内容正文:
选修一
第30讲
免疫调节
第七单元 稳态与调节
1
目标要求
1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质是免疫调节的
结构与物质基础;
2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的
特异性免疫;
3.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,
针对特定病原体发生的免疫应答;
4.举例说明免疫功能异常可能引发疾病,
如过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病等。
2
01
免疫系统的组成和功能
02
特异性免疫
考点
03
免疫失调及免疫学的应用
3
免疫系统的组成和功能
01
4
免疫细胞
树突状细胞、巨噬细胞等
淋巴细胞
免疫器官
T淋巴细胞
B淋巴细胞
免疫活性物质
(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
(迁移到胸腺成熟)
(在骨髓中成熟)
(发挥免疫作用的细胞)
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)
免疫系统
免疫系统的组成和功能
一、免疫系统的组成
——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等
——抗体、细胞因子、溶菌酶等
5
1.免疫器官
免疫器官主要由 构成,并借助于 和 相互联系。
淋巴组织
淋巴循环
血液循环
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
一、免疫系统的组成
免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
(1)中枢免疫器官:骨髓、胸腺
(2)外周免疫器官:淋巴结、脾、扁桃体
是免疫细胞产生并发育成熟的场所
是免疫细胞集中分布的场所
6
①骨髓
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
免疫细胞从根本上都起源于骨髓中的 ,同时骨髓也是 发育、分化、成熟的场所。
位于骨髓腔或骨松质内,
是各种免疫细胞发生地。
造血干细胞
B细胞
(1)中枢免疫器官:骨髓、胸腺
7
②胸腺
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
位于胸骨的后面,
呈扁平的椭圆形,
分左、右两叶。
胸腺随年龄而增长,
在青春期时达到高峰,以后逐渐退化。
是 分化、发育、成熟的场所。
既是免疫器官又是内分泌腺,作为内分泌腺,产生胸腺激素,以促进T细胞的发育和成熟。
T细胞
(1)中枢免疫器官:骨髓、胸腺
8
①淋巴结
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
呈圆形或豆状,是淋巴细胞集中的地方;沿淋巴管遍布全身,主要集中在
、 和 等处,
。
颈部
腋窝部
腹股沟部
能阻止和消灭侵入体内的微生物
(2)外周免疫器官:淋巴结、脾、扁桃体
9
②脾
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
呈椭圆形,在胃的左侧,内含大量的淋巴细胞;也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。
人体最大的免疫器官
(2)外周免疫器官:淋巴结、脾、扁桃体
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③扁桃体
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
通常指咽部的扁桃体,左右各一个,形状像扁桃。其内部有很多免疫细胞,具有防御功能。
抵御经空气传播的病原微生物的感染
(2)外周免疫器官:淋巴结、脾、扁桃体
11
免疫系统
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
外周免疫器官
淋巴结、脾、扁桃体
中枢免疫器官
骨髓、胸腺
免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
一、免疫系统的组成
1.免疫器官
12
2.免疫细胞
一、免疫系统的组成
免疫细胞
淋巴细胞
吞噬细胞
免疫细胞是执行 的细胞,它们来自 ,包括各种类型的白细胞,如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。
免疫功能
骨髓的造血干细胞
树突状细胞、
巨噬细胞等
(1)淋巴细胞
淋巴细胞在机体的免疫反应中起着非常重要的作用,包括B淋巴细胞(简称B细胞)和T淋巴细胞(简称T细胞)。
T细胞又可以分为辅助性T细胞和
细胞毒性T细胞等。
淋巴细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
在骨髓中成熟
迁移到胸腺中成熟
位于淋巴液、血液、淋巴结中
T淋巴细胞
B淋巴细胞
2.免疫细胞
B细胞表面有Y型结构
(细胞表面受体)
14
(2)树突状细胞
树突状细胞
分布
特征
功能
皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内
成熟时具有分支
具有强大的吞噬、呈递抗原功能
树突状细胞因其成熟时在形态上像神经元上的树突而得名。
2.免疫细胞
15
(3)巨噬细胞
巨噬细胞
分布
功能
几乎分布于机体的各种组织中
具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能
问题:树突状细胞和巨噬细胞吞噬抗原的方式是什么?树突状细胞和巨噬细胞有吞噬的功能,“吞”和“噬”的结构基础分别是什么?
吞——细胞膜的结构特性:
具有一定的流动性。
噬——细胞器:发达的溶酶体。
胞吞,需要消耗能量。
2.免疫细胞
16
位于淋巴液、血液和淋巴结中
淋巴细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
在骨髓中成熟
迁移到胸腺中成熟
树突状细胞
发挥免疫作用的细胞
巨噬细胞
具有强大的吞噬、呈递抗原功能
具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能
抗原是什么?
2.免疫细胞
一、免疫系统的组成
17
大多数抗原是蛋白质(还有多糖、脂类等)
既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上
与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应
1.概念
2.作用方式
能引起免疫反应的物质称为抗原
3.化学本质
4.分布
肺炎链球菌的荚膜多糖就是多糖类的抗原
抗原
18
5.特点
(1)异物性
b.自身衰老或受损的细胞以及癌细胞也会成为抗原。
a.一般是进入机体的外来物质,
如细菌、病毒、花粉、其他动物的细胞等。
(2)大分子性
每种抗原表面都有特定的化学集团,称之为抗原决定簇,
它是免疫细胞识别抗原的重要依据。
(3)特异性
通常抗原的相对分子质量大于1万,如蛋白质。
注意:抗原——“非己”的“身份标签”
抗原
19
6.抗原决定簇
抗原决定簇大多存在于抗原的表面,但也有的隐藏在抗原内部,隐藏在抗原分子内部的抗原决定簇暴露出来以后,才能发挥相应的作用。
被免疫细胞识别
抗原决定簇
抗原
20
7.抗原呈递细胞(APC)
摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,
呈递给其他免疫细胞(主要是T细胞)。
B淋巴细胞
树突状细胞
巨噬细胞
抗原
21
注意: T细胞不能直接识别游离的抗原,只能识别APC呈递的抗原。
抗原呈递细胞(APC)
分类
功能
摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,呈递给其他免疫细胞(主要是T细胞)。
B细胞
树突状细胞
巨噬细胞
7.抗原呈递细胞(APC)
22
抗原呈递细胞(APC)
摄取
加工处理、呈递
分类
功能
摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,呈递给其他免疫细胞(主要是T细胞)。
大多数抗原是蛋白质(还有多糖、脂类等)
既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上
与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应
抗原
概念
作用方式
能引起免疫反应的物质称为抗原
化学本质
分布
B细胞
树突状细胞
巨噬细胞
其他免疫细胞
抗原
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免疫系统
