4.4 免疫学的应用课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第4章 免疫调节 在你的左臂外侧，你很可能会发现一个微小的疤痕，这是接种预防肺结核的卡介苗所留下的印记，称为卡疤。我国规定，新生儿在满足条件的情况下，需在出生24小时后尽快注射卡介苗。世界卫生组织也明确建议，没有感染艾滋病病毒的新生儿或儿童需尽快接种卡介苗。 卡介苗是什么？我国及世界卫生组织为什么规定新生儿要接种卡介苗？ 接种卡介苗之后，我们体内发生了什么反应？ 小时候接种的卡介苗，长大了还有用吗？ 1 第4节 免疫学的应用 阐明疫苗发挥作用的原理。 目标 01 02 说出器官移植面临的问题（器官移植与组织相容性抗原之间的关系），认同器官捐献，了解免疫学的应用。 学习目标 3 某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗，可是没过一两个月，她患流感了；而她听说接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了。她对此很困惑：这到底是什么原因呢？ 为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 流感病毒极易发生变异； 该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的，所以没有起到预防作用。 问题探讨 讨论： 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命，而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。现在，随着人类对免疫系统认识的深人，免疫学得到了越来越广泛的应用。 疫苗的发明和应用，就是典型的例证。 一 疫苗 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 这种病毒一直肆虐人类接近3000多年，有接近5亿人因此病毒丧命！ 天花病毒 一 疫苗 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 将患儿出痘的疮痂取来，放到瓷器内，研细，加少许水即成豆苗，用新棉裹豆苗塞入鼻中。 把得过天花病的人穿过的内衣，拿给没得过天花的人穿。穿过后，就可以预防住天花。 用针尖蘸取天花病人身上的脓，然后将针尖刺进未得过天花的人的皮肤里。如此，顺利的话接种的人会得上一场轻度的天花，痊愈后便会不再患病。 痘浆法是将患儿痘疱挑破取痘中浆液给正常儿童接种。痘衣法是将患儿内衣脱下，给正常小孩穿上。前者危险很大，后者感染率较低。后世被医家广为采用者为痘痂法，此方又分水苗法和旱苗法。水苗法是将患儿出痘的疮痂取来，放到瓷器内，研细，加少许水即成豆苗，用新棉裹豆苗塞入鼻中，男左女右，根据儿童年龄放置6-12个时辰后取出。经过发烧、出痘、结痂大约历经20天时间一场轻微的天花即可痊愈，此后将终生不再担心得天花。旱苗法是取少量疮痂用细银管按男左女右规则吹入鼻中，余同上法。相较而言水苗好于旱苗法，后世应用最广的是此法。后世此方不断完善，由开始直接取患儿的痘疮疮痂，到经过人工数次传种减毒育苗，在没有现代微生物学、免疫学知识的时代，已经逼近了现代疫苗接种的操作要求。 7 公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生爱德华•詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基础。 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 8 他们都不知道原理，但开启了使用疫苗的历史。 一 疫苗 法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期 什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？ 2.种类： 灭活 疫苗 减毒 活疫苗 灭活疫苗又称死疫苗，将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。 经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。 1.概念: 疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。 灭活 减毒 病原体 一、疫苗 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞 )， 从而对特定传染病具有抵抗力。 3.作用： ※疫苗是现代医学最伟大的成就之一。 12 4 .作用原理： 灭活疫苗 浆细胞 记忆B细胞 抗体 辅助性T细胞 B细胞 APC 真正的病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 清除病原体 体液免疫 一、疫苗 疫苗的应用是人们根据_____________来设计的：当给机体输入________时,免疫系统能够________,而且这种反应具有______。除此之外,免疫系统还具有_______，免疫力能维持_____的时间。 免疫反应的规律 外源抗原 产生反应 特异性 记忆性 较长 人体内抗存活时间不同，像乙肝抗体能终身免疫，而狂犬疫苗的有效免疫期是六个月， 13 减毒活疫苗 APC 记忆B细胞 辅助性T细胞 B细胞 靶细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 浆细胞 抗体 细胞毒性T细胞 真正的病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 清除病原体 靶细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 裂解靶细胞暴露抗原 体液免疫 + 细胞免疫 一、疫苗 14 5.实例: (1)________的发明，根除了天花； (2)人们还研制成功了_______（预防结核病）、____________（即糖丸， 预防脊髓灰质炎）、________（预防麻疹）等多种疫苗； (3)2006年，_______________________获得美国的批准，该疫苗可以预 防由HPV引起的几种_________，是世界上______________的疫苗，在 人类研发癌症疫苗的道路上具有里程碑式的意义； (4)2018年5月,我国首个人和动物的_________获得新兽药证书,用于预防 某个亚型的________，这是新型的_____________，未来将有广阔的 前景。 天花疫苗 卡介苗 脊髓灰质炎疫苗 麻疹疫苗 人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 子宫颈癌 第一个预防癌症 DNA疫苗 禽流感 基因工程疫苗 一、疫苗 6.疫苗作用特点 （1）特异性； （2）记忆性。 7.疫苗研发的意义 (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。 一、疫苗 16 思考·讨论 接种疫苗时遇到的问题 结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题。 1.以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。 2.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 会有轻微发热或其他症状。”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。 17 3.有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病 的疫苗。这种想法可行吗？请谈谈你的理由。 可行，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。 制备联合疫苗时保证其中含有不同的有效抗原成分。联合疫苗包括多联疫苗和多价疫苗。如，百白破三联疫苗可同时预防百日咳、白喉、破伤风；HPV九价疫苗。 思考·讨论 接种疫苗时遇到的问题 18 疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 疫苗不必包含一个完整的病原体。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、多糖荚膜类）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。 旁栏思考题 19 为了预防疾病我们注射疫苗，那么如果我们机体的器官出现病变甚至死亡，我们该如何应对呢？ 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.概念： 2.意义: 器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。 ①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。 ②高效免疫抑制剂的陆续问世。 二、器官移植 其主要原因有两点： 21 资料1:人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。1901年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：“肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。”1952年，法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一颗肾，然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。 可能是没有考虑免疫排斥问题。 1、最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 思考·讨论 器官移植所面临的问题及希望 讨论 22 3.器官移植所面临的问题和希望 二、器官移植 (1)器官移植容易失败的原因： 进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己” 成分进行攻击。 ①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—组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（ HLA ）。 ②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。 ③正常情况下，白细胞不会攻击自身的细胞。 ④如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。 ⑤除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。 23 (2)免疫排斥的原理 细胞免疫 存在免疫排斥 资料2:据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。 这是因为受体和供体的组织相容性抗原越一致，在进行移植时发生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活；如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。 2、在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要先进行配型，即检查供体 和受体之间的组织相容性呢？ 从以上材料可以看出，器官移植成败的关键是什么？ 思考·讨论 器官移植所面临的问题及希望 讨论 24 主要取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。研究表明，只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 25 3.器官移植所面临的问题和希望 二、器官移植 (3)器官移植成败的关键 资料3: 据世界卫生组织于2013年的调研结果显示，全球一年实施了12万例器官移植手术，而这只能满足不到10%移植需要者的需求。另有数据表明，2015年，我国实施器官移植手术突破1万例（其中肝移植2000多例，肾移植5000多例），位居世界第2位，但2015年肝移植需求者新增4000多人，肾移植需求者新增了1万多人。 思考·讨论 器官移植所面临的问题及希望 如何解决器官捐献短缺这一难题？ 26 3、利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何有点？ 思考·讨论 器官移植所面临的问题及希望 讨论 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。 资料4：据媒体报道，2015年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；2017年，研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后，它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。 科研人员培育出的人工心脏 （红色为心肌细胞，绿色环 是一类结缔组织） 27 需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。 4、在进行器官移植时，运用免疫抑制剂虽可以提高成活率。但这些药 物会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病，这一问题该如 何解决？ 思考·讨论 器官移植所面临的问题及希望 讨论 3.器官移植所面临的问题和希望 ②供体器官短缺 二、器官移植 (5)器官移植的希望 a希望利用自体干细胞培养相应的组织、器官； ①免疫排斥的解决方法： a免疫抑制剂的应用， ②供体器官短缺的解决方法： b自体干细胞培养相应的组织、器官的移植； b希望有更多的人自愿捐献器官。 (不发生免疫排斥) (4)器官移植面临的问题： ①免疫排斥 免疫诊断 免疫治疗 免疫预防 1.免疫预防 疫苗 患病前的措施。即根据特异性免疫原理，采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂，接种到人体内，使人体产生对特定传染病的抵抗能力，达到预防某些疾病的目的。 三、免疫学在临床实践上的应用 根据抗原和抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂用于临床诊断。 检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP) 2.免疫诊断 检测病原体 三、免疫学在临床实践上的应用 患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。 