資源簡(jiǎn)介

第4節(jié)　免疫學(xué)的應(yīng)用
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過對(duì)疫苗的發(fā)明和應(yīng)用的學(xué)習(xí),理解疫苗預(yù)防疾病的原理,深化免疫調(diào)節(jié)的過程。(生命觀念、科學(xué)思維)
2.通過了解器官移植所面臨的問題,理解器官移植與組織相容性抗原之間的關(guān)系。(生命觀念、科學(xué)思維)
3.通過對(duì)疫苗和器官移植相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),認(rèn)同疫苗接種的意義和器官捐贈(zèng)。(社會(huì)責(zé)任)
【自主預(yù)習(xí)】
一、疫苗
1.概念:通常是用　滅活的或減毒的病原體　制成的生物制品。
2.作用:接種疫苗后,人體內(nèi)可產(chǎn)生　相應(yīng)的抗體　,從而對(duì)特定　傳染病　具有抵抗力。
3.特點(diǎn)
(1)　特異　性:接種一種疫苗只能預(yù)防一種特定的病原體引起的傳染病。
(2)　記憶　性:免疫力能維持較長的時(shí)間。
4.意義:現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最偉大的成就之一,人類　對(duì)抗傳染病　的有效武器。目前已擴(kuò)展到非傳染病領(lǐng)域。
二、器官移植
1.概念:醫(yī)學(xué)上用　正常的器官　置換喪失功能的器官,以重建其生理功能的技術(shù)。
2.組織相容性抗原:也叫人類白細(xì)胞抗原,簡(jiǎn)稱HLA,是標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)。如果供者和受者的HLA差別較大,白細(xì)胞就能識(shí)別出HLA不同而發(fā)起攻擊。
3.器官移植的成敗,主要取決于供者與受者的HLA是否一致或相近。
4.器官移植面臨的問題及解決辦法
(1)免疫排斥問題:應(yīng)用免疫抑制劑。
(2)供體器官短缺問題:利用自體干細(xì)胞培養(yǎng)相應(yīng)的組織、器官; 加大自愿捐獻(xiàn)器官的宣傳力度。
5.對(duì)器官移植所面臨的問題進(jìn)行判斷。
(1)免疫排斥反應(yīng)的原因是不同個(gè)體的細(xì)胞具有不同的組織相容性抗原。 (√)
(2)器官移植時(shí),供者與受者的組織相容性抗原必須完全相同才可以。 (×)
　【提示】　只要供者與受者的主要組織相容性抗原有一半以上相同,就可以進(jìn)行器官移植。
(3)一旦供、受體配型合適,且成功進(jìn)行器官移植后,對(duì)于接受器官移植的個(gè)體來說不再需要其他治療。 (×)
　【提示】　器官移植后還需要長期使用免疫抑制劑進(jìn)行治療。
(4)利用干細(xì)胞培養(yǎng)相應(yīng)組織、器官進(jìn)行移植是解決移植器官缺乏的最好途徑。 (√)
(5)人體內(nèi)所有的免疫細(xì)胞都可以識(shí)別組織相容性抗原。 (×)
　【提示】　并非所有的免疫細(xì)胞都可以識(shí)別組織相容性抗原。
三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用
【合作探究】
任務(wù)　免疫學(xué)的應(yīng)用
活動(dòng)1　疫苗
　　患過麻疹后康復(fù)的人,一般終生不再患該病,而注射流感疫苗,只能短期內(nèi)預(yù)防流感。利用所學(xué)知識(shí)解釋原因。
1.患過麻疹后康復(fù)的人,終生不再患該病,原因有哪些
　　【提示】　一方面,相應(yīng)的記憶細(xì)胞可以在抗原消失后存活幾年甚至幾十年;另一方面,病原體變異類型少甚至基本無變異類型。
2.注射流感疫苗,只能短期內(nèi)預(yù)防流感的原因是什么
　　【提示】　一方面,記憶細(xì)胞存活時(shí)間短;另一方面,流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,變異類型多且變異速度快。
3.有人認(rèn)為,接種多種疫苗很麻煩,應(yīng)該設(shè)計(jì)一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗。這種想法可行嗎 請(qǐng)談?wù)勀愕睦碛伞?br/>　　【提示】　這種想法是可行的。因?yàn)槊庖叻磻?yīng)具有特異性,不同疫苗可以引發(fā)不同的免疫過程,產(chǎn)生不同的記憶細(xì)胞。理論上,制備這種聯(lián)合疫苗時(shí)要保證其中含有不同的有效抗原成分。臨床應(yīng)用中已有不少聯(lián)合疫苗,例如,百白破三聯(lián)疫苗可以同時(shí)預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng),麻疹風(fēng)疹二聯(lián)疫苗主要用于預(yù)防麻疹和風(fēng)疹。