免疫器官
外周免疫器官:淋巴结、脾、扁桃体
中枢免疫器官:骨髓、胸腺
免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
免疫细胞
免疫活性物质
淋巴细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
在骨髓中成熟
迁移到胸腺中成熟
树突状细胞、巨噬细胞
发挥免疫作用的细胞
一、免疫系统的组成
24
免疫系统的组成和功能
一、免疫系统的组成
3.免疫活性物质
(1)抗体
免疫活性物质是指由 或 产生并发挥
免疫作用的物质,如抗体、细胞因子、溶菌酶等。
免疫细胞
其他细胞
产生的能与相应抗原发生特异性结合的蛋白质。
主要分布于 中,也分布于组织液及外分泌液中,
如乳汁中。
随 和 到达身体的各个部位。
血液循环
淋巴循环
浆细胞
血清
25
(1)抗体
抗体是“Y”字形分子,其两条臂形成两个相同的抗原结合位点,可以同时结合2个抗原分子。不同的抗体分子之间具有高度的特异性。
一种抗体只能与一种抗原结合
抗原
抗原决定簇
抗体
结合位点
一种病原体可以有多种抗原、多种抗体。
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新型冠状病毒肺炎康复者的血清中含有针对新型冠状病毒的抗体,提取这样的血清输给临床病人,其中的抗体可以与新型冠状病毒结合,使病毒失活,有助于病人康复。
刺突蛋白(S)
包膜蛋白(E)
核衣壳蛋白(N)
膜蛋白(M)
血清疗法
刺突蛋白(S)
包膜蛋白(E)
核衣壳蛋白(N)
膜蛋白(M)
1.如图所示,尝试说明病原体和抗原决定簇之间的数量关系。
如图所示新冠病毒表面所携带的三种蛋白质:即刺突蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜糖蛋白(M)都属于抗原决定簇,由此说明一种病原体可以携带多种抗原决定簇。
血清疗法
2.如图所示,尝试说明抗原和抗体之间的数量关系。
一种抗体只能和一种抗原结合,但是一种抗体可以结合两个相同的抗原。图所示抗原表面有三种抗原决定簇,每种抗原决定簇可以结合一种抗体,所以一种抗原可以结合多种抗体。
抗原
抗原决定簇
抗体
血清疗法
3.免疫活性物质
(2)细胞因子
由淋巴细胞分泌的、具有介导和调节免疫过程等作用的一类
。白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。其属于信息分子,发挥作用后被灭活。
小分子蛋白质
(3)溶菌酶
多种细胞如淋巴细胞、唾液腺细胞、泪腺细胞都能合成。
溶菌酶是一种能水解细菌细胞壁的酶,导致细菌细胞壁破裂,内容物逸出,使细菌溶解。
溶酶体酶:细胞溶酶体内一系列酸性水解酶,如脂肪酶、蛋白酶等。
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抗原 抗体 细胞因子
概念 能够引发免疫反应的物质 浆细胞产生的专门应对抗原的蛋白质 免疫细胞和组织细胞分泌在细胞间发挥相互调控作用的
一类小分子蛋白质
特点
举例 外毒素、凝集原 抗毒素、凝集素
异物性、
大分子性、
特异性
特异性
特异性
干扰素、白细胞介素
抗原、抗体与细胞因子的区别
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一、免疫系统的组成
免疫细胞
树突状细胞、巨噬细胞等
淋巴细胞
免疫器官——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等
T淋巴细胞
B淋巴细胞
免疫活性物质——抗体、细胞因子、溶菌酶等
(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
(迁移到胸腺成熟)
(在骨髓中成熟)
(发挥免疫作用的细胞)
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)
免疫系统是免疫调节的 基础。
结构和物质
免疫系统
免疫系统的组成和功能
二、免疫系统的功能
1.第一道防线
皮肤和黏膜的屏障作用
皮肤的表面有一层死细胞(角质细胞),病原体不易在这种环境下生存,皮肤皮脂腺分泌的油脂也能抑制真菌和某些细菌。
呼吸道黏膜上纤毛的清扫作用。
作用范围广,
不针对某一特定病原体。
33
2.第二道防线
体液中的杀菌物质(溶菌酶)和吞噬细胞(树突状细胞、巨噬细胞等)。
当病原体穿透皮肤和黏膜达到内部组织后,吞噬细胞可从血管中穿出,聚集到病原体所在部位,杀灭病原体。一般只有毒力强,数量多的病原体才有可能突破前两道防线,侵入血液和其他脏器。
注意:唾液、泪液、胃液具有一定的杀菌作用,但都不是体液,
是黏膜的分泌物,属于第一道防线。
作用范围广,
不针对某一特定病原体。
二、免疫系统的功能
34
第一道防线
第二道防线
组成
皮肤、黏膜
(及其分泌物)
体液中的杀菌物质(如溶菌酶)
吞噬细胞
(树突状细胞、
巨噬细胞等)
人人生来就有,是机体长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,对多种病原体都有防御作用
非特异性免疫
第一道防线将病原体阻挡在外界环境
第二道防线在人体内环境中发挥杀菌作用
组成
二、免疫系统的功能
35
3.第三道防线
主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。
针对某一特定病原体。
机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
特异性免疫又称获得性免疫,这种免疫只针对特定病原体。它是人体经后天感染(病愈或无症状的感染)或人工预防接种
(菌苗、疫苗、类毒素、免疫球蛋白等)而使机体获得的抵抗感染能力,具有特异性,为特异性免疫。
二、免疫系统的功能
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比较项目 非特异性免疫 特异性免疫
范围 对多种病原体起作用 对某种特定病原体起作用
特性 非专一性 专一性
形成 生来就有,遗传获得(固有免疫、天然免疫)每个人都相同 后天发育过程中与病原体接触后获得的
组成 第一道防线
第二道防线 第三道防线
作用 弱、范围广 强、范围窄
联系
特异性免疫是在非特异性免疫基础上形成的;
特异性免疫的形成过程补充和增强非特异性免疫。
免疫类型的比较
37
1.溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,
若在唾液中杀菌则为第一道防线,
若在血浆中杀菌则为第二道防线。
2.消化道、呼吸道及皮肤表面等都是外界环境,
在这些场所中所发生的免疫都属于第一道防线,如胃酸杀菌等。
3.吞噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫。
4.只要涉及抗体、记忆细胞、特异性识别抗原等均属特异性免疫。
特异性免疫与非特异性免疫的判断
三道防线是统一的整体,他们共同实现 、
、 三大基本功能。
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
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免疫防御
是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,
是免疫系统最基本的功能。
免疫自稳
是机体清除衰老或损伤的细胞,
进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
免疫监视
是机体识别和清除突变的细胞,
防止肿瘤发生的功能。
二、免疫系统的功能
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习题巩固
1.判断题
(1)血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞。 ( )
(2)免疫系统的免疫自稳和免疫监视功能主要针对体内的抗原。
( )
(3)免疫活性物质并不都由免疫细胞产生。 ( )
(4)巨噬细胞对多种病原菌具有吞噬作用。 ( )
(5)唾液中的杀菌物质属于第二道防线。 ( )
(6)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的免疫防御功能。
( )
(7)树突状细胞来自骨髓的造血干细胞。 ( )
√
√
√
√
×
×
√
习题巩固
2.树突状细胞是机体内的专职抗原呈递细胞,下列关于树突状细胞的描述,正确的是( )
A.能够直接与B细胞表面受体相互接触
B.与巨噬细胞、T细胞都属于抗原呈递细胞
C.呈递抗原给辅助性T细胞进而引发特异性免疫
D.能特异性识别并摄取某种抗原并对其加工处理
C
树突状细胞摄取某种抗原并对其加工处理的过程不存在特异性
