内容正文:
免疫调节
贺老师
各个水平的稳态都有
1
免疫活性物质
过敏反应
自身免疫病(免疫功能过强)
免疫缺陷病(免疫功能过弱)
异常
组成
种类
免疫系统
第一道防线:皮肤、黏膜
非特异性免疫
第二道防线:体液中的杀菌物质、吞噬细胞
特异性免疫
体液免疫
B细胞受抗原刺激
分化为浆细胞和记忆细胞
浆细胞产生抗体
抗体与抗原特异性结合
T细胞受抗原刺激
分化为效应T细胞和记忆细胞
效应T细胞与靶细胞接触
裂解靶细胞
细胞免疫
功能
免疫器官
免疫细胞
中枢:骨髓、胸腺
外周:脾、淋巴结、扁桃体
T细胞(胸腺成熟)
B细胞(骨髓成熟)
抗体
溶菌酶
淋巴因子/细胞因子
免疫防御:清除外来抗原
免疫自稳:清除衰老,损伤细胞
免疫监视:识别和清除突变细胞
2
名称 来源 功能
B细胞
浆细胞
记忆细胞
吞噬
细胞 巨噬细胞
树突状细胞
T细胞 辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
造血干细胞
识别抗原,分化为浆细胞、记忆B细胞
B细胞或记忆B细胞
分泌抗体
B、T、记忆细胞
识别抗原,增殖分化成相应的效应细胞
识别被病原体入侵的靶细胞,并使之裂解
造血干细胞、记忆细胞
造血干细胞
识别抗原、吞噬、处理和呈递抗原
识别抗原,激活B细胞、细胞毒性T细胞,分泌细胞因子
考点一:免疫调节要点归纳
1
免疫细胞
抗原呈递细胞(APC):
巨噬细胞、树突状细胞、B细胞
能摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,呈递给其他免疫细胞。
3
物质 概念 举例
抗原
过敏原
抗体
病原体
能引发免疫反应的物质
专门应对抗原的蛋白质,一种抗体只能与特定抗原结合。
引起过敏反应的抗原物质
可造成人或动植物感染疾病的微生物等
细菌、病毒、支原体等
鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、棉絮等
病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质
免疫球蛋白
考点一:免疫调节要点归纳
2
辨析抗原、过敏原、抗体和病原体
4
免疫系统最基本的功能
机体抵抗病原体的入侵(对外)
导致组织损伤或易被病原体感染
机体清除衰老或损伤的细胞(对内)
对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤(对内)
可识别这些突变的肿瘤细胞并消除
会有肿瘤发生或持续的病毒感染
正常:
异常:
免疫防御
地位:
免疫自稳
正常:
异常:
地位:
免疫监视
正常:
异常:
地位:
考点一:免疫调节要点归纳
3
免疫系统的三大功能
5
免疫预防:
注射疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞
免疫诊断:
①原理:
抗原抗体反应的高度特异性
②应用:
检测病原体和肿瘤标志物
免疫治疗:
器官移植
免疫功能低下者
治疗类风湿关节炎等疾病
如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质。
免疫抑制剂
①免疫增强疗法:
②免疫抑制疗法:
免疫学在临床中的应用
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免疫过强
免疫失调
过敏反应
自身免疫病
风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等
实质:
预防:
实质:
免疫过弱
免疫缺陷病
先天性免疫缺陷病
获得性免疫缺陷病
例如:艾滋病
例如:重症联合免疫缺陷病
免疫系统对外界无害物质发生免疫反应
避免接触过敏原
免疫系统对自身成分发生反应
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
免疫学的应用
7
B细胞活化的两个
信号
①抗原对B细胞的直接刺激
②Th表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
靶细胞膜表面的某些分子发生变化并被细胞毒性T细胞识别
细胞因子的作用
由Th分泌,可以促进B细胞或
细胞毒性T细胞分裂、分化的过程
免疫调节
免疫细的活化
两个特点
记忆细胞的特点:
二次免疫的特点:
考点一:免疫调节要点归纳
4
特异性免疫
:体液免疫、细胞免疫
细胞毒性T细胞的活化:
寿命长,细胞毒性对抗原敏感,能长期记住人侵的抗原
比初次反应快、强,能在抗原侵人尚未导致机体患病之前将它们消灭,大大降低患病程度
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人体初次接触过敏原时,机体是否会发生免疫反应?是否会发生过敏反应?
