4.4免疫学的应用课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

4.4免疫学的应用 疫苗的作用是什么？为什么它能够发挥这样的作用？ 器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？ 本节聚焦 情境导入 1.疫苗的研发历程 （1）我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。 （2）法国科学家________有关疫苗的研制，开创了_____地进行 的新时期。 巴斯德——微生物学之父 巴斯德主要成就——疾病的病菌说，否定微生物自然发生说，巴氏杀菌法，研制狂犬疫苗等。 最早 免疫 巴斯德 科学 免疫接种 疫苗 2.疫苗的概念 通常是用_______或________病原体制成的生物制品。 灭活的 减毒的 免疫效果比减毒疫苗差 ①概念：将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。 （1）灭活疫苗： 3.分类 ②特点：制备简单，保存时间长且相对较安全，常需多次接种。 ③举例： 狂犬疫苗 流感疫苗 我国研制的新冠疫苗 人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗 （世界上第一个预防癌症的疫苗） 疫苗 2.疫苗的概念 通常是用_______或________病原体制成的生物制品。 灭活的 减毒的 3.分类 ①概念：采用人工定向变异的方法，或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。 （2）减毒疫苗： ②特点：接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。但毒力有可能恢复。 ③举例： 水痘疫苗、天花疫苗、卡介苗（预防肺结核） 麻疹疫苗（预防麻疹） 脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）） 可能会出现轻度感染反应 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 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。 疫苗 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 疫苗 5.特点 （1）特异性，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。 （2）记忆性，免疫力能维持较长的时间。 思考：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ ②一般情况下，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。 ①疫苗不必包含一个完整的病原体。 疫苗 DNA疫苗：是将编码目的抗原蛋白基因序列的质粒经肌肉注射导入宿主细胞，通过转录系统表达抗原蛋白，诱导宿主产生针对该抗原蛋白的免疫应答，从而达到免疫目的的新型基因工程疫苗。 疫苗 疫苗技术的发展——三代疫苗技术 ①第一代疫苗： 指灭活疫苗或减毒活疫苗。 ②第二代疫苗：又称亚单位疫苗，指具有免疫活性的病原体的特异性结构蛋白。 ③第三代疫苗：核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗。 “打”蛋白 “打”核酸 “打”病原体 疫苗 6.疫苗种类及实例 牛痘疫苗 预防天花病毒（天花） 卡介苗 预防结合杆菌（结核病） 脊髓灰质炎疫苗 脊髓灰质炎病毒（小儿麻痹） 麻疹疫苗 麻疹病毒（麻疹） HPV疫苗 人乳头瘤病毒（子宫颈癌） 百白破 预防百日咳、白喉、破伤风 疫苗 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。 思考讨论：结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题： 1.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? 2.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。 这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。理论上是可行的，但会遇到很多困难。 疫苗 临床应用中已有不少联合疫苗。例如：百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。 思考讨论：结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题： 3.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用? 4.患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？ 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。 不同类型的免疫缺陷病患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力低下，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当，容易引起强烈的免疫反应。 疫苗 疫苗 正常的器官 丧失功能的器官 医学上用 置换 ，以重建其生理功能的技术。 1.概念 2.现状 器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段，其主要原因有两点： （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。 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 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。 1.最初的器官移植，为什么总是不成功呢？ 资料1： 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（MHC），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，白细胞不攻击自身细胞。 ④如果将别人的组织或器官移植过来，就能识别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。 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 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。 资料1： 1.