内容正文:
第7讲
免疫调节
免疫系统
免疫调节是机体识别“自己”和“非己”,并清除“非己”的一种保护性生理功能,从而维持内环境的稳态。
(2)“变坏的”自身细胞:自身衰老、死亡、损伤、癌变的细胞。
【非己】--“敌人”
(1) 外来的入侵者:侵入身体的各种病原体(致病的细菌、真菌、病毒等)
骨髓、胸腺、脾、淋巴结等_________,淋巴细胞和树突状细胞、巨噬细胞等____________,以及体液中的各种抗体和细胞因子等_____________,共同构成了人体的_________。
这是免疫调节的_______________。
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
免疫系统
结构和物质基础
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
细胞因子
生成、成熟或集中分布
胸腺
骨髓
免疫
骨髓
胸腺
免疫系统
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
军事基地
战士
武器
既是免疫器官,又是内分泌腺
骨髓
胸腺
脾
淋巴结
扁桃体
中枢免疫器官
免疫细胞产生并发育成熟的地方
是免疫细胞集中分布的场所
外周免疫器官
主要由淋巴组织构成,借助血液循环和淋巴循环相互联系
“大本营和训练基地”
战场
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
(1)免疫器官
分布:位于______;
特征:形状像_____,________;
功能:__________________________________
咽腭部
扁桃
内部有很多免疫细胞,具有防御功能
左右各一
正常
不正常
扁桃体
扁桃体
扁桃体
(1)免疫器官
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
分布:沿_______遍布____,主要集中在_______、
______和_________等处;
特征:呈___形或___形;
功能:_____________________________________
________________________
淋巴管
颈部
圆
腋窝部
全身
腹股沟部
豆
淋巴细胞集中的地方,能阻止和消灭侵入体内的微生物
淋巴结
淋巴结
(1)免疫器官
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
分布:在________;
特征:呈_____形;
功能:___________________________________
________________________
胃的左侧
椭圆
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
脾
脾
(1)免疫器官
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
体内最大的免疫器官
8
分布:位于_________;
特征:呈____的____形,分___________;胸腺随年
龄而____,在_______达到高峰,以_________;
功能:________________________________;
胸骨的后面
扁平
椭圆
左、右两叶
增长
青春期
逐渐退化
T细胞分化、发育、成熟的场所
胸腺外观
胸腺
胸腺
(1)免疫器官
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
分布:位于_________或_________;
功能:____________________________________
骨髓腔
骨松质内
各种免疫细胞发生、分化、发育的场所。
一、免疫系统的组成
骨髓
骨髓
(1)免疫器官
一、免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
1、免疫系统的组成
(2)免疫细胞
辅助性T
细胞毒性T
吞噬
抗原处理
呈递
是执行免疫功能的细胞,均来自_______的______________。
骨髓
造血干细胞
抗原呈递细胞(APC):摄取和加工处理抗原
①种类
B
②抗原呈递细胞(APC)
蛋白质
摄取和加工处理
抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如脂类、多糖等既可以游离(如某些细菌产生的毒素蛋白)也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。
抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;
抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
1、免疫系统的组成
(2)免疫细胞
抗原特点:异物性、大分子性、特异性
一种病原体可能存在几种抗原
问题:树突状细胞和巨噬细胞吞噬抗原的方式是什么?
胞吞,需要消耗能量。
问题: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
问题:B细胞和T细胞核中的遗传物质________(填“相同”或“不同”),之所以种类不同,是因为___________________。
相同
基因的选择性表达
免疫细胞功能不同的直接原因:蛋白质种类不同
免疫细胞功能不同的根本原因:基因的选择性表达
1、免疫系统的组成
(3)免疫活性物质
与之合成、加工、分泌有关的细胞器
概 念
分 类
实 质
抗体、溶菌酶、细胞因子(有白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等)
分泌蛋白,是大分子物质,进出细胞方式是胞吞胞吐
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
由免疫细胞或其他细胞产生的,发挥免疫作用的物质
1、免疫系统的组成
(3)免疫活性物质
抗体
概念
特性
分布
机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。由浆细胞产生。
特异性
一种抗体只能与一种抗原结合
具体表现
注意: 抗体的化学本质一定是蛋白质
组织液及外分泌液(如乳汁中,为新生儿提供抗体)
血清(主要)
①抗体
举例:抗毒素、凝集素等
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。
1、免疫系统的组成
(3)免疫活性物质
①抗体
问题:经研究发现,可利用新冠感染康复者的血浆来治疗危重症患者,分析其原因是什么?