会发生免疫反应但不会发生过敏反应。
比较内容 过敏反应 体液免疫
激发因素
反应时机
抗体分布
反应结果
联系
过敏原
抗原
机体第二次接触过敏原
机体第一次接触抗原
吸附在皮肤、呼吸道、消化道黏膜、血液中某些细胞的表面
血液、组织液、外分泌液
使细胞释放组胺,从而引发过敏反应
形成沉淀或细胞集团
过敏反应是异常的体液免疫
考点一:免疫调节要点归纳
5
过敏反应和体液免疫
比较体液免疫和过敏反应,思考二者的区别与联系
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考点二:疫苗与人体健康
类型 研发策略
灭活疫苗
腺病毒载体疫苗
亚单位疫苗
核酸疫苗
减毒流感病毒载体
疫苗
病毒经培养、增殖,用理化方法灭活后制成疫苗
以改造后无害的腺病毒作为载体,携带S蛋白基因,制成疫苗。接种后,S蛋白基因启动表达
通过基因工程,在体外合成S蛋白,制成疫苗
将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中,制成疫苗。接种后,在人体内产生S蛋白
以减毒流感病毒作为载体,携带S蛋白基因,并在载体病毒表面表达S蛋白,制成疫苗
S蛋白是某病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是该病毒疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型该病毒疫苗的研发策略:
(1)自身不含S蛋白抗原的疫苗是_________________________________;
除了灭活疫苗外,通常不引发细胞免疫的疫苗是_______________。
核腺病毒载体疫苗和酸疫苗
亚单位疫苗
疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什 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。
腺病毒载体疫苗接种后,对人体具有保护作用的原因是:接种腺病毒载体疫苗后的机体可产生S蛋白,S蛋白能刺激机体产生相应的抗体(和记忆B细胞),当携带S蛋白的病毒侵入机体后,该抗体能够识别该病毒的S蛋白,并与之结合,可以抑制病毒的增殖或对人体细胞的黏附
有人认为,某些变异病毒有可能使以上疫苗失去保护作用。你是否赞同他的观点?请说明理由赞同。理由:若变异病毒的S蛋白基因发生突变,表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异过大,会导致人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞无法识别新病毒,故疫苗失去保护作用
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考点三:肿瘤细胞的免疫逃逸与治疗
肿瘤细胞的免疫逃逸:
肿瘤细胞大量表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,逃避T细胞的攻击。
正常情况:
活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。
(1)据图提出治疗癌症的方案___________________________________________________________
注射PD-L1抗体或PD-L1的抗体,阻断PD-1和PD-L1结合,从而解除肿瘤细胞对T细胞活化的抑制
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组别 CD4+T细胞(主要为辅助性T细胞) CD8+T细胞(主要包括细胞毒性T细胞)
健康人 684 430
患者免疫治疗前 337 225
患者免疫治疗后 350 301
【典例3】程序性死亡配体1(PD-1)在非小细胞肺癌(一类肺恶性肿瘤性疾病)患者的肿瘤细胞中广泛表达,可抑制T细胞对肿瘤细胞的杀伤活性。科研人员为探究替雷利珠单抗(一种PD—1抑制剂)对非小细胞肺癌患者体内T淋巴细胞的影响进行了相关实验,免疫代谢相关数值如下表。下列叙述正确的是( )
A.肺癌细胞可能通过减少PD-1的表达逃避CD8+T细胞的清除
B.CD8+T细胞在细胞免疫中发挥作用,其可分裂分化形成记忆T细胞
C.CD4+T细胞在体液免疫中发挥作用,受到抗原刺激后可分泌抗体和细胞因子
D.使用替雷利珠单抗可在一定程度上增强患者的特异性免疫,主要体现了免疫防御功能
B
浆细胞分泌抗体
增加
免疫监视
考点三:肿瘤细胞的免疫逃逸与治疗
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考点四:肿瘤细胞的CAR-T疗法
【资料1】研究发现,肺癌细胞膜上存在一种特异表达的蛋白质——LunX,LunX在正常肺组织中不表达,且LunX与肺癌的生长和转移密切相关。
【资料2】T细胞膜上的CD3、CD28 等分子的片段可以向T细胞传递激活信号,促进T细胞生存、增殖和释放细胞因子。
为检测 CAR-T 细胞的嵌合抗原受体是否成功表达,可以采用的检测方法是________________。
抗原-抗体杂交
如果我们想让T细胞能够精准识别肺癌细胞并被激活,结合资料,你能想到什么思路?
