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

第4章 第4节 人教版 选择性必修1 最实在的其实是将所学知识应用起来，其实在疾病的预防、诊断和治疗方面，都用到了免疫学的知识，今天我们就要初步了解一下 1 一、疫苗 1.概念： 通常是用_________或__________病原体制成的生物制品。 灭活的 减毒的 2.实例： 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 我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗 百白破三联疫苗 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引起的子宫颈癌 是我国首个人和动物的DNA疫苗 世界上第一个预防癌症的疫苗（美国） 首先在疾病预防中非常重要的就是疫苗，我国最早其实是以天花病为例，开始研究疫苗的，那么什么是疫苗，疫苗的作用是什么呢？ 卡巴，就是卡介苗接种后留下的 主要侵扰神经系统，这个疫苗可以预防三种疾病， 2 3.种类： 灭活疫苗 又称死疫苗，用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险。 优点： 接种量大，且需要多次接种， 只产生体液免疫，不产生细胞免疫。 制备简单，安全性高，保存时间长，易保存、运输。 缺点： 狂犬疫苗 我国研制的新冠疫苗 流感疫苗 人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗 举例： 一、疫苗 体液免疫 引起体液免疫病毒内部的核酸失活，灭活后的病毒不能增殖，只能引发体液免疫 首次接种卡介苗后会发生何种免疫过程？ 3 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 接种疫苗有什么特点？ ①具有 ：一种疫苗一般只能预防一种病原体引起的传染病； ②具有 ：免疫力能维持较长的时间。 特异性 记忆性 灭活疫苗的作用机理 一、疫苗 细胞因子 经甲醛等处理后丧失致病能力、毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒，仍然保留繁殖能力和刺激人体产生免疫应答的能力。常用的有卡介苗、牛痘疫苗等。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。 4 减毒疫苗 又称活疫苗，将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理，丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗。 优点： 缺点： 毒性有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。 接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好； 既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。 3.种类： 卡介苗 脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活） 麻疹疫苗 牛痘疫苗 天花疫苗 举例： 一、疫苗 不建议，儿童的免疫力低，疫苗相当于抗原，有可能引起强烈的免疫反应。 思考：患免疫缺陷的儿童能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？ 可以侵入细胞免疫，那么就能激活细胞免疫， 5 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 入侵 减毒疫苗的作用机理 一、疫苗 疫苗到底是怎么发挥作用， 6 疫苗必须包含一个完整的病原体吗？p83 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决定簇即可。 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。 一、疫苗 作用原理： 产生特异性抗体和记忆细胞，当病原体入侵时可以消灭病原体 或引发二次免疫快速消灭病原体。 因此，我们现在就不只是简单的疫苗了，有新型的三代疫苗了 7 第一代疫苗： 第二代疫苗： 第三代疫苗： “打”病原体 “打”蛋白质 “打”核酸 指的是灭活疫苗和减毒活疫苗 又称为亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体。 核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA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。 一、疫苗 DNA疫苗和mRNA疫苗作为抗原导入人体后引起机体产生特异性免疫。（ ） × 表达出的蛋白质才是抗原，才会引起特异性免疫 第二代疫苗就是不需要注射病原体，只需要给这个机体注射抗原决定簇就行了 重组蛋白质，但是这些都是把蛋白质提取出来，但是可能提取的时候比较复杂，纯度低，我不加蛋白质，我加的是相关核酸，mrna来翻译，容易被降解 DNA疫苗，容易和宿主绑定在一起 ，在体外制出病毒的抗原，就是一些蛋白，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。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。DNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因导入到动物体内，使其在体内表达并产生抗原（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。（2）特点：制备简单，省时省力；使用一次，就能产生长期免疫力，无需增加剂量。 第一代都需要培养很多病原体才行，所以第二代就只需要蛋白质就可以了 第一代和第二代都打的是抗原，第三代打的是核酸，表达出的蛋白质才是抗原 8 周练19 .mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗，可编码肿瘤抗原，刺激机体产生特异性免疫，从而杀死肿瘤细胞。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA构成。 (3)接种mRNA-X疫苗，树突状细胞内发生溶酶体逃逸的目的是 避免mRNA被溶酶体中的水解酶降解，使其正常翻译出肿瘤抗原 (4)与临床上的化疗、放疗等治疗手段相比，mRNA疫苗治疗癌症的优点是 副作用小、能特异性攻击肿瘤细胞、对正常细胞的损伤小 Vero细胞中培养 新 冠 病 毒 灭活病毒 注射 人体 S蛋白基因 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 判断以下新冠疫苗5条技术路线分别属于第几代疫苗？ 