新型冠状病毒感染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特异性结合,使病毒失活,有助于病人康复。
免疫治疗
1、免疫系统的组成
(3)免疫活性物质
②细胞因子
白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等
细胞因子
由淋巴细胞分泌
来源
常见种类
分布
组织间隙和体液(多数)、细胞的表面(少数)
1、免疫系统的组成
(3)免疫活性物质
③溶菌酶
溶菌酶
来源
常见种类
溶菌酶并非只由免疫细胞产生,多种细胞如唾液腺细胞、泪腺细胞都能合成
可使细菌溶解,病毒失活。
血浆、唾液、泪液、乳汁等
分布
溶酶体
一种细胞器,含多种酸性水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
溶菌酶
一种免疫活性物质,存在于泪液、唾液、血浆等处的一类蛋白质能溶解细菌的细胞壁的碱性酶,有抗菌消炎的作用。
Q.溶菌酶可以水解肽聚糖等成分,从而消灭细菌。其原理是 ____________________________________________________________________________________。
【情境推理·探究】
细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,被溶菌酶水解后,细胞壁破损,细菌失去保护易裂解死亡
溶菌酶
(1)保卫人体的三道防线
来源:后天获得
不能遗传
2、免疫系统的功能
(无特异性;作用弱,范围广)
(有特异性;作用强,范围窄)
来源
↓
胃腺——胃酸、泪腺、乳酸、皮脂腺——脂肪酸
(1)保卫人体的三道防线
①溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。
②吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫。
2、免疫系统的功能
起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的,两者共同担负着机体的防御功能。
突变的细胞
清除衰老或损伤的细胞
抗原性
(2)保卫人体的三大功能
过强(组织损伤/过敏反应)、过弱或缺失(易被病原体感染、免疫缺陷病)
功能异常,容易发生自身免疫病
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
2、免疫系统的功能
特异性免疫、非特异性免疫共同实现保卫人体的三大功能
Q:免疫细胞如何识别抗原的?
1、免疫系统对病原体的识别
二、特异性免疫——体液免疫和细胞免疫
蛋白质
特异性
受体
受体的化学本质一般是糖蛋白
(1)抗原决定簇
①抗原具有特异性
抗原的特异性取决于抗原表面具有的特定的化学基团,这些化学基团叫作抗原决定簇,它是免疫细胞识别抗原的重要依据;
②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。
“士兵”
Q:免疫细胞如何识别自身细胞的?
1、免疫系统对病原体的识别
二、特异性免疫——体液免疫和细胞免疫
白细胞抗原
免疫抑制剂
1、免疫系统对病原体的识别
二、特异性免疫——体液免疫和细胞免疫
(2)组织相容性抗原
它们就像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
二、特异性免疫——体液免疫和细胞免疫
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
B细胞介导的免疫应答称为体液免疫,B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于在体液中,所有这种靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
针对的对象:
内环境中(细胞外)的病原体
(1)概念:
一些病原体和B细胞接触
病原体
(如流感病毒)
一些病原体被抗原呈递细胞摄取
B细胞
抗原呈递细胞
为激活B细胞提供了第一个信号
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细胞的第二个信号
1
2
1
2
3
4
辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌 。
3
辅助性T细胞
4
B细胞
辅助性T细胞
细胞因子
促进B细胞的分裂、分化过程
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
浆细胞
记忆B细胞
5
6
B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为 ,小部分分化为 ;
5
记忆B细胞
浆细胞
浆细胞产生和分泌大量 ,其可随体液
并与这种病原体结合, 抑制_______________或 ;
6
抗体
抗体与病原体结合后进一步的变化:形成 等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
细胞因子
抗体
全身循环
病原体的增殖
对人体细胞的黏附
沉淀
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
辅助性T
浆细胞
抗体
活化后的辅助性T细胞才能分泌
抗原抗体结合主要发生在内环境中(细胞外液)
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
①抗原呈递过程的实现与细胞膜上的________有关。
②在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
糖蛋白
③B细胞活化的条件
活化后的B细胞,称为浆细胞,细胞相对表面积较大,物质运输效率低
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
②特点:比初次免疫反应速度 、反应强烈、抗体浓度 、患病程度低。
①定义:当 抗原再次入侵时,
细胞能迅速增殖分化,形成
,快速产生大量 。
④记忆B细胞与二次免疫
相同
记忆B
浆细胞
抗体
快
高
寿命长、特异性强(可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆)、反应迅速强烈。
记忆B细胞的特点
二次免疫反应
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
曲线a为抗体浓度
曲线b为患病程度
提醒 二次免疫时初次免疫依然发生。
提醒 体液免疫中的三个“唯一”:
唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;
唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;
唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞(巨噬细胞、树突状细胞)。
2、体液免疫——主要靠抗体“作战”
(2)过程:
问题:为什么二次免疫比初次免疫更快更强?
