内容正文:
微专题3 免疫调节的相关实验探究
一、关于免疫系统组成的实验探究
1.证明抗体具有专一性
(1)对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗。
(2)一段时间后,再分别注射不同种类的流感病毒,观察其患病情况。
2.证明血清抗体有治疗作用(以治疗破伤风疾病为例)
(1)从破伤风患者体内获取血清。
(2)选取各方面(大小、年龄、生长状况)相同的小鼠等量分成a、b两组。
(3)a组注射血清后再注射破伤风毒素,b组只注射破伤风毒素。
(4)观察两组小鼠的生活状况。
3.证明胸腺与特异性免疫的关系
4.规范书写实验步骤
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科研人员对4组小鼠进行不同处理,对小鼠的免疫功能进行研究,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
处理
杀死淋巴细胞和其他免疫细胞,使小鼠的特异性免疫功能丧失
输入除B细胞、T细胞外的免疫细胞
输入B细胞、T细胞
输入T
细胞
输入B
细胞
注射某种抗原
A.本实验可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系
B.向组1中的小鼠注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应
C.组2和组3中的小鼠特异性免疫功能恢复,都能产生抗体
D.组4中的小鼠可能不产生抗体,与体内无T细胞有关
答案:C
解析:该实验先对小鼠进行处理,使小鼠的特异性免疫功能丧失,然后分别输入不同的淋巴细胞,可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系,A正确;向组1中输入除B细胞和T细胞外的其他免疫细胞,故注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应,B正确;抗体是由浆细胞分泌的,组2中的小鼠的特异性免疫功能部分恢复,可能产生抗体,组3中的小鼠没有输入B细胞,不能产生浆细胞,不能产生抗体,C错误;组4中的小鼠只输入B细胞,但B细胞的分裂、分化需要辅助性T细胞提供第二信号激活,以及细胞因子促进B细胞的增殖分化,故可能不产生抗体,这与体内无T细胞有关,D正确。
二、流感病毒与人体的三道防线
1.流感病毒概述:流感病毒为RNA病毒,由蛋白质和RNA组成。
2.流感病毒突破人体防线
当机体的免疫力下降或皮肤有伤口时,病毒就有可能突破人体的第一道防线,进入人体内。当病毒侵入人体时,吞噬细胞会集中到病毒入侵的部位,将病毒包围、吞噬和消灭,同时体液中的杀菌物质,如溶菌酶也会发挥杀菌的作用。当人体的免疫力低下时,病毒能突破人体第二道防线。进入人体细胞内的病毒以自身RNA为模板,以宿主细胞中的氨基酸等为原料,合成病毒的蛋白质外壳。流感病毒的RNA包含一段RNA复制酶的信息,宿主细胞的核糖体会以此为模板,合成大量RNA复制酶,复制出大量新的病毒RNA。新的病毒外壳和新的病毒RNA能组装成新的流感病毒。病毒突破机体防御,进而攻击肺部组织,造成肺炎。
流行性感冒的病原体是流感病毒,极易发生变异。根据流感病毒表面的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)这两种糖蛋白的不同,可对流感病毒进行分型,例如常见的人流感病毒H1N1。以下叙述不正确的是( )
A.流感病毒易变异的原因是其遗传物质为RNA
B.可依据HA和NA制备流感疫苗
C.注射流感疫苗后机体不会患流行性感冒
D.再次接触同种病毒时产生抗体的速度更快
答案:C
解析:流感病毒是RNA病毒,RNA易变异,导致病毒变异,A正确;流感病毒表面糖蛋白HA和NA为抗原,可据此制备疫苗,B正确;流感病毒易变异,接种一种疫苗不能预防所有类型的流感,C错误;二次免疫应答产生抗体更快、产生的抗体更多,D正确。
三、“细胞因子风暴”与免疫调节
细胞因子是免疫细胞或其他细胞释放的小分子物质,如TNF-α、IL-12、IFN-α、IFN-β、IFN-γ,可以令免疫细胞集中到感染部位、吞噬损伤的细胞,甚至穿透血管壁。细胞因子还可以引发炎症,令机体出现肿胀、发热及疼痛等症状。“细胞因子风暴”是指机体感染微生物后引起体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。“细胞因子风暴”是一种求助信号,目的是让免疫系统“火力全开”。但这一招自杀式的攻击能够损伤病毒,也会留下一大堆连带伤害。“细胞因子风暴”令血管壁变得更容易穿透,还会引发一氧化氮的大量释放,这种物质会进一步破坏血管。所有这些因素综合起来,把血压降到了危险的水平,所以患者不是死于失血,而是死于某种类似严重感染性休克。
