4.4免疫学的应用课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第4节免疫学的应用第4章免疫调节【问题探讨】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。在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。而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。自2019年底被发现始，仅仅三个月的时间，新型冠状病毒(2019-nCoV/SARS-CoV-2)迅速蔓延并已肆虐全球，严重威胁到人类的身体健康与生命安全。2021年6月15日，据国家卫健委发布的数据显示,我国新冠疫苗接种突破9亿剂次，覆盖超过6亿人，疫苗接种剂次和覆盖人群数量，都居于全球首位。接种疫苗是预防感染新型冠状病毒肺炎(COVID-19)最为有效的解决方案，是终结疫情最有力的科技武器。我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家一疫苗人痘接种法：挑取天花脓疱及痂皮，将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种，被接种者大部分可以自愈，死亡率约2%。人痘接种中的有效成分是减毒的天花病毒，人痘接种后不再感染天花。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。接种牛痘巴斯德

我国是世界上____用____的方法预防传染病的国家；法国科学家_______有关疫苗的研制，开创了_____地进行________的新时期。最早免疫巴斯德科学免疫接种巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。卡疤接种证一.疫苗1.定义用______________________制成的生物制品。灭活的或减毒的病原体减毒疫苗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2.机理一.疫苗2.机理使人产生相应的抗体（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。一.疫苗3.疫苗种类①灭活疫苗：

将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。

制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。

例如，狂犬疫苗等。一.疫苗②减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。例如，卡介苗、脊髓灰质炎疫苗（顾方舟）、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。3.疫苗种类一.疫苗卡介苗（BCGVaccine）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。3.疫苗种类一.疫苗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”。“糖丸爷爷”顾方舟3.疫苗种类一.疫苗③DNA疫苗：以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列制成。安全性好，但需多次强化。例如，新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。3.疫苗种类一.疫苗第一代疫苗：第二代疫苗：第三代疫苗：第一代疫苗“打”病原体第二代疫苗“打”蛋白第三代疫苗“打”核酸疫苗的肌肉注射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。是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗(1)我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。(2)法国科学家巴斯德开创了科学地进行免疫接种的新时期。狂犬疫苗的研制者。(3)2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗—_____________________获得美国的批准。(4)2018年5月,我国首个人和动物的__________获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感,这是新型的___________疫苗。人乳头瘤病毒(HPV)疫苗DNA疫苗基因工程一.疫苗4.发展

2021年10月，广东省财政厅发布消息称，将推进适龄女生HPV（人乳头瘤病毒）疫苗免费接种工作。按照知情自愿的原则，自2022年起对具有广东省学籍、9月起新进入初中一年级且未接种过HPV疫苗的14周岁以下女生实施免费接种。思考·讨论：接种疫苗时遇到的问题结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题1.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。一.疫苗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。这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可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。一.疫苗3.国药集团中国生物在临床试验阶段探索了不同接种程序、不同接种剂量的方案，结果显示，两次接种间隔3周和4周的效果最好，为什么两次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可能已经死亡，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。一.疫苗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？不同类型的免疫缺陷患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力较低，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5.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、多糖夹膜类）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.疫苗疫苗接种年(月)龄接种剂次接种途径乙肝疫苗出生时，1月，6月3肌肉注射卡介苗出生1皮内注射脊灰灭活疫苗2月龄1肌肉注射脊灰减毒活疫苗3月龄，4月龄，4岁3口服百白破疫苗3月龄，4月龄，5月龄，18月龄4肌肉注射白破疫苗6岁1肌肉注射麻风疫苗8月龄1皮下注射麻腮风疫苗18月龄1皮下注射乙脑减毒活疫苗8月龄，2岁2皮下注射或乙脑灭活疫苗8月龄2次，2岁，6岁4皮下注射A群流脑多糖疫苗6月龄，9月龄2皮下注射A+C群流脑多糖疫苗3岁，6岁2皮下注射甲肝减毒活疫苗18月龄1皮下注射或甲肝灭活疫苗18月龄，2岁2肌肉注射我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表二.器官移植1.概念用_____的器官置换_________的器官，以_____其____________的技术；正常丧失功能重建生理功能2.现状器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段，主要依赖于______________和_____________等的不断改进，以及高效______________的陆续问世。器官保存技术外科手术方法免疫抑制剂但是，器官移植依然面临很多问题思考·讨论：器官移植所面临的问题及希望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。2.在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要进行配型，即检查供体和受体之间的组织相容性呢？1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？没有考虑免疫排斥问题。二.器官移植3.器官移植面临的问题一：免疫排斥