二次免疫时,主要依靠记忆B细胞的增殖分化,记忆B细胞可直接增殖分化为浆细胞,产生的抗体更快更多
提醒 浆细胞的来源:初次免疫只来源于B细胞,二次免疫来源于记忆B细胞(主要)和B细胞(少量)。
3、细胞免疫
(1)概念:
当病原体进入细胞内部,主要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
(2)作战对象:靶细胞、衰老、受损的细胞、癌细胞、异体器官移植的细胞
35
3、细胞免疫
(3)过程:
36
3、细胞免疫——靠T细胞接触靶细胞“作战”
细胞毒性
辅助性T
细胞因子
①细胞毒性T细胞活化的条件:
a.被病原体感染的宿主细胞(靶细胞)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。
b.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)的刺激。
大部分新的
小部分
细胞毒性T细胞的活化过程需要靶细胞、辅助性T细胞等参与。
(3)过程:
3、细胞免疫——靠T细胞接触靶细胞“作战”
细胞毒性
辅助性T
细胞因子
②活化的细胞毒性T细胞的功能:
分裂分化大部分形成新的毒性T细胞,小部分形成记忆T细胞,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
提醒:与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。若靶细胞遭病原体伤害致死,则属于细胞坏死。
大部分新的
小部分
③靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
(3)过程:
3、细胞免疫——靠T细胞接触靶细胞“作战”
细胞毒性
辅助性T
细胞因子
④新的细胞毒性T细胞的来源:
大部分新的
小部分
⑤细胞毒性T细胞可以分泌颗粒酶和穿孔素。穿孔素可以在靶细胞膜上打孔,颗粒酶通过孔快速进入靶细胞膜内部,激活靶细胞内与凋亡相关的酶,促进靶细胞凋亡。
(3)过程:
初次免疫只来源于细胞毒性T细胞,二次免疫时来源于细胞毒性T细胞和记忆T细胞。
跳出题海
(1)吞噬细胞既可参与非特异性免疫,又可参与特异性免疫。吞噬细胞在第二道防线中吞噬处理抗原,在第三道防线中对抗原加工处理并呈递,且抗原的最终消灭仍离不开吞噬细胞。
(2)浆细胞和活化的细胞毒性T细胞不具有分裂分化的能力,而B细胞、细胞毒性T细胞和记忆细胞都能进行分裂分化,三者受到抗原刺激后,细胞周期会缩短。
(3)同一生物体内各种免疫细胞的功能不同,但是所含遗传物质一般相同,因为它们来自同一受精卵。
4、记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的______。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,______细胞能迅速增殖分化,
形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
记忆
记忆
(3)二次免疫反应特点
提醒 通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
快速
反应快(更快)
产生抗体量多(更多)
免疫程度更强(患病程度低)
(1)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是_____________________。
解析:在体液免疫过程中,抗体与病毒结合后会形成沉淀等,进而被吞噬细胞吞噬消化。
(2)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间,此时抗体浓度激增的原因是_____________________________________________
_________________________________________________________________。
被吞噬细胞吞噬消化
初次感染病毒时,体内会产生抗体和记忆细胞,病毒再次感染机体时,记忆细胞迅速增殖、分化成浆细胞,短时间内产生大量抗体
5、体液免疫与细胞免疫的比较
参与
细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B细胞等
靶细胞、细胞毒性T细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆T细胞、巨噬细胞等
移植器官
胞内寄生菌
5、体液免疫与细胞免疫的比较
③辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用有___________________________________
____________。
促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、
增殖和分化
②辅助性T细胞:在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
①辅助性T细胞和吞噬细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫
乙酰胆碱
甲状腺激素
干扰素
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;
免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
6、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
6、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
1、过敏反应
三、免疫失调
异常的体液免疫,也属于特异性免疫内容