构建融合基因,导入和改造T细胞 ,得到表达嵌合抗原受体(CAR)的CAR-T细胞
表达嵌合抗原受体(CAR)的CAR-T细胞,其表达的嵌合抗原受体的生理功能是既能识别、结合肿瘤抗原,又能激活 T 细胞,促进 T 细胞生存、增殖和释放细胞因子
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考点四:肿瘤细胞的CAR-T疗法
1.CAR-T疗法是一种基于T细胞的基因工程疗法,首先从患者体内收集T细胞,对其进行基因工程改造,使之表达嵌合特异性抗原受体(CAR蛋白),进行细胞扩增后再重新输回患者体内,过程如图所示,目前CAR-T疗法在临床上对肿瘤的治疗取得了较好的效果,下列说法正确的是( )
A.CAR-T细胞能够特异性识别癌细胞的根本原因是患者T细胞发生了基因突变
B.CAR-T细胞构建时收集的患者T细胞主要是辅助性T细胞
C.使用健康志愿者的T细胞制备CAR-T细胞,比用患者自身T细胞的抗癌能力更强
D.图中CAR-T细胞疗法可以明显提高机体的免疫监视功能
D
CAR-T细胞能够特异性识别肿瘤细胞的根本原因一方面是肿瘤细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,另一方面是CAR-T细胞转入了CAR基因,属于基因重组
A、C、CAR-T细胞能够特异性识别肿瘤细胞的根本原因一方面是肿瘤细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,另一方面是CAR-T细胞转入了CAR基因,属于基因重组,A错误;
B、细胞免疫的中心细胞是细胞毒性T细胞,据此可推测,在构建嵌合体时,选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞,B错误;
C、CAR-T嵌合细胞进入人体后攻击的是体内的肿瘤细胞,可见,在人体内主要发挥免疫监视功能,C正确;
D、使用患者自身T细胞制备CAR-T细胞注入患者体内,一般不会发生免疫排斥,故使用健康志愿者T细胞制备CAR-T细胞,比用患者自身T细胞的抗癌能力弱,D错误。
故选C。
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考点四:肿瘤细胞的CAR-T疗法
2.你是学校生物科技社团的成员,社团正在开展一项针对B细胞淋巴瘤的“CAR-T细胞疗法”模拟研发项目。该病的特点是肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白。你需要完成从设计、构建到优化的全流程任务。
任务一:资料查阅与原理分析
经过文献阅读,你了解了CAR-T细胞疗法的基本流程,如下图所示:
(1)CAR-T细胞是在T细胞中导入人工设计的能够靶向特定抗原的受体基因(CAR基因),使其表达CAR蛋白,这相当于为T细胞安装了追踪肿瘤细胞“导航系统”。本研究项目中该“导航系统”能特异性识别肿瘤细胞表面的____________蛋白。
任务二:CAR基因的获取与载体构建
(2)CAR-T细胞的制备离不开转基因技术。利用PCR技术扩增CAR基因时,需根据__________________设计特异性引物。构建基因表达载体时,CAR基因必须位于_______________之间,以确保其在T细胞中正常表达。若要实现该疗法的长期疗效,通常利用逆转录病毒作为载体,利用其特性将CAR基因整合到T细胞的____________上。
CD19抗原
CAR基因两端的核苷酸序列
启动子和终止子
染色体DNA
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考点四:肿瘤细胞的CAR-T疗法
任务三:CAR-T细胞的激活与培养
(3)将T细胞改造成CAR-T细胞后,需在体外进行大量扩增,其培养液中通常要加入白细胞介素-2等细胞因子,其主要作用是_______________________。此外,培养液中常还需加入__________,以提供细胞生长所需的天然成分。
任务四:问题分析与优化迭代
(4)在模拟临床试验时发现,部分患者在治疗后肿瘤复发,原因是肿瘤细胞发生了“抗原逃逸”(即CD19抗原丢失)。下列改进策略中,最具可行性的是______。
A.提高回输到患者体内的CAR-T细胞的总数
B.提高CAR基因在T细胞中的数量,增强CAR基因的表达量
C.CAR-T细胞输回患者体内前,使用药物清除体内原有的B细胞
D.开发同时靶向CD19和肿瘤B细胞表面另一种抗原的双靶点CAR-T细胞
(5)正常B淋巴细胞也会表达CD19蛋白,导致CAR-T细胞在杀伤肿瘤B淋巴细胞的同时可能会误伤它们。为解决这一问题,项目组设想给CAR-T细胞安装一个“药物可控开关”:当患者出现严重副作用时,可通过服药来快速清除体内的CAR-T细胞。已知该药物本身无毒,但可被特定酶转化为某种能引发CAR-T细胞凋亡的物质。若要实现这一功能,对CAR-T细胞进行基因改造时,应在该特定酶基因的上游添加__________,通过药物调控其表达,从而选择性清除CAR-T细胞。
诱导型启动子
(或药物诱导型启动子)
促进T细胞的分裂、分化
血清
D