树突状细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞再与B细胞表面受体接触,A错误;
T细胞不属于抗原呈递细胞,B错误;
树突状细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,呈递给辅助性T细胞进而引发细胞免疫和体液免疫,即引发特异性免疫,C正确;
树突状细胞摄取某种抗原并对其加工处理的过程不存在特异性,D错误。
41
习题巩固
3.下列关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述,不正确的是( )
A.非特异性免疫作用范围广、无特异性;
特异性免疫作用范围小、针对性强
B.免疫活性物质主要包括抗体、细胞因子、溶菌酶等
C.非特异性免疫是在特异性免疫的基础上形成的
D.发生非特异性免疫的结构主要是皮肤、黏膜、吞噬细胞等
C
非特异性免疫不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,免疫作用范围广、无特异性;特异性免疫主要针对特定的抗原起作用,免疫作用范围小、针对性强,A正确。
免疫活性物质主要包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,B正确。
特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的,C错误。
皮肤、黏膜组成第一道防线,吞噬细胞等组成第二道防线,这两道防线参与非特异性免疫,D正确。
42
习题巩固
4.下列与人体免疫系统功能相关的叙述,错误的是( )
A.机体排除病毒体现了免疫系统的免疫防御功能
B.艾滋病患者易患恶性肿瘤,是因为免疫系统免疫监视功能低下
C.免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,能维持内环境稳态
D.免疫系统具有免疫防御功能,故不可能导致组织损伤
D
若免疫系统的防御功能过强,则可能导致组织损伤
免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,病毒的蛋白质外壳可以作为抗原性异物,机体排除病毒可以体现免疫系统的免疫防御功能,A正确;
艾滋病病毒攻击人体免疫系统,使机体免疫监视功能低下或失调,机体会有肿瘤发生,B正确;
免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,属于免疫系统的免疫自稳功能,能维持内环境稳态,C正确;
若免疫系统的防御功能过强,则可能导致组织损伤,D错误。
43
5.如图表示免疫细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d、e表示不同种类的细胞)。下列叙述正确的是( )
A.属于淋巴细胞的只有a细胞和e细胞
B.图中所有细胞都能执行免疫功能
C.图中免疫细胞生成的场所相同,
成熟的场所也相同
D.图中细胞功能不同的根本原因是
DNA不同
B
习题巩固
①鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌的繁殖____________
②体液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
③唾液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
④体液中的抗体与白喉杆菌反应______________
⑤吞噬细胞将白喉杆菌吞噬消化______________
⑥胃液中的盐酸可以破坏细菌的结构__________
⑦被白喉杆菌入侵的细胞被清除______________
6.人体感染白喉杆菌(白喉杆菌侵入易感者上呼吸道,通过常在咽部黏膜生长繁殖)后,将启动一系列的免疫反应,说出下列情况属于哪道防线?
第一道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
习题巩固
特异性免疫
02
46
特异性免疫
一、免疫系统对病原体的识别
吞噬细胞
免疫系统是如何识别己方和敌方的?
第一道防线
第二道防线
皮肤
黏膜
杀菌物质
但是,总有一些漏网之鱼,比如流感病毒,进入体液。病原体进入机体后,具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们。
环境中的病原体大多数被健康的皮肤所阻挡。进入呼吸道的病原体大多数也被粘膜清扫出来。
47
1.识别原理
(1)识别“己方”——人体所有细胞膜的表面都有作为身份标志的
一组蛋白质——主要组织相容性抗原(MHC)。
(2)识别“敌方”——免疫细胞表面的受体能辨认病毒、细菌等
病原体的身份标签——可能是抗原决定簇。
2.识别工具
免疫细胞表面的受体
免疫细胞
人体细胞
病毒或
细菌
受体
识别
识别
一、免疫系统对病原体的识别
48
3.识别过程
一、免疫系统对病原体的识别
当病原体突破了一、二道防线,第三道防线的“部队”就会紧急动员起来,产生____________。第三道防线的作战部队主要是________________。
众多的淋巴细胞
特异性免疫
淋巴细胞的细胞膜表面有专门识别抗原分子的受体。
B淋巴细胞表面受体可以直接识别抗原分子的空间结构。
细菌分泌的毒素作为抗原
B淋巴细胞表面受体
细菌表面抗原
T淋巴细胞表面的受体只能识别抗原分子的一部分肽段,而且这部分肽段往往藏在抗原分子的内部。
因此抗原蛋白必须经吞噬细胞吞噬消化后,吞噬细胞将消化处理后的肽段夹持在细胞表面的MHC分子上,形成抗原-MHC复合体,T淋巴细胞才能够识别。
吞噬细胞
MHC
经过消化处理的抗原肽段
抗原-MHC复合体
吞噬细胞
T细胞
T淋巴细胞受体
处理过的抗原肽段
抗原-MHC复合体
或其他的
抗原呈递细胞
50
B细胞
T细胞
都有很多种
淋巴细胞具有特异性。抗原具有特异性和多样性,
不同种类的微生物带有不同的抗原分子。
无论是B淋巴细胞还是T淋巴细胞,都会因细胞表面受体种类不同而有千千万万种。
这些细胞是如何来“作战”的呢?
为研究方便,人为将它们的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫两种。
成熟淋巴细胞的质膜上存在着一些结构特异的蛋白质,称为抗原识别受体。不同的淋巴细胞表面带有不同的抗原识别受体,每种抗原识别受体都能特异性地识别抗原决定簇,所以每一种淋巴细胞只能识别与结合一种抗原决定簇。这种识别像锁和钥匙一样精确,所以淋巴细胞参与的免疫反应是特异性的
51
特异性免疫
二、体液免疫——主要靠抗体“作战”
1.概念
B细胞激活后可以产生 ,由于抗体存在于 中,
所以这种主要靠 “作战”的方式称为体液免疫。
抗体
体液
抗体
2.作用对象
细胞外的病原体
3.体液免疫的基本过程
B细胞
抗原呈递细胞
①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
病原体
1
2
52
病原体
1
B细胞
抗原呈递细胞
3
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
辅助性T细胞
2
3.体液免疫的基本过程
53
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
细胞因子
3.体液免疫的基本过程
54
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
细胞因子
记忆B细胞
浆细胞
5
⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为
浆细胞,小部
分分化为记忆
细胞。细胞因
子能促进B细
胞的分裂、分
化过程。
3.体液免疫的基本过程
55
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
细胞因子
记忆B细胞
浆细胞
5
6
抗体
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。
抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附
3.体液免疫的基本过程
56
1. 参与体液免疫的细胞有哪些?
2. B细胞的活化需要几种信号刺激?分别是什么?
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞和记忆B细胞等。
需要两个信号刺激。
(1)抗原对B细胞的直接刺激;
(2)辅助性T细胞表面特定的
分子与B细胞结合;
除此之外,还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子。
B细胞
细胞因子
习题巩固
57
3.抗原呈递细胞起什么作用?
4.哪个细胞一直没有接触过抗原?
摄取、加工处理抗原(暴露出抗原决定簇),
并将处理过的抗原呈递给T细胞
浆细胞
5. 抗体是否可直接导致抗原死亡?
