4.4免疫学的应用课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第4章免疫调节4.4免疫学的应用一、免疫学的发展人类同病原体的斗争一直处于被动局面，直到出现了可以有效预防传染病的方法——接种疫苗。疫苗是免疫学应用的重要成果，它的发明起源于人类与天花病毒的斗争。一、疫苗我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家中国古代种痘思考：推测人痘接种法的有效成分是什么？为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？[资料1]人痘接种法：挑取天花患者的天花脓疱，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥或取天花患者的痂皮，将痘痂研磨成粉末，然后给健康人鼻内接种，被接种者大部分可以自愈，死亡率约2%。1疫苗的发展低剂量的天花病毒；在天花病毒进入被接种者的体内后，人体免疫系统就会产生针对天花病毒的反应，比如产生抗天花病毒的抗体。所以当种过痘的人在再次遇到天花病毒的时候，免疫系统就能够把天花病毒消灭，从而防止疾病的发生。[资料二]牛痘接种法：牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。挤奶女工感染牛痘后，除了引起轻微的淋巴结炎之外，不会起痘，更不会致命，牛奶厂挤奶女工感染过牛痘后，就不再患天花。据此英国的外科医生爱德华·詹纳发明牛痘疫苗。思考：为什么牛痘可以代替人痘接种？牛痘和人痘具有相同的抗原结构，而且更加安全！一、疫苗1疫苗的发展EdwardJenner接种牛痘

在天花存在的几千年里，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。法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。主要成就：疾病的病菌说

否定微生物自然发生说巴氏杀菌法

研制狂犬病疫苗等多种疫苗（1822.12.27—1895.9.25），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。“微生物学之父”什么是疫苗？疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？巴斯德

简介一、疫苗1发展通常是用_______或________病原体制成的生物制品。灭活的减毒的一、疫苗2概念3实例我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）预防百日咳、白喉、破伤风预防结核分枝杆菌引起的结核病预防乙型肝炎病毒感染预防麻疹、腮腺炎和风疹HPV疫苗可预防由HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗。一、疫苗3实例国产二价HPV疫苗我国研制的某个亚型的禽流感疫苗，是我国首个DNA疫苗。禽流感DNA疫苗①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，毒力无法恢复，安全性高，易保存且保存时间长、易运输。缺点：一、疫苗4种类作用机理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灭活疫苗进入我们的机体，会引起怎样的免疫反应？思考：接种疫苗有什么特点？①具有

：接种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。特异性记忆性一、疫苗4种类②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、免疫效果好且持久；既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。脊髓灰质炎疫苗治疗小儿麻痹症一、疫苗4种类减毒活疫苗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+细胞免疫减毒疫苗进入我们的机体，会引起怎样的免疫反应？入侵作用机理：疫苗刺激机体产生____________和_________________，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。特异性抗体相应的记忆细胞为什么灭活的新冠疫苗需要接种2针或3针？接种完疫苗后，体内的抗体水平随着时间的推移慢慢下降，疫苗产生的保护效果就减弱了。这时候再增加第2或第3针，就可以提高体内的抗体水平，加强机体抵抗力。某同学接种了新冠疫苗，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，有些人引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应，如发热等。一、疫苗【思考讨论】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较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当，不仅会导致免疫失败，甚至感染严重传染性疾病。接种多种疫苗很麻烦，设计一种用来预防多种疾病的疫苗，可行吗?可行。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。一、疫苗【思考讨论】【问题探究1】疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？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（具有抗原性即可）。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。是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗一、疫苗4种类RNA疫苗：将编码抗原决定簇的mRNA导入细胞，生产相应蛋白质，引起机体产生免疫应答。优点：无需整合到宿主细胞基因组中，可直接翻译。DNA疫苗：将编码某种蛋白质抗原的外源基因直接注射到动物体内，产生的抗原(外源基因表达的蛋白质)激活机体免疫系统，从而诱发强而持久的体液免疫和细胞免疫应答。(新型乙肝疫苗、亚型的禽流感疫苗)优点：稳定经济、使用一次即可产生长期免疫力，无需增加剂量。匈牙利科学家卡塔林·卡里科和美国科学家德鲁·韦斯曼（荣膺2023年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使针对新冠感染的有效信使核糖核酸（mRNA）疫苗的开发成为可能。一、疫苗Vero细胞中培养新冠病毒灭活病毒注射人体S蛋白基因(DNA)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①②③④⑤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。（

