提呈细胞通过提呈抗原启动免疫应答。Th2淋巴细胞分泌多种细胞因子,激活各种免疫细胞,促进免疫应答,某些免疫调节细胞可分泌多种细胞因子,抑制免疫应答。
五、免疫调节
(二)免疫细胞的调节
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人体作为一个统一的有机体,免疫系统受到神经-内分泌系统的影响。神经-内分泌系统通过分泌释放各种激素影响免疫应答,如果人的神经﹣内分泌系统功能失调,会导致免疫功能下降或异常,发生感染、肿瘤、免疫性疾病。
五、免疫调节
(三)神经﹣内分泌系统的调节
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第五节 抗感染免疫
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抗感染免疫是机体抵抗病原生物感染的一系列防御功能。在机体抗感染免疫中,固有免疫和适应性免疫相辅相成、密不可分,共同完成免疫防御功能。
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固有免疫是个体在长期的种系发育和进化过程中逐渐形成的抵抗病原体侵袭、清除体内异物的防御能力,又称先天性免疫或天然免疫。其特点是生来就有,可以遗传;人人都有,无个体差异;对病原生物广泛抵抗,无特异性。从个体发育来看,当抗原物质入侵机体以后,首先发挥作用的是固有免疫,而后产生适应性免疫。因此,固有免疫是一切免疫防护能力的基础。机体的固有免疫由屏障结构、吞噬细胞、体液中的抗微生物物质三部分组成。
一、固有免疫
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1.皮肤黏膜屏障
2.血脑屏障 主要由软脑膜、脑毛细血管壁和壁外胶质膜组成。
3.血胎屏障 由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜滋养层细胞共同组成,能防止病原生物及代谢物从母体进入胎儿体内,保护胎儿免受感染。在妊娠的前3个月血胎屏障发育尚不完善,孕妇如感染某种病原生物,可经胎盘进入胎儿体内,导致胎儿畸形、流产、死胎等。
(一)屏障结构
一、固有免疫
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病原生物突破皮肤黏膜屏障进入组织后,机体的吞噬细胞可发挥吞噬作用,杀伤进入体内的病原体。
1.吞噬细胞的种类
包括血液中的单核细胞、中性粒细胞和组织中的巨噬细胞。
(二)吞噬细胞
一、固有免疫
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2.吞噬过程
(1)吞噬细胞与病原体接触:可以是偶然相遇,也可以是趋化作用吸引。
(2)吞入病原体:可通过两种方式吞入,对于较大的病原体颗粒如细菌,吞噬细胞能伸出伪足将其捕捉后摄入细胞内,形成吞噬体,此称吞噬;对于小的病原体颗粒如病毒,吞噬细胞与其接触后细胞膜内陷,将其吞入,此称吞饮。
(3)杀死、破坏病原体:细胞内吞噬体与溶酶体融合,形成吞噬溶酶体,溶酶体内杀菌素、溶菌酶等将病原体杀死,然后消化降解。最后吞噬溶酶体与细胞膜融合排出残渣。
(二)吞噬细胞
一、固有免疫
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3.吞噬的结果
(1)完全吞噬:吞噬病原体后,病原体被完全消化、破坏。
(2)不完全吞噬:某些病原体(如结核分枝杆菌)虽被吞噬或吞饮,却不被杀灭。这些病原体可在吞噬细胞内繁殖,引起吞噬细胞死亡;也可借用吞噬细胞作为保护体,避免了药物及血清中抗菌物质对它们的伤害;病原体还可随吞噬细胞游走,导致全身扩散或引起更广泛感染。
(3)损伤组织:在吞噬过程中,吞噬细胞向胞外释放过剩溶酶体酶可损伤组织。
(4)提呈抗原:吞噬细胞吞入病原微生物后,对病原微生物进行消化降解,将抗原肽与MHC分子结合并表达于吞噬细胞膜上,激发免疫应答。
(二)吞噬细胞
一、固有免疫
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1.补体(最重要)
(1)补体的组成:大部分由肝细胞和巨噬细胞合成。
(2)补体系统的性质:补体性质不稳定,易受理化因素作用失去活性,56℃30分钟即可失去活性,称为补体的灭活;室温下补体活性可很快减弱甚至消失,因此检测补体时需用新鲜血清并尽快送检。正常情况下补体无免疫活性,须被激活才有免疫作用。
(3)补体系统的激活:补体系统激活的途径主要有经典途径和旁路途径。
(4)补体系统的生物学作用:
1)溶细胞作用2)调理作用3)炎症递质作用
(三)体液中的抗微生物物质
一、固有免疫
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2.溶菌酶
