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

第3章 免疫调节 202110 2019人教版 选择性必修一《稳态与调节》 第4节 免疫学的应用 1.疫苗的作用是什么？为什么它能够发挥这样的作用？ 2.器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？ 1 问题探讨(P82） 2 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：为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 流感病毒极易发生变异，该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的，所以没有起到预防作用。 免疫调节 3 为应对新冠病毒疫情，我国启动了新冠病毒灭活疫苗、核酸疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗五条技术路线。据世界卫生组织（WHO）统计，截至2020年7月20日，全球当前有大约250种候选新冠病毒疫苗在研发中，其中至少有17种疫苗正处于临床试验阶段。 2020年8月5日，国药集团中国生物所属北京生物制品研究所新冠灭活疫苗生产车间通过国家相关部门组织的生物安全联合检查，具备使用条件。 浙江上海等注射的为腺病毒疫苗（只接种一针）； 我们注射的为新冠病毒灭活疫苗（需接种两针）； 截至2021年8月19日，中国累计疫苗接种19亿剂。 4 疫苗研发的大体流程和周期，包括两个阶段： 第一个阶段是疫苗前期研发过程，包括获得免疫原（获得活病毒、分离相关亚单位、通过基因重组技术获得重组蛋白或者合成相关的DNA(RNA)）、免疫反应测试、动物保护测试、免疫原生产工艺（放大）优化、临床前毒理研究等环节。 第二个阶段是疫苗研发及注册过程，包括临床前研究、申报临床、开展临床试验，最后才能实现疫苗上市。 2021年8月12日，美国食品和药物管理局（FDA）以紧急授权的形式，批准可以为免疫系统功能低下人群接种第三剂辉瑞/BioNTech和Moderna公司的mRNA疫苗（新冠疫苗加强针）。8月11日，智利宣布为3月31日之前接种过科兴疫苗的55岁以上的近200万人，接种第三针，加强针为牛津大学/阿斯利康的腺病毒载体疫苗。 5 疫苗 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 狂犬疫苗的研制者 种痘防天花 一. 6 免疫调节 1、概念：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2、作用机理：接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。 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。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。 疫苗 一. 7 免疫调节 3、传统疫苗的种类 （1）减毒疫苗：经甲醛处理后丧失致病能力、毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。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。 （2）灭活疫苗：将病原微生物加热或化学剂(通常是福尔马林)灭活后制作而成。常用的有百日破疫苗、狂犬疫苗等。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，需要多次接种。 4.实例 ①天花疫苗——预防天花（拓展：天花病毒引起） ②卡介苗——预防肺结核（拓展：结核分枝杆菌引起） ③脊髓灰质炎疫苗——预防小儿麻痹症（拓展：脊髓灰质炎病毒引起） ④麻疹疫苗——预防麻疹（拓展：麻疹病毒引起） ⑤联合疫苗：含有不同的有效抗原成分，可以预防多种传染病。 如，百白破三联疫苗 一. 8 免疫调节 疫苗技术的发展——三代疫苗技术 拓展 第一代疫苗 “打”病原体 第二代疫苗 “打”蛋白 第三代疫苗 “打”核酸 1.2 疫苗产品 天花是由天花病毒引起的传染病。在天花存在的几千年里，它的传染性之强、肆虐范围之广、死亡率之高，可谓使人“闻之丧胆”，1980年，世界卫生组织宣布天花在地球上绝迹——人类彻底消灭了天花。 这一伟大功业靠的是世界卫生组织和各国的共同努力，但最大的功臣乃是“天花疫苗”的一位发明者英国的外科医生詹纳。 10 免疫调节 卡介苗（BCG Vaccine）是由减毒牛型结核杆菌悬浮液制成的活菌苗，具有增强巨噬细胞活性，加强巨噬细胞杀灭肿瘤细胞的能力，活化T淋巴细胞，增强机体细胞免疫的功能。最早由法国科学家卡尔梅特和介朗研制成功。 1.2 疫苗产品 11 免疫调节 脊髓灰质炎疫苗是预防和消灭脊髓灰质炎的有效手段。脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病。病毒主要侵犯人体脊髓灰质前角的灰、白质部分，对灰质造成永久性损害，出现肢体弛缓性麻痹。部分患者可发生迟缓性神经麻痹并留下瘫痪后遗症，一般多见于5岁以下小儿，故俗称“小儿麻痹症”。 1.2 疫苗产品 “糖丸爷爷”顾方舟 12 免疫调节 人乳头瘤病毒是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是球形DNA病毒，能引起人体皮肤黏膜的鳞状上皮增殖。表现为寻常疣、生殖器疣（尖锐湿疣）等症状。 随着性病中尖锐湿疣的发病率急速上升和宫颈癌、肛门癌等的增多，人乳头瘤病毒（hpv）疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。 1.2 疫苗产品 13 免疫调节 5.发展 (1)2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。 (2)2018年5月,我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感,这是新型的基因工程疫苗。 预防不同种的子宫颈癌 DNA疫苗：既具有减活疫苗优点，危险性远低于传统疫苗。 6.疫苗的作用机理： 是人们根据免疫反应的规律来设计的,当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特异性。除此之外,免疫系统还具有记忆性,免疫力能维持较长的时间。 一. 14 免疫调节 思考与讨论P83 结合自己打的新冠疫苗接种经历，讨论以下问题。 