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1、(2025·河南,8)病原体进入机体引起免疫应答过程的示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.阶段Ⅰ发生在感染早期,①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞
B.①和②通过摄取并呈递抗原,参与构成保卫机体的第一道防线
C.活化之后的③可以分泌细胞因子,从而加速④的分裂分化过程
D.阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成
C
①为巨噬细胞,②为树突状细胞,二者都不是淋巴细胞
皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线,①和②参与构成第二道和第三道防线
③→⑤→⑥为体液免疫过程
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2.(2025·安徽,8)病原体突破机体的第一、二道防线,会激活机体的第三道防线,产生特异性免疫。下列叙述正确的是( )
A.一种病原体侵入人体,机体通常只产生一种特异性的抗体
B.活化后的辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合,参与激活B细胞
C.辅助性T细胞受体和B细胞受体识别同一抗原分子的相同部位
D.HIV主要侵染辅助性T细胞,侵入人体后辅助性T细胞数量即开始下降
B
一种病原体含有多种抗原分子,侵入人体后,机体通常产生多种特异性的抗体
辅助性T细胞受体和B细胞受体具有特异性,识别同一抗原分子的不同部位
HIV主要侵染辅助性T细胞,侵入人体后辅助性T细胞数量先上升后下降
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D
记忆细胞由活化的B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化形成,而注射抗蛇毒毒素血清(抗体)属于被动免疫,不会诱导患者体内产生记忆细胞
3.(2025·云南,9)抗蛇毒毒素血清用于治疗被毒蛇咬伤的患者。关于抗蛇毒毒素血清的制备和运用,下列说法错误的是( )
A.制备抗蛇毒毒素血清可用减毒的蛇毒毒素对动物多次免疫
B.从已免疫动物血液中分离抗蛇毒毒素血清时需去除血细胞
C.医务人员需根据毒蛇种类为患者注射对应抗蛇毒毒素血清
D.患者体内蛇毒记忆细胞是因注射抗蛇毒毒素血清而产生的
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19
4、(2025·北京 19)食物过敏在人群中常见、多发,会反复发生,且可能逐渐加重。卵清蛋白(OVA)作为过敏原可激发机体产生特异性抗体(OVA-Ab),引发过敏反应。研究者将野生型小鼠(供体)的脾细胞转移给缺失T、B淋巴细胞的免疫缺陷小鼠(受体),通过系列实验,探究OVA引起过敏反应的机制。
(1)脾脏是__________细胞集中分布和特异性免疫发生的场所。
(2)用混有免疫增强剂的OVA给供体鼠灌胃,B细胞受刺激后活化、分裂并______________________________。3个月后,通过静脉注射将供体鼠的脾细胞转移给受体鼠,然后仅用OVA对受体鼠进行灌胃。数天后,检测受体鼠血清中的OVA-Ab水平(图中Ⅰ组)。Ⅳ组供体鼠不经灌胃处理,其他处理同Ⅰ组。比较Ⅰ、Ⅳ组结果可知,只用OVA不能引起初次免疫,Ⅰ组受体鼠产生的OVA-Ab是__________免疫的结果。
淋巴
分化为浆细胞和记忆B细胞
二次
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(3)如图所示,脾细胞转移后,Ⅱ组受体鼠未进行OVA灌胃,Ⅲ组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性T细胞,其他处理同Ⅰ组。在脾细胞转移前,各组供体鼠均检测不到OVA特异的浆细胞和OVA-Ab。分析各组结果,在Ⅰ组受体鼠快速产生大量OVA-Ab的过程中,三种免疫细胞的关系是________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)(4分)某些个体发生食物过敏后,即使很多年没有接触过敏原,再次接触时仍会很快发生过敏。结合文中信息可知,导致长时间后过敏反应复发的关键细胞及其特点是__________________________________________________________________________________________________________________________
辅助性T细胞能够促进记忆B细胞迅速分化为浆细胞,浆细胞分泌OVA-Ab
记忆B细胞;记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后会快速产生大量抗体
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