4.4 免疫学的应用课件-2025-2026学年度高二第一学期人教版2019选择性必修一

第4节 免疫学的应用 第4章 免疫调节 学习目标 1．通过分析疫苗、器官移植对免疫系统组成和功能的影响，形成生命的稳态与平衡观。(生命观念) 2．通过分析疫苗的应用、器官移植的免疫排斥、免疫诊断的原理及应用，培养解释、归纳、批判性思维等科学思维能力。(科学思维) 3.通过了解免疫学在免疫预防、免疫治疗、器官移植等方面的应用，培养关注生物科技前沿、关注人体健康的态度。(社会责任) 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？ 讨论： 1.为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 2.为什么接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了？ 问题探讨 麻疹疫苗并不是终身免疫的。生活中我们给宝宝接种麻疹疫苗，其目的就是为了让宝宝体内产生对麻疹的抗体，从而预防麻疹疾病的发生。麻疹病毒是RNA病毒 1.为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 麻疹病毒单一而稳定，因此当一个人感染了麻疹病毒以后身体产生相应的抗体，这些抗体可以保证人不再被相同的麻疹病毒感染，也就是不再患第二次麻疹。 2.为什么接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了？ ①流感病毒有多种亚型，每个季节盛行的流感病毒都有所不同。 ②流感病毒为单链RNA病毒，极易发生变异。 问题探讨 麻疹病毒 麻疹疫苗并不是终身免疫的。生活中我们给宝宝接种麻疹疫苗，其目的就是为了让宝宝体内产生对麻疹的抗体，从而预防麻疹疾病的发生。麻疹病毒是RNA病毒。为什么不同疫苗所起作用不同，疫苗是如何被人们发现，又有哪些应用呢？ 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。 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入，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。 是不是只要我们注射了疫苗，就可以抵抗所有病原体的攻击且终身有效吗？ 1.疫苗的研发历程： 我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。 最早 免疫 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。 一、疫苗 天花预防的传播：中国、俄罗斯、土耳其、英国 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。 思考1:巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么 ？ 1.疫苗的研发历程： 通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2.疫苗的概念： 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 举例 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； 既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫 毒力有可能恢复；不易保存、运输； 一、疫苗 狂犬疫苗等 卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等 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 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体和记忆细胞，从而对特定传染病具有抵抗力。 3.疫苗的作用机理： 一、疫苗 特异性 记忆性 （1）灭活疫苗的作用机理 体液免疫 减毒疫苗 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 一、疫苗 （2）减毒疫苗的作用机理 体液免疫 + 细胞免疫 一、疫苗 思考： 1. 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（具有抗原性即可）。 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。 （1）天花疫苗： （2）卡介苗 脊髓灰质炎疫苗 麻疹疫苗 （3）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗： （4）我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗： 百白破三联疫苗 4.实例： 根除了天花 预防结核病 预防麻疹 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 预防百日咳、白喉、破伤风 预防由HPV引起的几种子宫颈癌 世界上第一个预防癌症的疫苗（美国） 是我国首个人和动物的DNA疫苗 一、疫苗 5.疫苗技术的发展 ——三代疫苗技术 一、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 第三代疫苗 —— 核酸疫苗 DNA mRNA 蛋白质 DNA疫苗：是指将含有编码某种抗原蛋白的外源基因与质粒重组后直接导入动物细胞内，并通过宿主细胞的转录、翻译系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。 一、疫苗 mRNA疫苗： 将编码病原体蛋白的mRNA包裹在脂质体中，当疫苗注射到体内时，体内的细胞即可通过该mRNA翻译合成大量的病原体蛋白，并诱导免疫系统识别该蛋白从而产生对病原体的免疫记忆以抵抗病毒感染。 一、疫苗 mRNA极易被内环境和细胞中的核酸酶降解，因此，如何有效避免mRNA被降解是研制mRNA疫苗的难点之一。 脂质体不仅用于携带mRNA，还可以保护mRNA不被快速降解。同时脂质体容易与细胞融合，将mRNA递送进入细胞内 15 10月2日瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院（Karolinska Institute）的诺贝尔大会宣布，将该奖项授予美国科学家卡塔林·卡里科（Katalin Karikó）和德鲁·魏斯曼（Drew Weissman），因为他们发现了核苷酸基修饰，从而开发出有效的抗COVID-19 mRNA疫苗。 2023年诺贝尔生理学或医学奖 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： 第二代疫苗： 第三代疫苗： 新冠疫苗5条技术路线 5条 一、疫苗 ① ③ ②④⑤ 非洲绿猴肾细胞（Vero细胞） 4.疫苗研发的意义： 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。 一、疫苗 一、疫苗 这种想法是可行的，理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。 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、风疹二联疫苗等。 思考： 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。 3.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。 