多数情况下,抗体与病原体结合后会形成沉淀或细胞集团等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
浆细胞不能识别抗原(无识别功能)
浆细胞是唯一能产生抗体的细胞
习题巩固
58
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
与抗原结合
病原体
B细胞
抗体
记忆B细胞
浆细胞
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
细胞因子
通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、 增殖后只产生一种特异性的抗体。人体内B细胞的种数在109 以上,至少可以产生109 种独特的抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。
二、体液免疫——主要靠抗体“作战”
59
记忆B细胞与二次免疫
再次接触
记忆B细胞
分化
增殖
快速产生大量抗体
1.记忆B细胞的特点
可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,
保持对这种抗原的记忆。
当相同 再次入侵时, 细胞能迅速增殖分化,形成 ,快速产生大量 。
抗原
记忆
浆细胞
抗体
2.二次免疫反应
记忆B细胞与二次免疫
3.初次免疫与二次免疫相关曲线解读
初次抗原刺激
二次抗原刺激
初次免疫反应
二次免疫反应
a
b
b
时间
抗体数量或患病程度
b为患病程度变化曲线
a为抗体浓度变化曲线
与初次免疫相比,二次免疫反应强烈,
抗体产生快且浓度高,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
(1)反应速度
(2)浆细胞的来源不同
初次免疫时,
浆细胞是由B细胞分化形成的。
二次免疫时,不仅B细胞能分化成浆细胞,记忆细胞还能更快地增殖分化出更多的浆细胞。
病原体
记忆B细胞
浆细胞
大量抗体
与抗原结合
记忆B细胞
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
3.初次免疫与二次免疫相关曲线解读
62
增殖、分化
产生分泌
二次免疫
直接接触
二次免疫
结合
分泌细胞因子
信号①
信号②
病原体
B细胞
抗体
浆细胞
记忆B细胞
辅助性T细胞
抗原呈递细胞
(识别、处理、呈递)
(识别)
与抗原特异性结合
二、体液免疫——主要靠抗体“作战”
63
特异性免疫
三、细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
靶细胞(被病原体感染的宿主细胞)
衰老、损伤的细胞、癌细胞、异体器官移植的细胞
1.概念
2.作用对象
当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
64
3.细胞免疫的基本过程
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
①被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子
发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
②细胞毒性T细胞分裂并分化,
形成细胞毒性T细胞和记忆T
细胞。细胞因子能加速这一
过程。
细胞因子
三、细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
65
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
靶细胞
细胞毒性T细胞
3
③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以
识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
细胞因子
3.细胞免疫的基本过程
66
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
靶细胞
细胞毒性T细胞
3
巨噬细胞
4
④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,
抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
细胞因子
靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡
3.细胞免疫的基本过程
67
1. 参与细胞免疫的细胞有哪些?
2. 细胞毒性T细胞的活化需要什么细胞的刺激?
辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、巨噬细胞和记忆T细胞等。
(1)靶细胞对细胞毒性T细胞
的直接刺激;
(2)辅助性T细胞分泌的细胞
因子的刺激。
细胞因子主要由辅助性T细胞分泌
细胞毒性T细胞也可分泌细胞因子
习题巩固
68
3.细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原?
不能。细胞毒性T细胞使靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,但还需要与抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。由此可见,细胞免疫和体液免疫是同时进行的。
习题巩固
69
在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会 。
1.记忆T细胞的特点
2.二次免疫反应
逐渐死亡
如果再次遇到 的抗原,记忆T细胞会立即分裂、分化为 ,迅速、高效地产生免疫反应。
相同
细胞毒性T细胞
相同抗原刺激
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
3.二次免疫中细胞毒性T细胞的来源
细胞毒性T细胞和记忆T细胞
记忆T细胞与二次免疫
70
病原体
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
细胞因子
靶细胞
细胞毒性T细胞
宿主细胞
分裂分化
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
识别、接触、裂解
暴露病原体
与抗体结合,
或被其他细胞吞噬掉
感 染
识别
相同病原体再次入侵
二次免疫
分裂分化
三、细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
71
特异性免疫
四、体液免疫与细胞免疫的协调配合
病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
记忆细胞
浆细胞
抗体
与抗原结合,形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解暴露抗原
细胞毒性T细胞
记忆细胞
72
①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,
辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键作用。
病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
记忆细胞
浆细胞
抗体
与抗原结合,形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解暴露抗原
细胞毒性T细胞
记忆细胞
73
②体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体,消灭侵入
细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏
身之所,此时体液免疫就又能发挥作用了。
病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
记忆细胞
浆细胞
抗体
与抗原结合,形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解暴露抗原
细胞毒性T细胞
记忆细胞
74
辅助性T细胞受刺激后,分化形成针对特定抗原的(活化的)辅助性T细胞和记忆性辅助性T细胞(参与二次免疫)。
病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
记忆细胞
浆细胞
抗体
与抗原结合,形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解暴露抗原
细胞毒性T细胞
记忆细胞
75
1.“三看法”辨别体总结:体液免疫和细胞免疫的判定体液免疫与细胞免疫
体液免疫和细胞免疫的判定
76
2.依据图像识别体液免疫和细胞免疫
体液免疫和细胞免疫的判定
77
1.唯一不能识别抗原的细胞:
浆细胞
3.唯一没有特异性识别功能的细胞:
吞噬细胞
2.唯一能产生抗体的细胞:
浆细胞
5.能增殖分化的细胞:
B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞
6.不能增殖分化:
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化
4.具有特异性识别功能:
B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞
免疫细胞小结
78
①辅助性T细胞:
可分泌多种细胞因子,促进(B、T)淋巴细胞的增殖与分化。
(2)特点
(1)种类
②细胞毒性T细胞:识别并裂解被病原体感染的靶细胞。
③记忆T细胞:由细胞毒性T细胞分裂分化形成,产生后存在于
机体内,再次遇到相同抗原后会立即分化为细胞毒性T细胞,
迅速、高效地产生免疫反应。
特异性:每一个成熟的T细胞只带对应一种抗原的受体,
未遇到相应抗原时,处于不活动状态。
7.T淋巴细胞的种类及特点
79
1
吞噬细胞不仅参与非特异性免疫,还参与特异性免疫
2
辅助性T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫。若辅助性T细胞缺失,细胞免疫功能将全部丧失,体液免疫功能部分保留
3
B细胞、T细胞、记忆细胞具有增殖、分化能力,三者受到抗原刺激,细胞周期会缩短;而浆细胞不具增殖、分化能力。
4
浆细胞(细胞毒性T细胞)并非只来自B细胞(T细胞),而是来源
两个:由B(T)细胞增殖、分化而来;由记忆细胞增殖、分化而来。
5
抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关,效应T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的死亡属于细胞凋亡。
课堂小结
80
特异性免疫
五、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
白细胞介素、
肿瘤坏死因子等
乙酰胆碱等
干扰素等
糖皮质激素等
TRH等
甲状腺激素等
内分泌系统
神经
系统
免疫
系统
1.神经调节、体液调节和免疫调节
的实现都离不开信号分子(如
神经调节中的 、体液
调节中的 和免疫调节
中的 )。
神经递质
激素
细胞因子
81
五、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
2.神经系统、内分泌系统与免疫系统的信号分子
特异性
蛋白质
习题巩固
1.(选择性必修1 P76“生物科技进展”素材挖掘)研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。有的肿瘤细胞会被活化的T细胞诱导裂解,有的肿瘤细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。下列叙述错误的是( ) A.活化的T细胞来自T细胞或记忆细胞的增殖、分化
B.活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解体现了免疫系统的免疫防御功能
C.活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解属于细胞凋亡
D.注射PD-L1抗体可在一定情况下治疗癌症
B
活化的T细胞可来自T细胞或记忆细胞(二次免疫过程)的增殖、分化,A正确;
活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解体现了免疫系统的免疫监视功能,B错误;
活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解属于细胞凋亡,是由基因决定的细胞程序性死亡,对于机体是有利的, C正确;
分析题意可知,肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,从而逃避免疫系统的攻击,故注射PD-L1抗体后,该抗体可与PD-L1结合,导致PD-L1不能发挥作用,则免疫系统的功能正常进行,可在一定情况下治疗癌症,D正确。
83
2.活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家使用
,从而使T细胞能有效对付癌细胞。
PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路
习题巩固
84
习题巩固
3.(2023·全国新课标卷)人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是( )
①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体 ②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原
③辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程
④体液免疫可产生记忆B细胞,细胞免疫可产生记忆T细胞
⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
A.①②④ B.①④⑤
C.②③⑤ D.③④⑤
B
免疫细胞如树突状细胞、巨噬细胞、B细胞等表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体,①正确;
树突状细胞具有强大的吞噬、呈递抗原功能,一些淋巴细胞,如B细胞也可以摄取、处理、呈递抗原,②错误;
辅助性T细胞既参与体液免疫过程,也参与细胞免疫过程,③错误;
体液免疫过程中可以产生记忆B细胞和浆细胞,细胞免疫过程中可以产生记忆T细胞和细胞毒性T细胞,④正确;
致病细菌感染人体后可引发体液免疫,当致病细菌进入人体细胞内部后,会引发细胞免疫,⑤正确。综上可知,B正确。
85
4.(2024·武汉联考)如图表示抗原引起体液免疫和细胞免疫的过程,
B淋巴细胞以及细胞毒性T细胞的活化需要两种信号同时存在。
下列相关叙述错误的是( )
A.图中抗原呈递依赖于细胞膜上的受体蛋白,通过直接接触传递信息
B.引起浆细胞和细胞毒性T细胞活化的双信号是
抗原和辅助性T细胞表面的分子
C.将获得肿瘤抗原信息的树突状细胞
回输到该癌症患者体内
可使机体产生记忆细胞
D.如果通过一定的药物抑制
辅助性T细胞的增殖
则可以延长移植器官的存活时间
习题巩固
B
图中抗原呈递依赖于细胞膜上的受体蛋白,通过树突状细胞与辅助性T细胞直接接触传递信息,A正确;
由图可知,B淋巴细胞和细胞毒性T细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子,但浆细胞是B淋巴细胞活化后经分裂、分化产生的细胞,因此引起浆细胞活化的双信号不是抗原和辅助性T细胞表面的分子,B错误;
将获得肿瘤抗原信息的树突状细胞回输到该癌症患者体内,可作为抗原引起机体的免疫反应,从而使机体产生相应记忆细胞,C正确;
如果通过一定的药物抑制辅助性T细胞的增殖则可以影响细胞毒性T细胞的活化,避免对移植器官的排斥,从而延长移植器官的存活时间,D正确。
86
习题巩固
5.(2022·湖南高考)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.免疫活性物质可与相应受体结合,
从而调节神经—内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解
某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制
会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素
对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
D
分析题图可知,免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能,A正确;
由图可知,适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应,B正确;
免疫系统可以识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,而过度炎症反应引起的免疫抑制可能会增加机体肿瘤发生风险,C正确;
图中神经递质作用于下丘脑,促进下丘脑分泌CRH,肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH具有抑制作用,故两者对下丘脑分泌CRH的作用相抗衡,D错误。
87
习题巩固
6.下图是人体对某病毒的
部分免疫过程示意图,
Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,
Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞
的一种,a~g代表不同物质。
下列有关叙述不正确的是( )
A.图中细胞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,图中细胞Ⅳ和Ⅵ能迅速增殖分化
C.图中的免疫活性物质有细胞因子d、e、f和抗体g
D.病毒侵染人体细胞后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
A
Ⅱ、Ⅲ为细胞毒性T细胞、Ⅳ为记忆T细胞、Ⅴ为B细胞、Ⅵ为记忆B细胞、Ⅶ为浆细胞,其中Ⅶ(浆细胞)不具有识别抗原的能力,A错误。
88
习题巩固
7.(2024年1月·江西高考适应性演练)体液免疫
对维持人体健康具有重要作用。人体初次接受