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细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质,当受到严重的病毒感染时,机体可能会启动“细胞因子风暴”产生更多的细胞因子,促使更多免疫细胞产生并聚集到感染部位,造成肺损伤等不良影响。下列叙述错误的是( )
A.应激状态下,机体神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子
B.长期大剂量使用糖皮质激素可能导致肾上腺分泌能力减弱
C.“细胞因子风暴”产生过程中免疫细胞和“细胞因子”之间存在正反馈调节,导致机体稳态失调
D.病毒感染通过促进CRH的分泌作用于垂体,使肾上腺产生糖皮质激素增多,进而增强免疫系统的功能
答案:D
解析:据图示可知,在应激状态下,神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子,如神经递质、细胞因子、糖皮质激素等,A正确;长期大剂量使用糖皮质激素,由于负反馈作用,可能导致肾上腺分泌能力减弱,B正确;据题干信息可知,受到严重的病毒感染时,机体可能会启动“细胞因子风暴”产生更多的细胞因子,促使更多免疫细胞产生并聚集到感染部位,造成肺损伤等不良影响,说明免疫细胞和“细胞因子”之间存在正反馈调节,最终导致机体稳态失调,C正确;病毒感染通过促进CRH的分泌作用于垂体,使肾上腺产生糖皮质激素增多,进而抑制免疫系统的功能,D错误。
(2025·辽宁高二期中)细胞因子风暴是病原体入侵人体后,由于淋巴细胞和巨噬细胞持续激活和扩增,分泌大量的细胞因子导致的一种不受控制的全身性炎症反应,使人体肿胀、疼痛、发热甚至引发休克。下列叙述正确的是( )
A.病原体入侵时,首先需突破皮肤、黏膜等组成的第一道防线
B.细胞因子风暴的出现是患者自身免疫缺陷造成的
C.注射增强免疫功能的药物有利于细胞因子风暴患者的康复
D.细胞因子风暴患者持续高烧期间,其产热速率大于散热速率
答案:A
解析:皮肤、黏膜等组成人体的第一道防线,病原体入侵时,首先需突破皮肤、黏膜等组成的第一道防线,A正确;细胞因子风暴是病原体入侵人体后,由于淋巴细胞和巨噬细胞持续激活和扩增,分泌大量的细胞因子导致的一种不受控制的全身性炎症反应,因此细胞因子风暴的出现是患者免疫功能过强导致的,B错误;细胞因子风暴的出现是患者免疫功能过强导致的,若注射增强免疫功能的药物则会使病情加重,不利于细胞因子风暴患者的康复,C错误;细胞因子风暴患者持续高烧期间,体温不变,其产热速率等于散热速率,D错误。
四、癌症的免疫治疗
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。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PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。PD-1抗体和(或)PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。科学家还在研制癌症疫苗、使用其他抗体及其偶联药物等癌症治疗方面进行了富有成效的研究。免疫疗法也有一定的局限性。例如,回输的T细胞也可能对正常细胞造成损害;过度阻断PD-1/PD-L1信号通路,可能会引起过强的免疫反应等。
(不定项)肺癌是目前全球癌症死亡率最高的肿瘤,抗CTLA4免疫疗法在临床上疗效显著,已开启肺癌治疗新时代。CTLA4是一种位于细胞毒性T细胞上的跨膜蛋白,能防止免疫系统过度激活,属于免疫检查点之一,研究发现,通过阻断CTLA4的信号通路,能增强T细胞对肿瘤的攻击力。如图中的APC细胞是抗原呈递细胞。下列叙述正确的是( )
A.CTLA4抗体可以增强T细胞对肿瘤的攻击力
B.细胞毒性T细胞属于免疫细胞,既可参与细胞免疫也可参与体液免疫
C.肿瘤细胞通常会增强CTLA4基因的表达,从而躲避免疫系统的攻击
D.APC细胞包括树突状细胞、B细胞等,其细胞膜上的B7可特异性与CD28结合
答案:ACD
解析:CTLA4抗体与T细胞表面的CTLA4特异性结合,阻断了CTLA4的信号通路,能增强T细胞对肿瘤的攻击力,A正确;细胞毒性T细胞属于免疫细胞,只参与细胞免疫,B错误;肿瘤细胞通常会增强CTLA4基因的表达,激活免疫检查点信号通路,从而躲避免疫系统的攻击,C正确;APC细胞包括树突状细胞、巨噬细胞以及B细胞等,从图中可以看出,其细胞膜上的B7可特异性与CD28结合,D正确。
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