(1)概念:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时有时会发生引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏原:引起__________的抗原物质。
过敏反应
(3)症状:皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、______、__________等。
哮喘
呼吸困难
(4)类型:分为________和________两类。
快反应
慢反应
过敏原:具特异性、记忆性
(5)原因:免疫防御过强
(6)特点:有快慢之分、有遗传倾向和个体差异
(7)预防:找到过敏原,并避免再次接触
1、过敏反应
三、免疫失调
异常的体液免疫,也属于特异性免疫内容
(8)发病机理:
[提醒] 抗原≠过敏原;体液免疫≠过敏反应;体液免疫中的抗体≠过敏反应中的抗体。
抗原具有大分子性,不一定是外源物质,不存在个体差异;而过敏原不一定是大分子物质,如青霉素,但一定是外源物质,存在个体差异。
(9)治疗:
抗过敏药物、如氯雷他定
1、过敏反应
三、免疫失调
过敏反应与体液免疫
项目 过敏反应 体液免疫
激发因素 过敏原 抗原
反应时机 机体再次接触过敏原 机体第一次或再次接触抗原
抗体分布 吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜
以及血液中某些细胞的表面 血清、组织液、外分
泌液
反应结果 使细胞释放组胺等物质,从而引发
过敏反应 抗体与抗原结合形成
沉淀
2、自身免疫病
三、免疫失调
自身成分
免疫自稳过强
治疗:许多类型无法根治,对病情严重的自身免疫疾病患者进行自体造血干细胞移植。
重症肌无力
甲亢
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
(1)概念
由机体免疫功能____________而引起的疾病。
不足或缺乏
(2)类型
①先天性免疫缺陷病:如__________________。
②获得性免疫缺陷病:如艾滋病。
重症联合免疫缺陷病
大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病
由于遗传而生来就有
由疾病和其他因素引起
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
(2)类型
①先天性免疫缺陷病:如__________________。
发病机理
特点
治疗:
重症联合免疫缺陷病
由与 有关的基因 或 引起的。
淋巴细胞发育
突变
缺陷
患者多为新生儿和婴幼儿;他们存在严重的体液免疫和细胞免疫 缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
基因治疗
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
②获得性免疫缺陷病:艾滋病
病毒(HIV)存在部位:血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁等中。
传播途径:主要有______________________________传播。
性接触、血液和母婴
—感染人类缺陷病毒(HIV),但不一定患病
预防措施
a.采取安全的________,如使用避孕套;
性行为
b.避免注射时经血液传播,不吸毒;c.接受检测并积极治疗 <m></m> 等性传播感染;
d.不与他人共用______和剃须刀;
牙刷
e.不用_________的器械文眉、穿耳等。
未经消毒
(2)类型
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
HIV病毒,是一种逆转录病毒。
外壳: 保护内部核酸的蛋白质外衣
病毒包膜: 来源于病毒最后所在的宿主细胞
核酸: 两条RNA链
逆转录酶: 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
致病病毒——HIV
a.HIV的结构:
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
b.HIV病毒的增殖过程:
C.HIV病毒遗传信息的表达过程:
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
艾滋病的致病机理
a.对人体的破坏: <m></m> 侵入人体后,在逆转录酶的作用下,形成互补的
<m></m> 并整合到辅助性 <m></m> 细胞的 <m></m> 中,从而复制出新的 <m></m> ,攻击人体的
免疫系统,主要侵染辅助性 <m></m> 细胞,从而导致患者免疫功能严重衰退。
b.直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
②获得性免疫缺陷病:艾滋病
(2)类型
特点
具有潜伏期,HIV侵入人体后通常可以潜伏2-10年甚至更长时间。
刺激机体产生抗HIV的_____
(HIV检测指标)
抗体
3、免疫病缺陷病
三、免疫失调
艾滋病的治疗
②获得性免疫缺陷病:艾滋病
(2)类型
HIV阻断剂
目前科学家仍然没有找到根治HIV感染的有效方法。大多数的治疗方法是控制和降低感染者体内HIV的数量,如用多种抗病毒药物组合进行治疗。
▲抑制HIV表面蛋白与细胞膜受体结合
▲抑制逆转录过程
抑制HIV增殖的方法
【情境推理·探究】
Q:艾滋病病毒(HIV)通过T细胞表面的CD4受体识别T细胞并侵染,进入细胞内。科学家正研究通过用CD4受体修饰红细胞的细胞膜,将HIV引诱到导致其死亡的“陷阱”红细胞中,而使其不能增殖。请简要说明其防止HIV增殖的机理。
提示 人体成熟的红细胞无细胞核和核糖体等结构,病毒无法在其中增殖。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(1)疫苗的研发历程:
最早
免疫
①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詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基础。
我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。
②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。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(2)疫苗的概念:
疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。
灭活
减毒
病原体
(3)疫苗的作用机理:
特异性
记忆性
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。
注意: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(具有抗原性即可),如蛋白质、多糖等。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
灭活的死疫苗
(不可增殖)
优点:制备简单,保存时间长且相对较安全,
缺点:接种量大,且需要多次接种等。
体液免疫
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
减毒疫苗
缺点:制作难度大、存在毒性回升、减毒不充分的可能,需要低温保存。
优点:接种次数、计量少,维持时间长,具较高的免疫原性。
体液免疫
细胞免疫
注:有的疫苗可注射,有的疫苗可口服
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
新型疫苗
DNA疫苗
RNA疫苗
新型疫苗: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。
(核酸疫苗)
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
新型疫苗
(核酸疫苗)
DNA疫苗
a.概念:将编码某种蛋白质抗原的外源基因导入到动物体内,使其在体内表达产生抗原(外源基因表达的蛋白质),从而激活机体的免疫系统,诱发免疫应答。
b.优点:既具有减毒疫苗的优点,又无感病危险。更稳定、更经济、制备简单;使用一次,就能产生长期免疫力。可用于预防、也可用于治疗。
c.缺点:持续表达外源抗原可能导致免疫耐受或麻醉,低水平表达的抗原可能会被人体中的中和抗体清除、可能会整合到宿主DNA等。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
新型疫苗
(核酸疫苗)
RNA疫苗
a.概念:RNA疫苗是将编码抗原决定簇的mRNA通过一定的设计和修饰,导入细胞,以细胞为“工厂”,生产相应的抗原蛋白质,进而引起机体产生免疫应答。
b.优点:不会整合到宿主的基因组中;可以在细胞质中直接翻译,无需运输到核内;免疫后抗原表达迅速达到高峰,然后又立刻衰减。(安全、高效、易生产、较高免疫原性)
c.缺点:免疫反应强、存储条件高、免疫周期短,需重复接种。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗的类型:
减毒疫苗
新型疫苗
第一代疫苗
“打”病原体
“打”蛋白
“打”核酸
第二代疫苗
第三代疫苗
2018年5月,我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感,这是新型的基因工程疫苗。
意义 一
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。
意义 二
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。
1、疫苗
四、免疫学的应用
(4)疫苗研发的意义:
1.随着新型流感疫苗的研发,疫苗的接种率连年提升。接种流感疫苗能预防流感的原因是___________________________________________。
人接种流感疫苗后仍然有可能患流行性感冒,其原因是_____________________________________________________________
____________________________________________________。
体内产生了特异性抗体和相应的记忆细胞
一方面,流感病毒容易发生变异;另一方面,特定疫苗(抗原)引起的特异性免疫产生的抗体只能针对特定的病原体起作用
抗新冠病毒mRNA疫苗的基本原理是将编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA封装在脂质纳米材料中制成颗粒(LNP),将LNP导入细胞,使mRNA在细胞中不断地表达出抗原引发机体的免疫反应。将mRNA包裹于脂质纳米载体的目的是_______________________;与DNA疫苗相比,mRNA疫苗更有优势,原因可能是____________________
mRNA不稳定,容易被水解,因此制备mRNA疫苗时,用脂质分子包裹的原因之一是裸露的mRNA易被水解
防止mRNA被相关的酶降解
mRNA疫苗不会进入细胞核内,减少了整合到宿主细胞基因组中的风险。
mRNA疫苗可以直接翻译成抗原,见效速度快。
2、器官移植
四、免疫学的应用
(1)概念:
医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫作器官移植。
器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。
主要依赖于器官保存技术和外科手术方法等的不断改进,以及高效免疫抑制剂的陆续问世。
但器官移植依旧面临很多问题,其解决涉及免疫学的应用。
(2)意义:
白细胞抗原
它们就像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
2、器官移植
四、免疫学的应用
(3)器官移植面临的问题:
①免疫排斥
只要供者与受者的HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。
②器官短缺
2、器官移植
四、免疫学的应用
(4)解决办法:
①免疫抑制剂(例如环孢素A)的应用
②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植
(5)免疫豁免:
机体某些特定部位(如眼角膜、睾丸、脑、妊娠子宫等),其在解剖上与免疫细胞隔绝或在局部微环境中存在抑制免疫应答的机制,从而一般在移植后不发生免疫排斥反应。
3.(选择性必修1 P84 正文信息)白细胞为什么能够识别并攻击移植的外来器官?______________________________________________________。
白细胞识别到移植器官的组织相容性抗原与自身的不同
3、免疫学在临床实践上的应用
四、免疫学的应用
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
检测病原体
治疗自身免疫病如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
免疫重建疗法:
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。
治疗免疫缺陷病
3、免疫学在临床实践上的应用
四、免疫学的应用
免疫预防与免疫治疗的区别
项目 时间 注射的物质 目的
免疫
预防 病原体感染前的预防 疫苗(经处理的抗原) 激发机体自身免疫反应,产生抗体和记忆细胞
免疫
治疗 病原体感染后的治疗 抗体、细胞因子、血清等 直接清除病原体或病原体产生的毒素,使患者恢复健康
免疫预防:主动免疫(注射抗原)
被动免疫(注射抗体)
【情境推理·探究】
1.目前新冠病毒疫苗已研制成功,且需要两次接种,即第一次接种产生免疫后,间隔一段时间进行第二次接种。若提前进行第二次接种,则会减弱免疫的效果。其原因是______________________________________________________。
第二次接种的疫苗会与第一次免疫后产生的抗体结合而被清除
2.研究发现,受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降。据此分析,感染HPV会使人患子宫颈癌的概率增加的原因可能是什么?
提示 受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降,会导致癌细胞无法有效地向T细胞(或白细胞)呈递抗原信息,可能会使癌细胞逃避免疫系统的监控,增加患子宫颈癌的概率。
2.(2022·全国甲卷,30)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题:
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分,人体T细胞成熟的场所是__________;体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是________。
胸腺
浆细胞
(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是____________________________________________________。
抗体与病毒特异性结合形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
2.(2022·全国甲卷,30)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题:
(3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是____________________________________________________
___________________________________。
(4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是__________。
病毒再次感染时,机体内相应的记忆B细胞迅速增殖分化为
多次接种
浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体
(4)细胞毒性T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生的。( )
提示 T细胞在骨髓中生成,迁移到胸腺中成熟。
(5)浆细胞能够特异性识别抗原。( )
提示 浆细胞无识别抗原能力。
(6)吞噬细胞可吞噬病原体,也可加工处理病原体使抗原暴露。( )
(7)免疫系统能消灭入侵的病原体,不能清除体内的异常细胞。( )
(8)吞噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散。( )
(1)吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同。( )
细胞毒性T细胞是通过诱发靶细胞裂解暴露抗原来抵抗病毒,不同于吞噬细胞。
(2)若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体。( )
提示 病毒不具有细胞结构,但可引起机体产生抗体。
(3)病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体。( )
提示 抗原不一定是蛋白质分子。
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