抗原刺激时所引发的应答为初次应答,再次
接触相同抗原时所引发的应答为再次应答,
一般规律见下图。下列关于体液免疫的叙述,错误的是( )
A.初次接种某种疫苗引发的免疫应答不一定是初次应答
B.过敏时引发组织损伤或功能紊乱的免疫应答是再次应答
C.体液免疫过程中,
部分抗原被树突状细胞等抗原呈递细胞摄取和加工处理
D.再次应答时,产生迅速、高效和持久免疫作用的原因是
体内还存在初次应答产生的浆细胞
D
原因是体内还存在初次应答产生的记忆B细胞
初次接种某种疫苗引发的免疫应答不一定是初次应答,因为人体可能在接种疫苗前接触过类似的抗原,A正确;
过敏反应是已免疫的机体在再次接受相同过敏原刺激时发生的反应,再次接触相同过敏原时所引发的应答为再次应答,B正确;
体液免疫过程中,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,抗原呈递细胞将抗原加工处理后呈递在细胞表面,然后呈递给其他免疫细胞,C正确;
再次应答时,产生迅速、高效和持久免疫作用的原因是体内还存在初次应答产生的记忆B细胞,D错误。
89
机体初次接触抗原
抗原被APC吞噬
抗体与相应的抗原结合
攻击相应的被抗原入侵的靶细胞
机体再次接触抗原
记忆T细胞
细胞免疫
体液免疫
抗体
刺激
产生
B细胞
细胞毒性T细胞
辅助性T细胞
浆细胞
记忆B细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
课堂小结
90
免疫失调及免疫学的应用
03
91
免疫失调及免疫学的应用
一、免疫失调
功能 功能正常 功能异常
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
抵抗病原体的入侵
清除衰老或损伤的细胞
识别和清除突变的细胞
过强:过敏反应
过强:自身免疫病
过弱或缺失:
形成肿瘤或持续病毒感染
过弱或缺失:免疫缺陷病
92
1.过敏反应
一、免疫失调
(1)概念
的机体,在 接触 的抗原时,有时会发生引发 或 的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。
已免疫
再次
相同
组织损伤
功能紊乱
(2)过敏原
引起过敏反应的 物质叫做过敏原。
抗原
常见的过敏原(或含有过敏原)有鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、青霉素、皮屑、棉絮等。
1.过敏反应
(3)致病机理
毛细血管扩张
平滑肌收缩
腺体分泌增多
B细胞
浆细胞
辅助性T细胞
皮肤、
呼吸道或消化道黏膜、
血液中某些细胞
过敏原
初次
过敏原
再次
组织胺等
血管壁通透性增大
引起
肥大细胞起源于造血干细胞,广泛分布于皮肤及内脏粘膜下的毛细血管周围。能分泌多种细胞因子,参与免疫调节。在肥大细胞上结合的LgE抗体与抗原结合,使细胞释放组织胺引起过敏反应
肥大细胞为一种粒细胞,起源于造血干细胞,是白细胞的一种,白细胞是血液当中一种非常重要的具有免疫功能的细胞,白细胞如果是溢出了血管外,就有可能成为肥大细胞。肥大细胞可以分布于皮肤以及内脏粘膜下微血管周围,它可以分泌多种细胞因子(含有肝素、组织胺、5-羟色胺),参与免疫调节。
94
过敏原
机体
刺激
产生
抗体
吸附
某些细胞表面
毛细血管扩张,血管壁通透性增强,平滑肌收缩,腺体分泌增加等
释放
组织胺等化学物质
再次刺激
过敏原
全身过敏反应
(如过敏性休克)
呼吸道过敏
(如过敏性鼻炎、
支气管哮喘)
消化道过敏
(如食物过敏性肠胃炎)
皮肤过敏
(如荨麻疹等)
当相同的过敏原再次进入机体时,与吸附在细胞表面的相应
抗体结合,使细胞释放组织胺等物质,从而引起一系列反应。
(3)致病机理
机体产生的抗体主要是IgE。IgE是一种亲细胞抗体,对肥大细胞和嗜碱性粒细胞有特殊的亲和性,因此,能附着在肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面,使这些细胞变为敏感状态(了解)
95
(4)特点
①有 之分;
②许多过敏反应还有明显的 和 。
快慢
过敏者可能在接触过敏原后数分钟出现反应,也可能24h后才有症状。
遗传倾向
个体差异
(5)主要预防措施
①找出过敏原,并尽量避免再次接触该过敏原,是预防过敏反应
的主要措施。
②自己找不出,可由医生通过医学方法来检测。出现过敏症状,
应及时去医院诊断治疗。
常见检测方法:皮试、点刺、斑贴
1.过敏反应
96
抑制组胺等化学物质发挥作用
靶细胞
组织胺
靶细胞
组织胺
抗组织胺类药物
极轻微的过敏可以不治疗,分散注意力一段时间就可消失;较轻微的过敏可静脉注射含钙药物或口服扑尔敏治疗;严重的过敏须上医院对症救治。
(6)过敏的治疗
1.过敏反应
97
1
比较项目 体液免疫 过敏反应
不同点 激发因素
抗体分布
反应时机
反应结果
相同点
血清、组织液、外分泌液等
吸附在某些细胞表面
第一次接触到抗原
再次接触到相同过敏原
消灭抗原
引发过敏反应
产生的抗体都来源于浆细胞,
化学本质都属于蛋白质
抗原
过敏原
联系:过敏反应是异常的体液免疫
体液免疫与过敏反应的比较
98
1
比较内容 抗原 过敏原
性质不同 一般是大分子
来源不同 可以是外来物质,也可以是机体自身的成分
感染对象不同 不具有个体差异性
不一定是大分子,如青霉素
一定是外来物质
具有个体差异性,不同过敏体质的人,过敏原可能不同
抗原与过敏原的比较
99
免疫失调及免疫学的应用
一、免疫失调
2.自身免疫病
(1)概念
在某些特殊情况下,免疫系统会对 成分发生反应,如果自身免疫反应对______和______造成_______并出现了_______,就称为自身免疫病。
自身
组织
器官
损伤
症状
(2)案例
风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
100
(2)案例
①风湿性心脏病
某些链球菌表面有一种重要的抗原M,其空间结构与心脏瓣膜细胞表面某种蛋白质非常类似,被这种链球菌感染后,机体往往会出现心脏病,试做出合理解释。
人的心脏由两心室两心房组成,此外在心室与心房之间以及心室与动脉之间存在着心脏瓣膜,像单向阀门一样保证血液总是从心房流到心室,再从心室流到动脉进而运向全身的组织器官。
101
某种链球菌表面的抗原分子
免疫反应
进攻
某种链球菌表面的抗原分子
刺激
B细胞
活化
浆细胞
分泌产生
抗体
心脏瓣膜上的一种物质
进攻
心脏受损
①风湿性心脏病
102
由于心脏瓣膜的病变,使得心脏在运送血液的过程中出现问题,如瓣膜狭窄,使得血流阻力加大,为了射出足够的血液,心脏则更加费力地舒张和收缩,这样使心脏工作强度加大,效率降低,心脏易疲劳,久而久之造成心脏肥大。
①风湿性心脏病
103
②类风湿关节炎
与风湿性心脏病相似,抗体攻击关节组织,引起关节粗糙,关节面液增多,压力升高等症状。患者表现为关节肿胀,疼痛,活动受阻等。
机体
多种自身抗体
产生
关节滑膜
关节软骨
攻击
关节滑膜和关节软骨损伤的炎症
导致
(2)案例
104
③系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮是一种累及多个器官的疾病,病程可有缓解和发作交替进行,其主要症状有发热、关节痛、红斑、大量脱发、白细胞减少等,本病大多见于年轻女性。我国的发病率约为0.75%,其病因至今尚未完全研究清楚,与遗传、免疫失调、内分泌异常以及环境等多种因素有关。临床观察表明,早发现,早治疗对于缓解病情是非常重要的。
(2)案例
105
④重症肌无力
病人的神经-肌肉接头(类似突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,使肌肉不能收缩。
(2)案例
106
⑤胰岛素依赖性糖尿病
患者的免疫系统对自身分泌胰岛素的胰岛B细胞作出攻击并杀死他们,结果胰脏并不能分泌足够的胰岛素。Ⅰ型糖尿病多发生于青少年,因胰岛素分泌缺乏,依赖外源性胰岛素补充以维持生命。
遗传
免疫缺陷
病毒感染
细胞毒性T细胞
分泌胰岛素不足
胰岛B细胞
攻击
(2)案例
107
⑥毒性弥漫性甲状腺肿
B细胞
浆细胞
甲状腺激素
甲状腺细胞
垂体细胞
TSH
(—)
抗TSH受体抗体
TSH受体
患者体内产生了针对甲状腺细胞TSH受体特异性抗体(TSI),其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
(2)案例
108
2.自身免疫病
(3)主要原因
①抗原结构与正常细胞表面物质结构相似,抗体消灭抗原时,
也损伤正常细胞。
②免疫反应调节异常:免疫抑制细胞功能的下降,导致出现
过量自身抗体,诱发与人类系统性红斑狼疮(SLE)类似的
自身免疫性疾病。
③遗传因素:自身免疫病与遗传因素有较密切的关系。
④病毒因素:病毒诱发自身免疫病的机制尚未完全清楚。
109
自身免疫病的发病率较高,其中许多类型缺乏有效的根治手段。
①抑制免疫系统的功能;
②自体造血干细胞移植。
注意:在回输前,可以对病人进行化疗,杀死体内的免疫细胞后再重新输入造血干细胞,重新构建免疫系统。
2.自身免疫病
(4)治疗方法
自体造血干细胞移植流程
110
免疫失调及免疫学的应用
一、免疫失调
3.免疫缺陷病
(1)概念
指由机体免疫功能 或 而引起的疾病。
不足
缺乏
(2)分类
先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病(大多数)
Ⅰ.先天性免疫缺陷病
由于遗传而生来就有免疫缺陷的。
①发病机理
由与 有关的基因 或 引起的。
淋巴细胞发育
突变
缺陷
②特点