进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当做____________进行_____(即存在__________），这就是器官移植容易失败的原因。“非己”成分攻击免疫排斥（1）为什么会出现免疫排斥？每个人的_________都带有一组与别人_____的蛋白质—_______________，也叫_______________，简称______；它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的

都认识这些物质,因此正常情况下_____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___________而发起攻击；细胞表面不同组织相容性抗原人类白细胞抗原HLA白细胞不会HLA不同*因此，器官移植的成败，主要取决于_______________________________供者与受者的HLA是否一致或相近二.器官移植动物细胞的细胞膜上都有一种叫做主要组织相容性抗原的分子标记，其由主要组织相容性复合体的基因群（简称MHC）编码形成，人类的MHC通常被称为人类组织相容性复合体（简称HLA），其编码的人类白细胞抗原是一种特异的糖蛋白分子，免疫细胞都认识这些自身的身份标签，因此不会攻击自身细胞。主要组织相容性抗原事实上，除了___________，要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的；非同卵双胞胎就不能进行器官移植了吗？同卵双胞胎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①免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率二.器官移植3.器官移植面临的问题一：免疫排斥（2）如何提高异体器官移植的成活率②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；思考·讨论：器官移植所面临的问题及希望利用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时相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。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？二.器官移植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，或通过适当锻炼，提高自身免疫力。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？(1)利用由___________培养出相应的_____、______进行移植（既解决免疫排斥问题，又解决供体器官短缺问题）自体干细胞组织器官(2)鼓励更多的人___________（解决供体器官短缺问题）自愿捐献器官二.器官移植3.器官移植面临的问题二：器官来源如何解决这个问题？三免疫学在临床实践中的应用免疫治疗免疫学应用免疫预防免疫诊断三.免疫学在临床实践中的应用1.免疫预防(1)概念:患病前的措施；即根据特异性免疫原理，采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂，接种到人体内，使人体产生对特定传染病的抵抗能力（抗体及记忆细胞），达到预防某些疾病的目的。(2)分类:主动免疫被动免疫减毒活疫苗灭活疫苗类毒素新型疫苗抗原抗毒素免疫球蛋白抗体三.免疫学在临床实践中的应用1.免疫预防比较项目人工主动免疫人工被动免疫输入物质免疫产生的时间免疫持续时间免疫记忆主要用途知识拓展：主动免疫与被动免疫疫苗（抗原）抗体、细胞因子等慢，1~4周快，立即较长，半年至数年，甚至终生较短，2~3周有无疾病的预防疾病的治疗2.免疫诊断(1)概念: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检测病原体检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)(2)具体应用实例:三.免疫学在临床实践中的应用(3)具体检测方法凝集反应如ABO血型的鉴定、菌种鉴定沉淀反应如可溶性抗原与抗体结合，形成沉淀标记技术如免疫荧光法了解:如何通过免疫学方法来测定血型？个体表现型A型B型O型AB型红细胞表面抗原类型A抗原B抗原无A抗原、无B抗原既有A抗原、又有B抗原血清中抗体类型抗B抗体抗A抗体即有A抗体、又有B抗体无A抗体、无B抗体三.免疫学在临床实践中的应用抗A抗原的抗体抗B抗原的抗体样品:自身指血材料:无菌采血针、载玻片、碘酒棉球等结果分析：O型A型B型AB型血型:B型3.免疫治疗(1)概念:患病后的措施；即通过对人体输入抗体、胸腺激素、细胞因子、免疫抑制剂等某些药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的；(2)分类:免疫增强疗法免疫抑制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三.免疫学在临床实践中的应用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蛇毒可以阻断兴奋的传导或导致细胞、血管破裂，严重的可以使人在数小时内死亡。若人被一条毒蛇咬伤，最有效地治疗方法是什么？尽快注射抗蛇毒血清发散思维人感染狂犬病毒，若未及时防治，死亡率100%。卫生部在《中国狂犬病防治现状》中指出，近年中国年均2400人以上死于狂犬病，仅次于印度，位居全球第二。狂犬病疫苗