）引起机体产生特异性免疫的是DNA疫苗和mRNA疫苗表达产生的抗原蛋白×原因一：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。原因二：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。原因三：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。问题探讨为什么注射的流感疫苗没起到预防作用？(1)到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器。而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。(2)疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域,而且已经出现了治疗性制剂。一、疫苗5意义医学上用_______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治疗多种重要疾病的有效手段，其主要原因有两点：①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进②高效免疫抑制剂的陆续问世二、器官移植1概念2意义器官移植面临的问题及希望阅读P83思考·讨论的资料1和资料2，讨论回答以下问题（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？

可能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、器官移植细胞免疫①免疫排斥①每个人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—组织相容性抗原（MHC），也叫人类白细胞抗原（HLA

）。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，白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除同卵双胞胎外，不同人具不同组织相容性抗原。免疫排斥不会攻击自身细胞器官移植HLA二、器官移植3器官移植所面临的问题免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用，可降低免疫排斥反应追问1：在无法100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？追问2：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。器官移植的关键：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近（相似度达到50%以上）二、器官移植3器官移植所面临的问题①免疫排斥抑制B细胞和T细胞，主要抑制T细胞进行细胞免疫，降低排斥，提高成活率①中国传统思想的伦理困境。②脑死亡器官捐献，需家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到脑心双死亡状态。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。如何解决器官捐献短缺这一难题？②供体短缺P83思考·讨论的资料3说明器官移植还面临哪些问题？这些问题存在的原因是什么？二、器官移植3器官移植所面临的问题（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？P83思考·讨论的资料4，小组讨论回答以下问题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。二、器官移植3器官移植所面临的问题②供体短缺①受体在器官移植初期使用免疫抑制剂;②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植;③利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官4提高器官移植成活率猪内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物。人体移植器官短缺寻求可代替的抑制器官猪的内脏与人相似在器官供体基因组中导入某种调节因子抑制抗原决定基因的表达或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官2022年1月7日，美国马里兰州一名患者成功接受了猪心移植手术，并术后心脏功能良好。然而，令人遗憾的是，这位患者只存活了短短60天。拓展人体某些部位具有免疫“特权”，它们能耐受抗原侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可存活很长时间不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考虑配型。睾丸也属免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植（上一章）能成功的原因。(注：在研究内分泌实验方法中，将新内分泌腺植入已去除内分泌腺动物体内时，可能会发生免疫排斥。)免疫豁免减毒疫苗灭活疫苗新型疫苗抗毒素免疫球蛋白人工主动免疫人工被动免疫检测病原体、肿瘤标志物免疫增强疗法、免疫抑制疗法接种疫苗免疫预防免疫诊断免疫治疗→打”抗原”→打“抗体”→原理：抗原抗体特异性结合三、免疫学在临床上的应用比较项目人工主动免疫人工被动免疫输入物质免疫产生时间免疫持续时间免疫记忆主要用途疫苗（抗原）抗体慢，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早孕检测早孕试纸中含能够与HCG(人绒毛膜促性腺激素)结合的抗体，能与HCG结合，形成抗原抗体复合物，最后与色素分子结合，并试纸上显现条带。检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)检测病原体检测病原体和肿瘤标志物免疫诊断三、免疫学在临床上的应用艾滋病检测指标医生判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的________，采集血液样本主要用于血清学检查，检测___

__；但后者检测容易造成假阴性(已经感染，但测试结果看起来没有被感染)，其可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。核酸抗新型冠状病毒抗体抗体产生需时间，一般几天至几周不等，有些免疫功能较弱的病人可能血清中抗体含量很低，不会出现新冠病毒抗原与抗体的杂交带2种检测诊断中，准确率最高的是：检测病原体的核酸检测抗体免疫诊断三、免疫学在临床上的应用患病后的措施：即通过对人体输入抗体、胸腺激素、细胞因子等某些药物或生物制剂等，调整病人免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。免疫治疗免疫增强疗法针对免疫功能低下者如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质免疫抑制疗法治疗一些自身免疫病治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂免疫重建将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。免疫调节用物理、化学或生物学等手段调节免疫功能。三、免疫学在临床上的应用1.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)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。()××√2.结核杆菌是一种引起结核病的胞内寄生菌,现可通过接种相关的疫苗(卡介苗)预防结核病,卡介苗是由减毒的结核杆菌悬液制成的活疫苗。下列相关叙述正确的是()A.卡介苗相当于抗原,接种后可刺激细胞毒性T细胞分裂、分化B.接种卡介苗的个体仅通过细胞免疫即可抵御结核杆菌的入侵C.结核杆菌是胞内寄生菌,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质D.卡介苗可预防结核病,所以患先天免疫缺陷疾病的婴儿更应积极接种A练习与应用二、拓展应用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