認(rèn)知生成
人工主動(dòng)免疫與被動(dòng)免疫的比較
人工免 疫類型 人工主動(dòng)免疫 人工被動(dòng)免疫
注射物質(zhì) 疫苗(抗原物質(zhì)) 血清(抗體)
作用效果 免疫預(yù)防,產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞 緊急預(yù)防和治療,特異性結(jié)合、消除病原體
產(chǎn)生時(shí)間 較慢,一般接種后2~4周才產(chǎn)生 很快
維持時(shí)間 較長(維持半年到數(shù)年,有的保持終生) 較短(只有2~3周)
常用實(shí)例 卡介苗、麻疹疫苗、小兒麻痹癥糖丸等 破傷風(fēng)抗毒素、胎盤球蛋白、丙種球蛋白等
例1　(2023·北京期末)RNA疫苗是目前預(yù)防新冠病毒感染的第三代疫苗。RNA疫苗的基本原理是將控制新冠病毒抗原蛋白(S蛋白)合成的RNA導(dǎo)入人體,在體內(nèi)表達(dá)出S蛋白并刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。制備RNA疫苗的流程如下圖所示。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)。
A.新冠病毒只能在宿主細(xì)胞中增殖,離開活細(xì)胞不能增殖
B.RNA疫苗包裹在納米脂質(zhì)體顆粒中可避免人體RNA酶的水解
C.RNA疫苗能直接作為抗原,刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫
D.相比滅活疫苗,注射RNA疫苗產(chǎn)生的抗體種類較少
　　【答案】　C
【解析】　新冠病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),專營寄生生活,因而只能在宿主細(xì)胞中增殖,離開活細(xì)胞不能增殖,A正確;RNA疫苗包裹在納米脂質(zhì)體顆粒中可避免人體RNA酶的水解,同時(shí)有利于其進(jìn)入相應(yīng)的細(xì)胞,B正確;根據(jù)題目信息可知,這里的RNA疫苗不能直接作為抗原,而是通過在細(xì)胞中翻譯出的蛋白質(zhì)作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,C錯(cuò)誤;相比滅活疫苗,注射RNA疫苗由于指導(dǎo)合成的抗原種類較少,因而刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體種類較少,D正確。
【易錯(cuò)提醒】
1.“疫苗”與“抗原”的聯(lián)系
(1)疫苗是將病原微生物(如細(xì)菌、病毒等)及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預(yù)防傳染病的一種主動(dòng)免疫的制劑。
(2)疫苗保留了病原體刺激動(dòng)物體免疫系統(tǒng)的特性,起抗原作用,進(jìn)入體內(nèi)主要是誘導(dǎo)相應(yīng)抗體和記憶細(xì)胞的產(chǎn)生。抗體存留時(shí)間短,在一定時(shí)間內(nèi)可以發(fā)揮免疫作用;記憶細(xì)胞存留時(shí)間長,保留了對(duì)相應(yīng)抗原的長期免疫能力。
2.由滅活的或減毒的病原體制成的疫苗作為抗原起作用,疫苗是大分子物質(zhì)。
3.疫苗并非只能注射。接種疫苗最常見的方式有兩種:注射(如流感疫苗、乙肝疫苗)和口服(如脊髓灰質(zhì)炎疫苗)。
對(duì)點(diǎn)練1　(2022·重慶期中)被稱為“糖丸爺爺”的顧方舟“一生只做一件事情”,即研制“糖丸”——脊髓灰質(zhì)炎活疫苗,為我國消滅脊髓灰質(zhì)炎(俗稱小兒麻痹癥)作出了重要貢獻(xiàn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)。
A.減毒的脊髓灰質(zhì)炎病毒相當(dāng)于免疫學(xué)中的抗原
B.由于該疫苗是活疫苗,因此“糖丸”要用涼開水送服,切忌用熱開水溶化
C.B細(xì)胞在“糖丸”的刺激下產(chǎn)生相應(yīng)的漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞
D.患免疫缺陷病的兒童可以通過吃“糖丸”預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎
　　【答案】　D