患者多为 和 ;他们存在严重的 和
缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
新生儿
婴幼儿
体液免疫
细胞免疫
111
(2)分类
Ⅱ.获得性免疫缺陷病
由疾病和其他因素引起的。
大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。
①概念
②实例
艾滋病AIDS(获得性免疫缺陷综合征)
获得性免疫缺陷综合征
人类免疫缺陷病毒(简称HIV),
是一种逆转录病毒。
1.致病病毒
RNA
DNA
mRNA
逆转录
转录
翻译
蛋白质
112
获得性免疫缺陷综合征
人类免疫缺陷病毒
外壳: 保护内部核酸(RNA)的蛋白质外衣
病毒包膜: 来源于病毒最后所在的宿主细胞
核酸: 包含两条相同的RNA链,是复制更多病毒的遗传物质
逆转录酶:
两个拷贝,能够在病毒进入宿主细胞后将RNA转化为DNA
表面蛋白: 能使HIV和宿主细胞的受体结合
113
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
①吸附 ②注入 ③逆转录 ④入核 ⑤整合 ⑥转录 ⑦翻译 ⑧组装 ⑨释放
获得性免疫缺陷综合征
114
2.致病机理
攻击人体的 ,主要侵染 。
辅助性T细胞
免疫系统
3.潜伏期
HIV会经历 ,刺激机体产生 ,免疫系统分泌 ,这是目前 的重要依据,直到艾滋病病发时,机体 。
2-10年甚至更长时间
迅速增殖
免疫反应
抗HIV的抗体
HIV检测
仍会继续分泌该抗体
4.发病期
随着病毒的复制, 的数量持续下降,使免疫系统功能 ,感染者出现 、 、 等症状;最终,患者死于免疫功能丧失引起的 或
等。
T细胞
减退
淋巴结肿大
发热
体重下降
严重感染
恶性肿瘤
获得性免疫缺陷综合征
115
6.治疗方法
目前仍 找到根治HIV感染的有效方法,大多数治疗方法是 ,如用多种抗病毒药物组合进行治疗。
没有
控制和降低感染者体内HIV的数量
抑制HIV表面蛋白与细胞膜受体结合
抑制逆转录过程
7.抑制HIV增殖的方法
5.传播途径
艾滋病的传播途径主要有 、 和 。
性接触传播
血液传播
母婴传播
获得性免疫缺陷综合征
116
117
(1)采取安全的性行为,如使用避孕套;
(2)避免注射吸毒;
(3)接受检测并积极治疗HIV等性传播感染;
(4)不与他人共用牙刷和剃须刀;
(5)不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
9.不会传播的途径
与HIV感染者的一般接触,如握手、拥抱等,不会使人感染HIV;在日常生活中,对待艾滋病病人应该少一份歧视,多一分关爱。
8.预防措施
获得性免疫缺陷综合征
118
1.在A阶段,HIV的数量为什么上升后又快速下降?
在HIV侵入人体后初期,迅速增殖,数量上升。
由于此时病毒感染者的免疫系统功能正常,HIV会刺激机体产生免疫反应,大量病毒被消灭,因此数量下降。
2.在B阶段,辅助性T细胞数量下降的原因是什么?
HIV主要侵染辅助性T细胞。
习题巩固
119
3.HIV攻击的主要是辅助性T细胞,
为什么最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤?
这表明患者丧失了免疫系统的哪项功能?
因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后,免疫系统就处于瘫痪状态。
患者无法抵抗其他病毒、病菌的
入侵,表明丧失了免疫防御功能,
患者发生恶性肿瘤,表明丧失了免疫监视功能。
习题巩固
120
4.在C阶段,辅助性T细胞的数量持续下降,
但不为0,为什么?
骨髓中的造血干细胞依然可以分化生成部分辅助性T细胞。
5.HIV侵入人体,会导致人体的免疫功能完全丧失吗?
不会,非特异性免疫还在。
6.HIV检测的依据是什么?
HIV在潜伏期会刺激机体产生免疫反应,免疫系统分泌抗HIV的抗体,这是目前HIV检测的重要依据。
☞检测是否存在抗HIV抗体
习题巩固
121
进入机体内的抗原,大部分需要辅助性T细胞的辅助下才能激活B细胞,称为胸腺依赖性抗原(TD-Ag)。少数抗原(如细菌的脂多糖、荚膜多糖等)
不需要辅助性T细胞的辅助,
可以直接激活B细胞,称为胸腺非依赖性抗原(TI-Ag)。
TD-Ag
吞噬细胞
辅助性T细胞
B细胞
浆细胞
记忆B细胞
B细胞
TI-Ag
抗体
初次免疫
抗原呈递细胞
TI-Ag引起的体液免疫,不形成记忆B细胞,因此,TI-Ag只能引起初次免疫,不能引起二次免疫。
知识补充
122
1
过敏反应 自身免疫病 免疫缺陷病
概念 已免疫的机体再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱 免疫系统将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病 机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病
发病
机理 相同过敏原再次进入机体时与吸附在细胞表面的相应抗体结合使细胞释放组织胺而引起 抗原结构与正常细胞表面物质结构相似,抗体消灭抗原的同时,也攻击正常细胞 人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏而致
举例
消化道、呼吸道过敏反应、皮肤过敏反应等 类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等 先天性胸腺发育不良、艾滋病等
课堂小结
123
免疫失调及免疫学的应用
二、免疫学的应用
1.疫苗
疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。
灭活
减毒
病原体
(1)作用机理
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
灭活疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
疫苗进入人体后,刺激人体免疫系统产生相应的抗体和记忆细胞。
124
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
裂解靶细胞暴露抗原
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
减毒疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
(1)作用机理
125
(2)种类
灭活疫苗 减毒疫苗
定义 又称死疫苗,将病原体经过人工大量培养后,用理化方法灭活制成。 用减毒或无毒力的活病原微生物制成的疫苗。
优点
缺点
易保存、运输,
毒力无法恢复。
需要多次接种,
不产生细胞免疫。
免疫效果持久,
即可产生体液免疫,
也可产生细胞免疫。
毒力有可能恢复,不易保存、运输。
1.疫苗
126
③蛋白类疫苗
人工合成特定种类的蛋白质,并将这些蛋白质作为抗原注入人体来引起免疫反应,完成免疫。
④病毒载体疫苗
科学家使用基因编辑技术,将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中,让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原,从而在人体内产生免疫反应。
⑤核酸疫苗
将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。
(2)种类
127
(2)种类
128
Vero细胞中培养
新
冠
病
毒
灭活病毒
注射
人体
S蛋白基因(DNA)
质粒
重组质粒
导
入
CHO细胞
S蛋白
人体
注
射
提纯
人体
注射
5型腺病毒
注射
人体
S蛋白的mRNA
脂质体
mRNA疫苗
人体
注射
①
②
③
④
⑤
第一代疫苗:①;
第二代疫苗:③;
第三代疫苗:②④⑤
新冠疫苗5条技术路线
129
1.疫苗
(3)特点
②具有 ,免疫力能维持 的时间。
①具有 ,接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体
引起的传染病。
特异性
记忆性
较长
(4)意义
①到目前为止,疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器,
而且对某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
②随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进,
疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域,
而且已经出现了治疗性制剂。
130
1.肌肉里有引发免疫反应所必需的细胞——抗原呈递细胞。
疫苗注射到肌肉后,它会高效地摄取、加工处理和呈递抗原
(疫苗),并将其转移至免疫系统的大型集合点——淋巴结,
然后产生抗体和记忆细胞。
2.血液中存在需要进行非特异性免疫的吞噬细胞,疫苗在被
B淋巴细胞识别并产生抗体前,就会先被这些细胞少量清除。
这样一来,疫苗产生的免疫效果就会大大降低,疫苗的效用
价值也会极大受损。
3.大多数疫苗都是由抗原和佐剂(辅助成分)组成的。佐剂往往具有
一定的副作用,而大部分佐剂在肌肉注射时副作用远小于静脉
注射。
很多疫苗通常采取肌肉注射原因
131
1.制备疫苗时,需要包含一整个病原体吗?