最初的器官移植，为什么总是不成功呢？ 可能没有考虑免疫排斥的问题 原因：供者与受者的HLA不同，白细胞识别后对供体发起攻击。 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 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。 资料2： 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？ 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。 器官移植的关键：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。据统计，我国每年需要肝移植的人数是20万-30万人，而2015年我国完成的肝移植手术仅仅2000多例。2015年中国有2766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。 资料3： ①中国传统思想的伦理困境。 ②脑死亡器官捐献，需要家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到了脑心双死亡的状态。 ③死亡器官捐献，心跳停止后，器官容易缺血，仅在短时间内（约15分钟）符合捐献标准。 ④离体器官保存时限短：心脏5小时，肝12小时，胰腺和肾脏分别为20小时和24小时以内。 器官短缺的原因 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 （2）器官移植的希望： ①免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用； 免疫抑制剂会抑制机体的免疫功能，主要抑制与免疫反应有关的细胞（T细胞、B细胞和吞噬细胞）的增殖和功能，使免疫系统处于暂无应答或弱应答的状态。 ②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植。 （1）器官移植面临的问题： ①免疫排斥； ②器官短缺； ③如何公平合理分配器官； 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 3.利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？ 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。 资料4： 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。 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 资料5： 人体移植器官短缺 寻求可代替的移植器官 猪的内脏与人相似 培育无免疫排斥的转基因克隆猪器官 抑制抗原决定基因表达 或除去抗原决定基因 在器官供体基因组中导入某种体调节因子 器官移植 免疫预防 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。 免疫预防 主动免疫 （注射抗原） 被动免疫 （注射抗体） 免疫球蛋白 抗毒素 灭活疫苗 减毒疫苗 DNA疫苗 新型疫苗 免疫学在临床实践上的应用 免疫诊断 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) 检测病原体 免疫学在临床实践上的应用 免疫治疗 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。 对免疫功能低下者 如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质 治疗一些自身免疫病 治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂 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。 免疫治疗 免疫增强疗法 免疫抑制疗法 免疫重建 免疫学在临床实践上的应用 原理 类型 解决方法 面临问题 疫苗 器官移植 免疫学的应用 免疫预防 免疫治疗 免疫诊断 灭活疫苗： 减毒疫苗： DNA疫苗RNA疫苗 基因工程疫苗： ①免疫排斥反应 ②供体器官短缺 课堂小结 随堂小测 1.接种狂犬病灭活疫苗是有效预防狂犬病的手段。接种狂犬病灭活疫苗可分为两种情况：一为咬伤后预防，二为无咬伤预防。咬伤后预防需多次接种狂犬病灭活疫苗，并使用抗狂犬病血清。下列叙述错误的是(   ) A.使用抗狂犬病血清属于被动免疫 B.狂犬病灭活疫苗失去了感染能力，但仍保留了抗原性 C.注射抗狂犬病血清可刺激机体产生抗狂犬病抗体 D.抗狂犬病血清的保护时间不如狂犬病灭活疫苗持久 答案：C 解析：抗狂犬病血清中含有大量抗狂犬病抗体,使用抗狂犬病血清属于被动免疫,A正确；狂犬病灭活疫苗失去了感染能力,但仍保留了抗原性,可刺激机体产生相应抗体,B正确；注射抗狂犬病血清主要是起治疗作用,而不是刺激机体产生抗狂犬病抗体,C错误；单独注射抗狂犬病血清不能作为预防的长效手段,因为血清中含有的是抗体,抗体在体内存活时间较短,且不能刺激机体产生相应的记忆细胞,而狂犬病灭活疫苗会刺激机体产生抗体和相应的记忆细胞,给机体提供长期保护,因此抗狂犬病血清的保护时间不如狂犬病灭活疫苗持久,D正确。 2.机体免疫系统对外来抗原刺激产生一系列应答以清除抗原物质,但对体内组织细胞表达的自身抗原表现为“免疫无应答”,从而避免自身免疫病。机体免疫系统有时对外来抗原也会表现出“免疫无应答”的状态.机体免疫系统对内、外抗原的“免疫无应答”状态,称为免疫耐受。免疫耐受具有高度特异性,即只对特定的抗原不应答。下列叙述错误的是(   ) A.机体丧失对自身抗原的免疫耐受是自身免疫病发生的原因之一 B.机体对外来抗原的免疫耐受可能会阻碍免疫防御功能的发挥,导致持续性感染 C.机体对肿瘤抗原的免疫耐受会增强免疫监视功能的发挥,从而抑制肿瘤的发生和发展 D.设法诱导机体产生对移植器官的特异性免疫耐受,比使用免疫抑制剂更利于机体健康 随堂小测 答案：C 解析：机体免疫系统对外来抗原刺激产生一系列应答以清除抗原物质,但对体内组织细胞表达的自身抗原表现为“免疫无应答”,从而避免自身免疫病,因此机体丧失对自身抗原的免疫耐受是自身免疫病发生的原因之一,A正确；机体免疫系统有时对外来抗原也会表现出“免疫无应答”的状态,机体对外来抗原的免疫耐受可能会阻碍免疫防御功能的发挥,导致持续性感染,B正确；机体对肿瘤抗原的免疫耐受会抑制免疫监视功能的发挥,从而促进肿瘤的发生和发展,C错误；使用免疫抑制剂会使机体的免疫力降低,不利于机体健康,而免疫耐受具有高度特异性,即只对特定的抗原不应答,因此设法诱导机体产生对移植器官的特异性免疫耐受,比使用免疫抑制剂更利于机体健康,D正确。 感谢使用 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$