【解析】　“糖丸”——脊髓灰質(zhì)炎活疫苗,即減活的病毒,相當(dāng)于免疫學(xué)中的抗原,A正確;“糖丸”要用涼開水送服,切忌用熱開水溶化,原因是高溫能夠殺死減活的病毒,B正確;B細(xì)胞在“糖丸”的刺激下能增殖分化產(chǎn)生漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,C正確;患免疫缺陷病的兒童因存在免疫缺陷,吃“糖丸”后不能有效產(chǎn)生免疫反應(yīng),不能形成相應(yīng)的記憶細(xì)胞和抗體,達(dá)不到預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎的目的,D錯(cuò)誤。
素能提升　疫苗的種類(概念擴(kuò)展能力)
1.減毒活疫苗
接種后能感染人體而使人產(chǎn)生免疫力,從而達(dá)到預(yù)防效果。如“糖丸”就是一種減毒活疫苗,口服后可預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎。
2.滅活的死疫苗
這類疫苗中的病原體已被殺死,安全性很好,但產(chǎn)生的免疫效果不如減毒活疫苗,常需要多次強(qiáng)化免疫,如流感疫苗。
3.新型疫苗
種類 機(jī)理 特點(diǎn)
DNA 疫苗 將編碼某種蛋白質(zhì)抗原的重組表達(dá)載體(如腺病毒)直接注射到動(dòng)物體內(nèi),使外源基因在機(jī)體內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生的抗原(外源基因表達(dá)的蛋白質(zhì))激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),從而誘發(fā)強(qiáng)而持久的特異性免疫 既具有減毒疫苗的優(yōu)點(diǎn),又無感病危險(xiǎn)等
RNA 疫苗 將編碼抗原決定簇的mRNA通過一定的設(shè)計(jì)和修飾,導(dǎo)入細(xì)胞,以細(xì)胞為“工廠”,生產(chǎn)相應(yīng)的蛋白質(zhì),進(jìn)而引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答 ①不會(huì)整合到被免疫宿主的基因組中;②可以在細(xì)胞質(zhì)中直接翻譯,無須運(yùn)輸?shù)胶藘?nèi);③免疫后抗原表達(dá)迅速達(dá)到高峰,然后又立刻衰減
　　我國《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問·四氣調(diào)神大論》中有“是故圣人不治已病治未病,不治已亂治未亂”的論述,開創(chuàng)了世界防病醫(yī)學(xué)的先河。我國古代東晉時(shí)期葛洪在《肘后備急方》中記載了用狂犬腦敷治狂犬病的方法,他對(duì)狂犬病的防治措施,可以稱得上是世界免疫學(xué)的先驅(qū)。至明代時(shí)期,古人已經(jīng)廣泛采用了人痘接種法——“鼻苗法”來預(yù)防天花,這是世界上最早使用的人工免疫的治療方法。探究:
(1)按照現(xiàn)代免疫學(xué)的知識(shí),如何做到“治未病”
(2)用狂犬腦敷治狂犬病說明狂犬腦中含有什么成分 在治療中起到什么作用
　　【提示】　(1)接種疫苗。
(2)狂犬腦中含有狂犬病病毒,能夠激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生對(duì)抗狂犬病病毒的免疫反應(yīng)。
活動(dòng)2　器官移植
　　在醫(yī)療實(shí)踐中,器官移植是拯救某些患者的重要方法。但是,無血緣關(guān)系的供體器官移植后往往很難成活,具有血緣關(guān)系的供體器官移植后成活的概率較大。思考回答相關(guān)問題:
1.最初進(jìn)行的器官移植,為什么總是不成功呢
　　【提示】　主要原因可能是沒有考慮到免疫排斥問題。
2.在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí),為什么都要先檢查供體和受體之間的組織相容性(配型)呢
　　【提示】　因?yàn)槭荏w和供體的組織相容性抗原越接近,在進(jìn)行移植時(shí)發(fā)生免疫排斥的可能性就越低,移植的器官就越容易成活。如果配型不合適,那么發(fā)生免疫排斥的可能性就大,也就不適合移植。
3.利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植,有何優(yōu)點(diǎn)
　　【提示】　利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植,移植器官和受體的組織相容性抗原是相同的,移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。
4.在進(jìn)行器官移植時(shí),運(yùn)用免疫抑制劑可以提高成活率。但這些藥物會(huì)使淋巴細(xì)胞減少,因此患者容易患感染性疾病。這一問題該如何解決
　　【提示】　需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡,并盡量讓使用免疫抑制劑的患者避免接觸病原體。