第一代 第三代 第二代 第三代 第三代 腺病毒和质粒都可以认为是一辆车是运输DNA的 10 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。 1.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。【P83】 一、疫苗 这种想法可行，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。 11 2.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？ 疫苗作为抗原进入人体后，要经过识别、处理、传递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。 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。 一、疫苗 免疫系统过弱？ 12 5.为什么有的疫苗需要多次接种，且接种间隔时间不能太长也不能太短？ ①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。 ②时间间隔太长：前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。 4.为什么有的疫苗需要接种两次或三次？ 产生更多的抗体和记忆细胞。 抗体和记忆细胞的产生需要一定的时间 一、疫苗 免疫系统过弱？ 13 某同学在流感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，这到底是什么原因呢？ 问题探讨 ①流感病毒有一百多种亚型，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，基因序列使得它突变速度比其他病毒更快。 麻疹病毒抗原单一而稳定，因此当一个人感染麻疹病毒以后身体产生相应抗体，可保证人不再被相同麻疹病毒感染，也就不再患第二次。 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 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。 14 用 的器官置换 的器官，以重建其生理功能的技术。 正常 丧失功能 1、概念： 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。 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 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？ 意义：器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。 15 阅读教材83-84页的内容，回答以下问题： 1.最初进行器官移植，为什么总是不成功呢？ 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？ 3.利用自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？ 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.目前器官移植面临哪些问题，有什么解决方法？ 二、器官移植 1.最初进行器官移植，为什么总是不成功呢？ 没有考虑免疫排斥的问题 人类白细胞抗原（HLA） 正常情况下，白细胞不攻击自身细胞 除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原 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 二、器官移植 （MHC） 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？ 引发了细胞免疫 17 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？ 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越低，移植的器官越容易存活。如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。 二、器官移植 3.利用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。 还可以用 18 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？ 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。 二、器官移植 非同卵双胞胎就不能进行器官移植了吗？ ①研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。 ②在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。 （抑制细胞免疫） 二 器官移植 问题一： 免疫排斥 问题二： 供体器官短缺 希望：希望利用干细胞培养相应的组织、器官； 希望有更多的人自愿捐献器官。 5、目前器官移植面临哪些问题，有什么解决方法？ 二、器官移植 三 疫苗 免疫预防 免疫治疗 免疫诊断 免疫学应用 运用人工接种的方法使机体产生获得性免疫能力，达到防治疾病的目的。 三、免疫学在临床实践上的应用 免疫治疗 ②免疫抑制疗法：使用免疫抑制剂，抑制免疫系统的功能，用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病。 ①免疫增强疗法：针对免疫功能低下者，输入抗体、胸腺激素、细胞因子等，增强患者免疫能力。 三、免疫学在临床实践上的应用 活化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）结合，T细胞即可“认清”对方，不发生免疫反应。 PD-1或PD-L1抑制剂可用于肿瘤的治疗。 三、免疫学在临床实践上的应用 免疫治疗 肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的追杀。 项目 免疫预防 免疫治疗 时间 注射的物质 目的 病原体感染前的预防 病原体感染后的治疗 疫苗（经处理的抗原） 抗体、细胞因子、血清等 激发机体自身免疫反应， 产生抗体和记忆细胞 直接注射免疫活性物质， 增强人体抵御病原体的能力 三、免疫学在临床实践上的应用 三、免疫学在临床实践上的应用 免疫诊断 原理：抗原与抗体可特异性结合 胶体金试纸 待检区 T C Y1 Y2 Y3 Y1 和Y2都可以和抗原结合 Y1 和Y3可以结合 AU 抗原 AU 抗原 Y1 显色 Y1 AU 抗原 显色 Y表示抗体 $