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？ 不建议接种，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。 一、疫苗 （1）注射某种疫苗后，体内可能有细胞毒性T细胞的产生 （　 　） （2）注射过流感疫苗后，就不会再患感冒 （ 　　） （3）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.判断： 一、疫苗 现学现用 二、器官移植 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。 2.意义： 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。 二、器官移植 二、器官移植 【思考.讨论】器官移植所面临的问题和希望 阅读课本资料1～4，思考并概括： 器官移植面临的问题？ 免疫排斥 供体器官短缺 二、器官移植 ①组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA 每个人的细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。 ②组织相容性抗原是标明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质， 因此正常情况下不会攻击自身的细胞。 如果将别人的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。 器官移植常发生免疫排斥反应，是属于哪种免疫反应？ 细胞免疫 ③器官移植成败的关键： 主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相似。 ④器官移植条件： 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。 3.器官移植面临问题1——免疫排斥 二、器官移植 讨论1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 可能主要是没有考虑免疫排斥问题。 在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，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。 讨论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？ 二、器官移植 3.器官移植面临问题2——供体器官短缺 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心死亡器官捐献，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。 4.器官移植希望： 方案二 方案一 免疫排斥和器官短缺解决方案 免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用 自体干细胞培养相应的组织、器官的移植 二、器官移植 免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率，给需要进行器官移植的患者带来了希望。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。希望唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来。 二、器官移植 讨论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？ 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。 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。 讨论4.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。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？ 5.免疫豁免： 机体某些特定部位（如眼角膜、睾丸、脑等），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。 眼角膜移植手术 去除睾丸的公鸡 二、器官移植 三、免疫学在临床上的应用 3.免疫诊断（ 诊断措施 ）： 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。如检测病原体和肿瘤标志物。 2.免疫治疗（患病后的措施） 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免疫调节：用物理、化学或生物学等手段调节免疫功能。 ④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。 1.免疫预防： 接种疫苗 三、免疫学在临床上的应用 （1）器官移植时供者与受者主要HLA要完全一致才可以 （　 　） （2）免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛应用，如检测病原体和肿瘤标志物等 （　 　） （3）对免疫功能低下者使用免疫增强疗法，如治疗类风湿关节炎 （ 　） （4）器官移植时产生的排异反应是细胞免疫 （　 　） 1.判断： 现学现用 课堂小结 1.接种疫苗是预防传染病的重要措施，下列关于疫苗的说法错误的是（ ） A. 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品 B. 接种疫苗后，人体可产生相应的抗体，从而对特定病原体具有抵抗力 C. 疫苗进入人体后，会直接消灭病原体 D. 疫苗能刺激机体产生免疫反应，包括体液免疫和细胞免疫（部分疫苗） 解析：疫苗进入人体后，是刺激机体产生免疫反应，产生抗体和记忆细胞等，当真正的病原体入侵时，抗体等发挥作用消灭病原体，而不是疫苗直接消灭病原体；A 选项，疫苗的制作原理正确，通常用灭活或减毒的病原体制成；B 选项，接种疫苗后产生抗体，获得特异性免疫，正确；D 选项，部分疫苗（如减毒活疫苗）能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫，正确。 学后巩固 C 学后巩固 2.器官移植时，受体会对移植的器官产生免疫排斥反应，这种免疫排斥反应主要属于（ ） A. 体液免疫 B. 细胞免疫 C. 非特异性免疫 D. 自身免疫病 解析：器官移植中的免疫排斥反应，主要是由 T 细胞介导的细胞免疫发挥作用，因为移植的器官细胞表面的抗原会被受者的 T 细胞识别，进而引发免疫反应；体液免疫在排斥反应中也有参与，但主要是细胞免疫；非特异性免疫是先天的，对多种病原体起作用，这里是针对特定器官的特异性免疫；自身免疫病是免疫系统攻击自身正常组织，而不是外来器官，所以选 B。 B 学后巩固 3.下列属于免疫学应用的是（ ） ①疫苗接种 ②抗蛇毒血清治疗蛇咬伤 ③亲子鉴定 ④检测血液中的 HIV 抗体 A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④ B 解析：①疫苗接种是利用免疫学原理，使机体产生抗体和记忆细胞，属于免疫学应用；②抗蛇毒血清中含有抗体，能与蛇毒抗原结合，治疗蛇咬伤，属于免疫学应用；③亲子鉴定是利用 DNA 分子杂交等技术，不属于免疫学应用；④检测血液中的 HIV 抗体，是利用抗原 - 抗体特异性结合的原理，属于免疫学应用，所以选 B。 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $