选择性必修1 第4章 第4节 免疫学的应用 2021版

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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,传染病守去了无数人的生 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。现随着人类对免疫系统认识的 深人,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。
接种牛痘
巴斯德
我国是世界上_最__早_用_免__疫_的方法预防传染病的国家; 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。
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?
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?
清除病毒感染细胞和
肿瘤细胞;可与其他
免疫因子联合使用。
思考: DNA疫苗或RNA疫苗在机体内表达产生的蛋白质是 抗体吗?
不是抗体,是抗原
课本思考题: ①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
(2)分类
减毒活疫苗
主动免疫
灭活疫苗 类毒素
抗原
新型疫苗
被动免疫
抗毒素 免疫球蛋白
抗体
2.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
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
免疫抑制剂的应用,大大提高了器 官移植的成活率
5.器官移植所面临的问题 (1)存在_免__疫_排__斥___的问题;
(2)_供__体__器官_短__缺_
6.器官移植所面临的问题的解决办法 (1)利用由__自__体_干__细__胞__培养出相应的_组__织__、 _器__官___进行移植(既解决免疫排斥问题,又解决 供体器官短缺问题)
O型 A型 B型 AB型
B型
现学现用:连线并说出所属免疫应用类型
免疫治疗 免疫预防 免疫诊断
三、器官移植
1.概念 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.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__器__官_保__存__技_术__和_外__科__手__术_方__法_等的不断改 进,以及高效__免_疫__抑__制__剂_的陆续问世。
5.疫苗的种类(了解)
原理
免疫类型 优点
缺点
腺 是指把病毒的基 体液免疫、 技术相对成熟,研发
病 因序列放入特定 细胞免疫 进程快;安全性比较
毒 的无害病毒(作
高;生产成本低,产
载 为载体,无复制
能高;储存条件方便
体 能力),注射入
灵活,时间长;免疫
疫 体内后该病毒会
效应比较强
苗 表达出抗原蛋白
该疫苗以5型腺病毒作载体, 但绝大多数人成长过程中曾 感染过5 型腺病毒,体内可 能存在能中和腺病毒载体的 抗体,从而可能攻击载体, 降低疫苗效果。
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
3.器官移植失败的原因 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_“_非__己__”__成_分__进行_攻_击__(即存在_免__疫_排__斥___), 这就是器官移植容易失败的原因 为什么会出现免疫排斥?
4.免疫排斥的原理
④患免疫缺陷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。
5.疫苗的种类(了解)
原理
免疫类型 优点
减 获得毒性减弱 体液免疫、 能在体内繁殖,有抗
毒 或基本无毒的 细胞免疫 原性,免疫应答效应
活 病原体注入接
强,一般对健康没有
疫 种者体内
影响

灭 用理化方法灭 活 活(一般使用 疫 一定浓度的福 苗 尔马林或化学
试剂处理)
体液免疫
制备方法简单;只保 留了抗原性,不能在 体内繁殖,比较安全
但是,器官移植依然面临很多问题
阅读83-84页材料,回答下列问题: ①最初进行的器官移植,为什么总是不成功呢?
可能主要是因为没有考虑到免疫排斥问题
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?
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;
每个人的_细_胞__表__面_都带有一组与别人_不_同__的蛋白质— _组__织_相__容__性__抗_原__,也叫_人__类_白__细__胞_抗__原_,简称__H_L_A_;
它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的白__细__胞_都 认识这些物质,因此正常情况下_不__会_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_H_L_A_不_同___而发起攻击;
免疫抑制疗法
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
3.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
(2)具体应用实例
检测病原体
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
(3)具体检测方法
凝集反应 沉淀反应
如ABO血型的鉴定、菌种鉴定 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
红细胞表面 A抗原 抗原类型 血清中抗体 抗B抗体 类型
B型 B抗原
抗A抗体
O型
AB型
无A抗原、 既有A抗原、 无B抗原 又有B抗原
即有A抗体、 无A抗体、 又有B抗体 无B抗体
结果分析:
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
产生抗体
苗产能。
条件,这是一个很大的挑战。
D 将抗原蛋白DNA 体液免疫、 在细胞中能稳定表达 需要进入细胞核中表达,难
N 直接注入人体内,细胞免疫 抗原蛋白质,能扩大 度大,可能会引起基因突变
A 利用人体细胞产
抗原的免疫性,甚至 或者细胞癌变。
疫 生抗原蛋白,刺
诱生杀伤性的T细胞,
苗 激人体产生抗体
②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?
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;
如果配型不合适,发生排斥的可能性就大,就 不适合移植。
阅读83-84页材料,回答下列问题: 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?
利用由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是相同的,移 植后发生免疫排斥的可能性很小
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?
3.作用机理 疫苗的应用是人们根据_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。
4.实例
(1)_天_花__疫__苗_的发明,根除了天花; (2)人们还研制成功了卡__介__苗__(预防结核病)、 _脊_髓__灰__质_炎__疫__苗(即糖丸,预防脊髓灰质炎,可口服)、 _麻_疹__疫__苗(预防麻疹)等多种疫苗; (3)2006年,_人__乳_头__瘤__病_毒__(__H_P_V)__疫__苗__获得美国的 批准,该疫苗可以预防由HPV引起的几种_子__宫_颈__癌___, 是世界上_第__一_个__预__防_癌__症__的疫苗; (4)2018年5月,我国首个人和动物的_D_N_A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,将有广阔的前景
思考: ③疫苗必须包含一个完整的病原体吗?
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(类毒素等)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。
了解:巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等
什么是疫苗? 疫苗的作用是什么? 疫苗的种类有哪些呢?
一、疫苗
1.概念 疫苗通常是用__灭__活__的或__减__毒__的__病__原__体_制成的
生物制品;
2.作用 接种疫苗后,人体内可_产_生__相__应__的_抗__体_(以及产生相
应的_记__忆_细__胞_),从而对_特__定_的__传__染_病__具__有__抵_抗__力____;
R 将抗原蛋白
体液免疫、 能不断地表达抗原蛋 mRNA本身不稳定,在环境
N mRNA直接注入 细胞免疫 白质,免疫效果好; 中易降解,疫苗制剂需要独
A 人体内,利用人
研发快速,相对简单; 特的包裹技术将其稳定递送
疫 体细胞产生抗原
节省细胞培养、扩增 到机体内;运输和储藏时可
苗 蛋白,刺激人体
的时间,大大提高疫 能需要非常严格且低的温度
重 通过基因工程 体液免疫 组 等方法,在体 蛋 外制备纯化的 白 病毒抗原蛋白, 疫 注入体内 苗
安全性高——由于疫 苗只有病原体的抗原 蛋白,所以不存在感 染风险;产能大,非 常适合大规模生产; 稳定性非常高
缺点
存在一定安全性问题(有可 能因发生逆行突变而在人体 内恢复毒力等)
免疫应答比较弱,一般只会 引起体液免疫,不会引起细 胞免疫;病毒的蛋白质外壳 容易在人体内被降解,所以 通常需要接种多次 该疫苗只用病原体的一部分 蛋白作为抗原,因此免疫性 较弱
随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术 的不断改进,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
接种疫苗属于免疫学应用中的免__疫_预__防_ 除此之外,免疫学应用还有免__疫_诊__断_和_免_疫__治_疗_
二、免疫学三大应用
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)鼓励更多的人_自__愿__捐_献__器__官_(解决供体器 官短缺问题)
拓展应用一:
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,巴斯德制成了狂犬病疫苗, 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?
*因此,器官移植的成败,主要取决于: ____供__者__与_受__者__的__HL_A_是__否__一_致__或__相_近______
事实上,除了_同_卵__双__胞__胎___,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?
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
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