1. 以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。 2. 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？ 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。 15 免疫调节 3. 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，不同疫苗可以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。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，流行性脑膜炎二价疫苗等。是否能够设计出针对许多种疾病（具有与它们相关的多个抗原决定簇）的一种疫苗呢?理论上是可行的，但会遇到很多困难。 思考与讨论P83 16 免疫调节 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？ 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。 批判性思维 17 免疫调节 2026/4/20 人体免疫学的应用,一般有如图所示获得免疫的方法,下列叙述中正确的是(　　) A.狗咬伤人时,方法②预防狂犬病较好B.在医学上,方法②可进行免疫预防C.要获得更持久的免疫力,方法①比方法②更佳D.人体通过方法②获得抗体的过程属于细胞免疫 B 器官移植 1、概念：医学上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。 2、意义：器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。但依旧面临很多问题，其解决涉及免疫学的应用。 同济大学团队首次在临床试验中利用自体肺部干细胞移植技术成功再生了患者的损伤肺部组织。 二. 19 免疫调节 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。 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，免疫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 02 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。 —组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（ HLA ）P84 问题1：免疫排斥 4、器官移植所面临的问题及希望 20 1.最初进行的器官移植，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？ 思考·讨论P83 器官移植所面临的问题及希望 可能主要是没有考虑免疫排斥问题。 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。 二. 21 免疫调节 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。 2.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。 组织相容性抗原(HLA)，也叫人类白细胞抗原 器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。 22 免疫调节 免疫抑制剂（例如环孢素A）可以降低免疫排斥反应。 在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？ 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？ 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？ 思考·讨论P83 器官移植所面临的问题及希望 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。 研究人员培育出的人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织） 二. 23 免疫调节 探讨干细胞移植价值 人们普遍认为，患者自身干细胞（iPSC）分化而成的细胞，移植回体内之后不会引起免疫排斥。 没有风险的器官捐献可能称为现实 胚胎干细胞培养的心脏 二. 24 免疫调节 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2 000多例。 2015年中国有2 766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。 4、器官移植面临的问题及希望： （1）问题：免疫排斥、供体器官短缺等。 （2）希望：利用干细胞培养相应的组织、器官；更多的人自愿捐献器官。 二. 25 免疫调节 为什么认同器官捐献的人很少呢？ 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。 二. 26 免疫调节 如何保证供体器官公平合理地分配给器官坏死的患者？ 病情紧急程度和供受者匹配程度 2007年，国务院颁布了《人体器官移植条例》； 2011年，全国人大常委会通过了《刑法修正案（八）》明确禁止人体器官买卖，增加了“器官买卖罪”； 同年，《人体器官捐献登记管理办法（试行）》和《人体器官捐献协调员管理办法（试行）》发布； 2013年，我国人体器官分配与共享计算机系统正式启用。 中国人体器官分配与共享计算机系统首页 二. 27 免疫调节 免疫学在临床实践上的应用 03 免疫学临床应用P85 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 检测病原体、肿瘤标志物等 免疫增强疗法、免疫抑制疗法 灭活疫苗 减毒疫苗 类毒素 新型疫苗 免疫球蛋白： 抗毒素： 注射抗体 人工主动免疫 注射抗原 人工被动免疫 28 三. 练习与应用 1、× × √ 拓展应用 1.（1） 据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？ 答案：曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。 (2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢？ 答案：需要进行微量叠加。 (3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。 答案：本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。 29 免疫调节 复习与提高 1.C 2.B 3.C 非选择题 1.答案：接种物中带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。在这个过程中，免疫系统完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。 30 免疫调节 2026/4/20 2. 免疫调节 2) 当母亲和胎儿的RhD不相容时，一般情 况下，第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时，就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么。 答案：第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的，并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了，所以不易发生新生儿溶血。但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体，引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。 (3) 一位Rh-的母亲第一胎生了个Rh+的孩子，她还想生第二胎。请你为她提岀一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。 提示：可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内（如72h之内）接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。 32 3.人乳头瘤病毒(HPV)可导致子宫颈癌。请回答下列有关HPV疫苗与预防子宫颈 癌的相关问题。 (1 )当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 和记忆细胞，记忆细胞在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够起到降低患子宫颈癌风险的作用。 答案：抗原 浆细胞 (2) 研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，这与患子宫颈癌有 什么关系？ 答案：受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。 (3) HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成, 且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路，并上网查找资料，看你设计的思路与已经上市的HPV疫苗的设计思路是否相同。 提示：可以纯化HPV的衣壳蛋白L1或利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗。现已上市的HPV疫苗，大部分是以L1蛋白或L2蛋白为靶标制备的。 33 免疫调节 4. 我国对艾滋病病人实行“四免一关怀” 政策，请查阅资料，了解这项政策的 具体内容, 谈一谈这样做的原因和必要性。 答案：我国于2006年3月1号起实施《艾滋病防治条例》。该条例将“四免一关怀”政策制度化、法律化。条例第四章第四十四条规定了“四免”，即：(1)向农村艾滋病病人和城镇经济困难的艾滋病病人免费提供抗艾滋病病毒治疗药品；(2)对农村和城镇经济困难的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人适当减免抗机会性感染治疗药品的费用；(3)向接受艾滋病咨询、检测的人员免费提供咨询和初筛检测；(4)向感染艾滋病病毒的孕产妇免费提供预防艾滋病母婴传播的治疗和咨询。第四十六条和第四十七条体现了“一关怀”，即：县级以上地方人民政府应当对生活困难并符合社会救助条件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家属给予生活救助；还应当创造条件，扶持有劳动能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人，从事力所能及的生产和工作。“四免一关怀”是我国艾滋病防治有力的政策措施之一。这样做，能最大限度控制艾滋病的发病率及传播，还能消除群众的恐“艾”情绪，使全社会积极应对艾滋病的威胁，体现社会主义制度的优越性。 34 免疫调节 14．某研究小组为验证海参肽能有效改善糖尿病小鼠的血糖调节能力，抑制糖尿病小鼠体内炎症反应水平设计了实验。请完善实验思路，预测实验结果并进行讨论与分析。 材料与用具：正常小鼠、糖尿病小鼠、盐酸二甲双胍肠溶片(可增强胰岛素的降血糖作用，但对炎症反应的抑制作用不明显)、海参肽(灌胃给药)、清水、普通饲料。 (要求与说明：炎症反应的标志为巨噬细胞分泌的细胞因子IL­6、TNF­α等含量升高，实验条件适宜) (1)实验分为四组：甲组为正常小鼠灌胃清水，乙组为糖尿病小鼠灌胃清水，丙组为_________________________________，丁组为________________________。各组小鼠饲喂等量普通饲料。一段时间后，测定小鼠的血糖浓度和IL­6含量。 (2)预测实验结果(设计2个坐标图，用柱形图表示检测结果)。 糖尿病小鼠灌胃盐酸二甲双胍肠溶片 糖尿病小鼠灌胃海参肽 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 课后达标检测 (3)海参肽可显著提高小鼠巨噬细胞吞噬病原体的功能，表明海参肽对小鼠免疫系统的____________功能有明显的增强作用。巨噬细胞分泌的TNF­α会抑制____________转运蛋白的表达，直接导致机体胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。 免疫防御 葡萄糖 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 课后达标检测 Lavf58.51.100 $