3.免疫治疗 （1）免疫增强疗法：对免疫功能低下者，如输入抗体、细胞因子等 免疫活性物质。 （2）免疫抑制疗法：如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。 （3）免疫重建：将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷 个体，以恢复其免疫功能。 三、免疫学在临床实践上的应用 免疫学的应用 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 疫苗 原理 作用 免疫抑制疗法 器官移植 解决方法 面临问题 如检测病原体、肿瘤标志物 免疫功能低下者 治疗类风湿关节炎等疾病 免疫增强疗法 课堂小结 练习与应用 34 1. 被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一件事情”，即研制“糖丸”——脊髓灰质炎活疫苗，为我国消灭脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）作出了重要贡献，判断下列相关表述是否正确。 （1）该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。（ ） （2）该疫苗可以识别组织相容性抗原。（ ） （3）当接种该疫苗后，机体会产生一定的免疫反应。（ ） 一、概念检测 ✖ ✔ ✖ 35 二、 拓展应用 1. 巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10～14天的匀浆失去家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了“过期病兔神经组织匀浆”的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。 36 （1）据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？ 曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒 （2）为什么要对小男孩连续注射十几天呢？ 需要进行微量叠加 （3）现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？ 本质上它们没有区别，但制作方法是不一样的。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的，可能含有活病毒和灭活病毒。 二、 拓展应用 37 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 38 　实战训练　 1.被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一件事情”，即研制“糖丸” ——脊髓灰质炎活疫苗，为我国消灭脊髓灰质炎（俗称“小儿麻痹症”）作出了重要贡献。下列叙述<zzd>错误</zzd>的是( @26@ )。 A.减毒的脊髓灰质炎病毒相当于免疫学中的抗原 B.由于该疫苗是活疫苗，因此“糖丸”要用凉开水送服，切忌用热开水溶化 C. 细胞在“糖丸”的刺激下产生相应的浆细胞和记忆细胞 D.患免疫缺陷病的儿童可以通过吃“糖丸”预防脊髓灰质炎 　实战训练　 2.麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种，显著降低了麻疹的发病率，世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标。下列相关叙述正确的是(　 　) A．该疫苗是小分子物质，其表面特定的抗原可被免疫细胞识别 B．初次接种该疫苗后，刺激机体免疫系统，可产生效应T细胞和抗体 C．再次接种该疫苗后，记忆T细胞可释放细胞因子 D．入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力，被T细胞吞噬消化   　实战训练　 3.我国政府规定，新生儿必须在六个月内三次接种乙肝疫苗，若接种成功，则相关说法正确的是(　 　) A．相应抗体遇双缩脲试剂显蓝色 B．多次注射疫苗后浆细胞能在体内长期停留 C．产生的抗体可裂解乙肝病毒 D．产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附 　实战训练　 4.结核杆菌是一种引起结核病的胞内寄生菌,现可通过接种相关的疫苗(卡介苗)预防结核病,卡介苗是由减毒的结核杆菌悬液制成的活疫苗。下列相关叙述正确的是(　　) A. 卡介苗相当于抗原,接种后可刺激细胞毒性T细胞分裂、分化 B. 接种卡介苗的个体仅通过细胞免疫即可抵御结核杆菌的入侵 C. 结核杆菌是胞内寄生菌,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质 D. 卡介苗可预防结核病,所以患先天免疫缺陷疾病的婴儿更应积极接种 　实战训练　 5.接种疫苗是预防传染病最有效、最经济的方式。有些疫苗需两次接种，初次接种产生免疫后，按规定时间间隔再次接种。若提前进行再次接种，则会减弱二次免疫效果，下列解释合理的是（ ） A．提前接种导致初次免疫产生的记忆细胞凋亡数目少 B．提前接种导致初次免疫产生的浆细胞分泌的抗体少 C．疫苗会与初次免疫后存留的抗体结合被迅速清除 D．疫苗会与初次免疫产生的效应T细胞结合被裂解 　实战训练　 6.自2020年以来，世界多地爆发了新冠肺炎疫情，新冠肺炎的病原体是新型冠状病毒。下列叙述错误的是（　　） A．佩戴口罩和保持社交距离有助于阻断新型冠状病毒传播 B．给重症新冠肺炎患者注射新冠病毒灭活疫苗是一种有效的治疗手段 C．多次注射新冠病毒疫苗可增强人体对新型冠状病毒的特异性免疫反应 D．效应细胞毒性T细胞通过抗原MHC受体识别被病毒感染的细胞 　实战训练　 7.器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破,但异体器官移植手术最大的障碍就是免疫排斥反应。下列关于排斥反应的说法,错误的是(　　) A.排斥反应主要是体液免疫作用的结果 B.发生排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白 C.器官移植后患者要使用免疫抑制剂 D.对先天性免疫丧失者进行器官移植,不会出现排斥反应 　实战训练　 8.环孢素a是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖，那么环孢素A可用于( ) A.预防和治疗艾滋病 B.降低恶性肿瘤的发病率 C.降低移植器官被排斥的概率 D.消除宿主细胞内的结核分枝杆菌。 　实战训练　 9.在进行器官移植时应考虑受体和供体的组织相容性抗原是否一致或相近，下列相关叙述不正确的是 （　 　） A．人类的白细胞抗原简称为HLA，属于抗原的一种 B．人类中不存在HLA完全相同的个体 C．为保证移植后的肾脏成活，应增大免疫抑制剂的用量 D．器官移植，只要供体和受体的主要HLA有一半以上相同就可以进行移植 　实战训练　 10.下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是(　　) A．注射胸腺激素和口服抗体 B．接种卡介苗和对病人输入抗体 C．注射麻疹疫苗和口服抗体 D．移植胸腺和输入细胞因子 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$