由巨噬细胞产生的一种碱性蛋白质,广泛分布于血清及泪液、唾液、鼻涕等多种分泌液中,其作用是溶解破坏革兰氏阳性菌的细胞壁肽聚糖,使细菌裂解,从而杀伤细菌。
3.干扰素(IFN)
由病毒感染的细胞或效应T细胞等产生的一种糖蛋白,作用于邻近细胞后能诱导细胞产生抗病毒蛋白,抑制病毒的复制,从而能保护易感细胞,限制病毒的扩散。另外,干扰素还可激活NK细胞、Tc细胞和单核﹣巨噬细胞。
(三)体液中的抗微生物物质
一、固有免疫
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02
适应性免疫又称特异性免疫,是个体在生活过程中,受某种病原微生物等抗原物质刺激引起的免疫应答,或被直接输入特异性抗体等免疫物质所形成的免疫力。其特点是后天获得,不能遗传,有明显的针对性、记忆性和个体差异,故又称为获得性免疫。机体的适应性免疫包括体液免疫和细胞免疫。
二、适应性免疫
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02
1.是通过抗体来清除病原微生物,参与的抗体类型是IgG、IgM、sIgA,在抗感染中起主要作用的是IgG。
2.既可发挥直接抗感染作用(中和细菌外毒素,中和病毒),也可发挥间接抗感染作用(抗体与病原体结合后,联合补体、吞噬细胞等将病原体清除)。
3.主要对细胞外生长的病原体起作用,对胞内微生物和真菌、寄生虫等较大的病原体较难发挥抗感染作用。
(一)体液免疫抗感染的特点
二、适应性免疫
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1.通过效应细胞发挥作用。CD8+Tc能直接杀伤靶细胞;CD4+Th1能释放淋巴因子,通过激活巨噬细胞、NK细胞杀伤受感染的靶细胞。
2.产生免疫效应缓慢,需48-72小时发挥作用。
3.主要针对细胞内病原微生物的感染发挥作用,如病毒、真菌、结核分枝杆菌、沙门菌、军团菌等。
(二)细胞免疫抗感染的特点
二、适应性免疫
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请同学们比较:五类免疫球蛋白的主要特性
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师生双边互动
03
练习题
1.体液免疫主要通过哪种分子来发挥免疫效应?
A.抗体
B.细胞因子
C.杀伤性T细胞
D.吞噬细胞
A
师生双边互动
03
练习题
2.细胞免疫主要依赖于哪种细胞来直接杀伤被感染的细胞或肿瘤细胞?
A.B淋巴细胞
B.浆细胞
C.杀伤性T细胞(CTL)
D.辅助性T细胞(Th)
C
师生双边互动
03
练习题
3.抗体产生的过程中,首次接触抗原后,首先发生的是哪个阶段的免疫反应?
A.免疫记忆形成
B.抗体大量产生
C.抗原识别与B细胞活化
D.免疫耐受建立
C
师生双边互动
03
练习题
4.哪种抗体类别在初次免疫应答中出现较早,但亲和力相对较低?
A.IgM
B.IgG
C.IgA
D.IgE
A
师生双边互动
03
练习题
5.关于免疫记忆,下列哪项描述是正确的?
A.免疫记忆只存在于B细胞中,不涉及T细胞
B.免疫记忆细胞一旦形成便永久存在,不会凋亡
C.免疫记忆使得机体在再次遇到相同抗原时,能够更快、更强地产生抗体
D.免疫记忆细胞的产生不需要抗原的持续刺激
C
师生双边互动
03
练习题
6.免疫系统由哪几部分组成?
A.淋巴管、淋巴结和脾脏
B.免疫器官、免疫细胞和免疫活性分子
C.淋巴结、胸腺和骨髓
D.免疫球蛋白、补体和细胞因子
B
师生双边互动
03
练习题
7.免疫耐受形成的主要意义是什么?
A.增强机体对所有病原体的免疫反应
B.避免机体对自身组织产生免疫反应
C.促进免疫系统过度活化,清除所有异物
D.降低免疫系统的整体反应能力
B
师生双边互动
03
练习题
8.下列哪项属于先天性免疫的特点?
A.针对特定病原体产生反应
B.具有免疫记忆功能
C.反应迅速,但缺乏针对性
D.主要由T细胞和B细胞介导
C
课堂小结
04
本课题的学习重点是免疫系统的组成及功能、免疫应答的基本过程,抗体产生的规律,机体的抗感染免疫的构成及功能。学习难点是T细胞和B细胞主要表面分子,抗体产生的规律及医学实践意义,细胞免疫的作用。在学习过程中应注意比较体液免疫和细胞免疫的介导细胞、作用对象、效应产物、生物学效应等;比较固有免疫和适应性免疫,并明确在机体抵抗病原生物感染时二者相互配合,共同发挥抗感染作用。能运用免疫学基础理论正确理解免疫现象,解释相关临床问题。
作业布置
05
1.简述抗体产生的一般规律。
2.比较体液免疫和细胞免疫。
感谢观看
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