不必包含完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖夹膜类)及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展,DNA疫苗也已经在临床中使用。
一般情况下,不建议接种疫苗,特别是减毒疫苗,因为儿童的免疫力低,疫苗相当于抗原,有可能引起强烈的免疫反应。
2.患免疫缺陷的儿童能否接种疫苗,尤其是减毒活疫苗?为什么?
习题巩固
132
3.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用?
疫苗作为抗原进入人体后,要经过处理、传递、识别以及淋巴细胞的增殖、分化后才能产生抗体。因此,注射疫苗一段时间后,人体才具有免疫力。
4.某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,
可能会有轻微发烧或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应?
疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应,有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈,能引起可感知的反应。
习题巩固
133
免疫失调及免疫学的应用
二、免疫学的应用
2.器官移植
用 的器官置换 的器官,
以 其 的技术。
正常
丧失功能
重建
生理功能
(1)现状
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段,主要依赖于 和 等的不断改进,以及高效
的陆续问世。
器官保存技术
外科手术方法
免疫抑制剂
(2)意义
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
134
2.器官移植
(3)器官移植所面临的问题
①免疫排斥反应
每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质,标明细胞身份的标签物质。
人的白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。
正常情况下,白细胞不攻击自身细胞。
如果将别人的组织或器官移植过来,白细胞就能识别HLA不同而发起攻击。
——组织相容性抗原(MHC),也叫人类白细胞抗原( HLA )
135
器官移植的关键
供者与受者的HLA是否一致或相近
事实上,除了 ,要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的。
同卵双胞胎
非同卵双胞胎就不能进行器官移植了吗?
①研究表明,HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。
②在进行器官移植时,运用免疫抑制剂可以提高成活率。
批判性思维:免疫抑制剂会使淋巴细胞减少,因而患者容易患感染性疾病,
这一问题该如何解决?
免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡。
①免疫排斥反应
136
人体某些部位具有免疫“特权”,它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位,移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位,所以角膜移植不必考虑配型。
睾丸也属于免疫豁免部位,这也是鸡睾丸移植能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中,将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时,可能会发生免疫排斥。
免疫赦免
137
①免疫排斥反应
②供体器官短缺
(5)解决办法
①利用由___________________培养出相应的_____、______进行
移植(既解决免疫排斥问题,又解决供体器官短缺问题)。
自体干细胞(iPSC)
组织
器官
②鼓励更多的人_______________(解决供体器官短缺问题)。
自愿捐献器官
(3)器官移植所面临的问题
138
免疫学应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
检测病原体、肿瘤标志物等
免疫增强疗法、免疫抑制剂、癌症的免疫疗法
注射抗体
人工主动免疫
人工被动免疫
免疫球蛋白:
抗毒素:
如白喉抗毒素
如丙种球蛋白
灭活疫苗
减毒疫苗
类毒素
新型疫苗
免疫失调及免疫学的应用
三、免疫学在临床上的应用
注射抗原
139
习题巩固
1.(2023·北京高考)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
C
过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;
再次接触相同过敏原刺激时才会出现过敏反应,B错误;
过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;
在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗体会吸附于某些细胞(如肥大细胞)的表面,当相同过敏原再次进入机体时,就会与这些抗体结合,引发过敏反应,D错误。
140
习题巩固
2.(2023·湖南高考)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
B
破伤风杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风杆菌大量繁殖,会增加感染概率,A错误;
注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护功能,属于免疫防御,B正确;
注射破伤风类毒素(抗原)能刺激机体产生记忆细胞,但抗体是浆细胞产生的,C错误;
有效注射破伤风抗毒素(抗体)属于被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原)属于主动免疫,能刺激机体产生相应抗体和记忆细胞,保护时间较长,D错误。
141
习题巩固
3.(2024·徐州检测)无丙种
球蛋白血症(XLA)是由
酪氨酸激酶基因Btk突变
导致的一种免疫失调病。
发病机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A.不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能
B.XLA患者的浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人
C.与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退
D.XLA患者可适时适量注射丙种球蛋白、免疫抑制剂
或进行骨髓移植进行治疗
D
不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能,如浆细胞,A正确;
由题意可知,XLA患者是由于前B细胞酪氨酸激酶基因Btk突变导致B细胞发育受阻,不能分化为浆细胞,因此无丙种球蛋白产生,所以患者体内浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人,B正确;
XLA患者是由于B细胞发育受阻无丙种球蛋白产生,与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退,C正确;
XLA患者无丙种球蛋白产生,导致免疫功能低下,应使用免疫增强剂来提高免疫力,免疫抑制剂是用来降低免疫力的,D错误。
142
习题巩固
4.(2024·南通检测)纳米脂质颗粒(LNP)
能使mRNA疫苗在体内以非侵入的方式
进行靶向递送。下图是mRNA疫苗发挥
作用的部分过程。
相关叙述错误的是( )
A.mRNA疫苗进入靶细胞,体现了生物膜的流动性
B.mRNA疫苗通过内体逃逸就能翻译出抗原蛋白
C.mRNA疫苗的胞内免疫需要RNA酶的参与
D.抑制胞内免疫能提高mRNA疫苗的效果
B
mRNA疫苗通过内体逃逸后,在细胞质中也可能会被降解
mRNA疫苗在纳米脂质颗粒(LNP)的作用下,以胞吞的方式进入细胞,体现了生物膜的流动性,A正确;
由图可知,mRNA疫苗通过内体逃逸后,在细胞质中也可能会被降解,B错误;
mRNA疫苗的胞内免疫会发生mRNA降解,该过程需要RNA酶(催化RNA水解)的参与,C正确;
胞内免疫能将mRNA降解,抑制胞内免疫能减少mRNA的降解,提高mRNA疫苗的效果,D正确。
143
习题巩固
5.(多选)通常认为,与病原
体接触后获得的免疫才具有
免疫记忆,呈现二次免疫
“既快又强”的特点,而先天免疫不具有免疫记忆。研究发现,吞噬细胞接受刺激后也能发生功能改变,使得先天免疫也能产生免疫记忆,这一现象被称为“训练免疫”,机制如图。下列相关说法错误的是( )
A.二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子与抗原发生特异性结合
B.“训练免疫”不依赖于T细胞和B细胞,是“第二道防线”的非特异性记忆
C.图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,
可通过有性生殖传递给后代
D.内源性抗原诱导的“训练免疫”可能导致自身免疫病加剧
AC
细胞因子不能与抗原发生特异性结合,A错误;
“训练免疫”是在吞噬细胞受到初次刺激功能发生改变后,使先天性免疫产生免疫记忆,因此不依赖T细胞和B细胞,属于非特异性记忆,B正确;
可遗传变异不一定能传递给后代,有性生殖的生物配子的遗传物质在减数分裂过程中发生变异有可能通过有性生殖传给后代,而其他体细胞则不能,C错误;
内源性抗原诱导“训练免疫”后,使得产生更多细胞因子,因此可能导致自身免疫病加剧,D正确。
144
网络构建
THANKS
作业
完成小本,明天收
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