如果不小心被狗狗咬了，我们应该怎么样做呢？用肥皂水或清水彻底清洗伤口至少15分钟用碘酒或酒精局部消毒尽快注射抗狂犬病毒血清或用血清浸润咬伤部位尽快注射狂犬疫苗局部伤口不涂东西、不包扎，以利伤口排毒如果不小心被狗狗咬了，我们应该这样做：练习与应用一、概念检测被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一件事情”，即研制“糖丸”--脊髓灰质炎活疫苗，为我国消灭脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)病疫苗，作出了重要贡献。判断下列相关表述是否正确 (1)该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。(

) (2)该疫苗可以识别组织相容性抗原。(

) (3)当接种该疫苗后，机体会产生一定的免疫反应。(

) ××√二、拓展应用 1.巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱:放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了“过期病兔神经组织匀浆”的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年，巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后来，巴斯德制成了狂犬疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆 (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? (2)为什么要对小男孩连续注射十几天呢? (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。(3)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。(1)曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。(2)需要进行微量叠加。二、拓展应用2.有人提议，应该开发一个“器官保险”项目:参与者将承诺在自己死后捐献器官，作为回报，他们在需要移植时，可以优先得到器官。为了避免太多“高风险”的人们申请这种保险，需要进行医学评估，只有器官需求风险正常的人才能买这种保险。你认为，这种策略与当前的自愿捐献器官策略比，哪个更好?理由是什么?想到其他更有效地提高器官捐献数量的策略吗?

复习与提高一、选择题1.B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括(

)A.它们都具有特异性B.受刺激后，都可以经历活化、增殖过程C."它们都来自骨髓的造血干细胞，并在骨髓里成熟D.它们的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原2.在制备抗蛇毒毒素血清时，需将减毒的蛇毒注入家兔体内以引起免疫反应，这一免疫反应和所用的蛇毒分别是(

)A.特异性免疫，抗体B.特异性免疫，抗原C.非特异性免疫，抗体D.非特异性免疫，抗原3.环孢素A是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖。那么，环孢素A可用于(

)A.预防和治疗艾滋病B.降低恶性肿瘤的发病率C.降低移植器官被排斥的概率D.清除宿主细胞内的结核分枝杆菌CBC二、非选择题1.1700年，英国皇家学会会员、著名医生马丁·李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信，信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程:“打开天花患者的小脓包，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥……然后放人可能患天花人的鼻子里。”被接种者会轻度感染天花,然后痊愈。为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈?在这个过程中，免疫系统发生了哪些变化?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。2.人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd的被称为Rh阳性(Rh)，基因型为dd被称为Rh阴性(Rh)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗体，只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后，才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh的母亲怀有Rh的胎儿时，胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生抗体。如果此抗体进人胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。(1)填写下表，预测结果:母亲和胎儿的RhD是否相容?(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。(3)一位Rh的母亲第一胎生了个Rh的孩子，她还想生第二胎。请你为她提出一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。母亲胎儿结果基因型Rh表型基因型Rh表型DdDdddDdRh+Rh—Rh+Rh+相容不相容2.人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd的被称为Rh阳性(Rh)，基因型为dd被称为Rh阴性(Rh)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗体，只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后，才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh的母亲怀有Rh的胎儿时，胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生抗体。如果此抗体进人胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。(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。(3)一位Rh的母亲第一胎生了个Rh的孩子，她还想生第二胎。请你为她提出一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。(2)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人胎儿循环系统，也就更容易导致