認(rèn)知生成
1.只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同,就可以進(jìn)行器官移植。
2.器官移植主要需要避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng),故需長期服用免疫抑制劑,抑制細(xì)胞免疫。
例2　(2023·北京期末)進(jìn)行器官移植手術(shù)常發(fā)生免疫排斥反應(yīng),下列相關(guān)分析不正確的是(　　)。
A.發(fā)生免疫排斥是由于供體和受體細(xì)胞表面的HLA不同
B.白細(xì)胞可識(shí)別“非己”的HLA發(fā)起攻擊而引發(fā)免疫排斥
C.活化的B細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子來裂解供體器官的細(xì)胞
D.使用T細(xì)胞特異性的免疫抑制藥物可降低免疫排斥反應(yīng)
　　【答案】　C
【解析】　每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì)——組織相容性抗原,也叫人類白細(xì)胞抗原,簡(jiǎn)稱HLA 。若將別人的器官或組織移植過來,白細(xì)胞能識(shí)別出“非己”的HLA而發(fā)起攻擊,即發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此,發(fā)生免疫排斥是由于供體和受體細(xì)胞表面的HLA不同,A、B正確;活化的輔助性T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,以促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞分裂、分化成為新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞,細(xì)胞毒性T細(xì)胞與供體器官的細(xì)胞接觸,使供體器官的細(xì)胞裂解死亡,C不正確;使用免疫抑制藥物抑制T細(xì)胞的活性,可阻礙細(xì)胞免疫的發(fā)生,從而降低免疫排斥反應(yīng),提高供體器官的成活率,D正確。
對(duì)點(diǎn)練2　(不定項(xiàng))下列關(guān)于免疫學(xué)應(yīng)用的敘述,正確的是(　　)。
A.治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎時(shí),可通過免疫增強(qiáng)療法提高患者的免疫力
B.進(jìn)行器官移植時(shí),使用免疫抑制劑主要是為了抑制T淋巴細(xì)胞的增殖
C.相較于注射抗破傷風(fēng)血清,接種破傷風(fēng)疫苗可獲得更長時(shí)間的免疫力
D.給重癥新型冠狀病毒感染患者注射滅活新冠疫苗是及時(shí)、有效的治療手段
　　【答案】　BC
【解析】　類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎屬于自身免疫病,需要使用免疫抑制劑來降低患者的免疫力,A錯(cuò)誤;進(jìn)行器官移植時(shí),發(fā)生的免疫反應(yīng)主要是細(xì)胞免疫,使用免疫抑制劑主要是為了抑制T淋巴細(xì)胞的增殖,B正確;接種破傷風(fēng)疫苗時(shí)機(jī)體會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)抗體和記憶細(xì)胞等,故可比注射抗破傷風(fēng)血清獲得更長時(shí)間的免疫力,C正確;給重癥新型冠狀病毒感染者注射相應(yīng)抗體是及時(shí)、有效的治療手段,注射滅活疫苗是預(yù)防手段,D錯(cuò)誤。
【知識(shí)拓展】　　“三看法”辨析免疫預(yù)防、免疫診斷和免疫治療
【隨堂檢測(cè)】
課堂小結(jié) 課堂小測(cè)
判斷下列關(guān)于免疫學(xué)應(yīng)用的敘述的正誤。 (1)疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體。 (×) (2)注射一針疫苗只能用于一種傳染病的預(yù)防。 (×) (3)只有供者與受者的主要HLA完全相同,才可進(jìn)行器官移植。 (×) (4)器官移植存在的普遍問題包括免疫排斥和供體器官短缺等。 (√) (5)免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用,除了免疫預(yù)防,還包括免疫診斷和免疫治療。 (√) (6)免疫診斷的原理是抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性,可以用于檢測(cè)病原體和腫瘤標(biāo)志物等。 (√)
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