高中生物備課課件（新教材人教版2019）選擇性必修一 4-4 免疫學(xué)的應(yīng)用

§4-4免疫學(xué)的應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)問題探討討論某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過一兩個月，他患流感了；而他聽說接種過一次麻疹疫苗，眾生就不會得麻疹了。他對此很困惑：這到底是什么原因呢？為什么注射得流感疫苗沒起到預(yù)防作用呢？提示：流感病毒極易發(fā)生變異，該同學(xué)注射的流感疫苗所預(yù)防的流感與她所患的流感可能不是同一個類型的，所以沒有起到預(yù)防作用。在人類歷史上，傳染病奪去了無數(shù)人的生命，而免疫學(xué)正是在人類與傳染病斗爭的過程中發(fā)展起來的。隨著人類對免疫系統(tǒng)認(rèn)識的深入，免疫學(xué)得到越來越廣泛的應(yīng)用。疫苗的發(fā)明和應(yīng)用，就是典型的例證。免疫學(xué)的應(yīng)用我國古代發(fā)明的“人痘”接種法——痘衣法我國是世界上最早用免疫方法預(yù)防傳染病的國家免疫學(xué)的應(yīng)用法國科學(xué)家巴斯德有關(guān)疫苗的研制，開創(chuàng)了科學(xué)地進行免疫接種的新時期。免疫學(xué)的應(yīng)用之后，許多研究者針對不同感染性疾病的特異性病原體的研究，研制出許多疫苗。疫苗——免疫預(yù)防疫苗疫苗的含義疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。疫苗的應(yīng)用接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，從而對特定傳染病具有抵抗力。疫苗的發(fā)明

和應(yīng)用的意義疫苗是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最偉大的成就之一，挽救了無數(shù)人的生命。例如，在歷史上，天花曾經(jīng)導(dǎo)致許多人死亡。天花疫苗的發(fā)明和使用，則根除了這種傳染病。到目前為止，疫苗仍是人類發(fā)明的對抗傳染病的一件有效的武器，而且對某些疾病來講，注射疫苗可能是唯一有效的預(yù)防措施。取得成果目前，人類已經(jīng)研制出卡介苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗和麻疹疫苗等多種疫苗。2006年，人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗獲得美國的批準(zhǔn)。該疫苗可以預(yù)防由HPV引起的幾種子宮頸癌，是世界上第一個預(yù)防癌癥的疫苗，在人類研發(fā)癌癥疫苗的道路上具有里程碑式的意義。2018年5月，我國首個人和動物的DNA疫苗獲得新獸藥證書，用于預(yù)防某個亞型的禽流感。這是新型的基因工程疫苗，未來將有廣闊的前景?！舅伎肌び懻摗拷臃N疫苗時遇到的問題結(jié)合自己的疫苗接種經(jīng)歷，討論以下問題。討論以某種你熟悉的疫苗為例，和同學(xué)們交流它的作用。提示：能說出熟悉的疫苗，并指出它們預(yù)防的疾病即可。某同學(xué)接種了流感疫苗，大夫提醒他說：“這一兩天要留意，可能會有輕微發(fā)熱或其他癥狀?！睘槭裁唇臃N疫苗可能會有輕微的反應(yīng)？疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品，接種的疫苗作為外來抗原可激發(fā)機體發(fā)生免疫反應(yīng)，有些疫苗尤其是減毒疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)相對強烈，能引起可感知的反應(yīng)。【思考·討論】接種疫苗時遇到的問題結(jié)合自己的疫苗接種經(jīng)歷，討論以下問題。討論有人認(rèn)為，接種多種疫苗很麻煩，應(yīng)該設(shè)計一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗。這種想法可行嗎？請談?wù)勀愕睦碛?。提示：這種想法是可行的，因為免疫反應(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，制備聯(lián)合疫苗時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)疫苗可以同時預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)，還有麻疹、風(fēng)疹二聯(lián)疫苗，流行性腦膜炎二價疫苗等。是否能夠設(shè)計出針對許多種疾?。ň哂信c它們相關(guān)的多個抗原決定簇）的一種疫苗呢？理論上是可行的，但會遇到很多困難。作用特點當(dāng)給機體輸入外源抗原時，免疫系統(tǒng)能夠產(chǎn)生反應(yīng)，這種反應(yīng)具有特異性。免疫系統(tǒng)具有記憶性，免疫力能維持較長的時間。設(shè)計依據(jù)疫苗的應(yīng)用是人們根據(jù)免疫反應(yīng)的規(guī)律來設(shè)計的，這樣可以促進對機體有利的免疫反應(yīng)，從而維護人體健康。發(fā)展前景隨著免疫學(xué)、生物化學(xué)的發(fā)展以及生物技術(shù)的不斷改進，疫苗的研制和應(yīng)用已擴展到許多非傳染病領(lǐng)域，而且已經(jīng)出現(xiàn)了治療性制劑。器官移植定義醫(yī)學(xué)上把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)叫作器官移植。意義隨著器官保存技術(shù)和外科手術(shù)方法等的不斷改進，以及高效免疫抑制劑的陸續(xù)問世，器官移植已經(jīng)成為治療多種重要疾病的有效手段。【思考·討論】器官移植所面臨的問題及希望【資料1】第一次被記錄下來的人體腎臟移植手術(shù)發(fā)生在1933年，由YuriyVorony主刀，但病人在植入腎臟2天后死亡。1950年RuthTucker因為多囊腎而進行了腎移植，植入的腎臟在10個月后被排斥，不過她剩余的腎臟得到了一定程度恢復(fù)，這支持她又活了5年。1952年在法國進行了第一例活體腎移植，醫(yī)生對16歲的患者移植了患者母親的一個腎，然而這個凝結(jié)著偉大母愛的腎只存活了22天。1954年在波士頓，JosephMurray等醫(yī)生為一對雙胞胎兄弟進行人類第一次成功的腎移植（無排斥反應(yīng)）。討論最初進行的器官移植，為什么總是不成功呢？可能主要是沒有考慮免疫排斥問題。【思考·討論】器官移植所面臨的問題及希望【資料2】據(jù)媒體報道，瑞金市3歲男孩張某身患白血病。幸運的是，張某的骨髓于父親的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某卻沒配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某卻沒有那么幸運，與其親屬骨髓配型均沒有成功。討論在進行器官移植或骨髓移植時，為什么都要先進行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？在進行器官移植或骨髓移植時，都要先進行配型，這是因為，受體和供體的組織相容性抗原越一致，在進行移植時發(fā)生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活。如果配型不合適，發(fā)生排斥的可能性就大，就不適合移植?！舅伎肌び懻摗科鞴僖浦菜媾R的問題及希望【資料3】據(jù)世界衛(wèi)生組織于2013年的調(diào)研顯示，全球一年實施了12萬例器官移植手術(shù)，而這是能滿足不到10%移植需求者的需求。另有數(shù)據(jù)標(biāo)明，2015年，我們實施器官移植手術(shù)突破1萬例（其中肝移植2000多例、腎移植5000多例），位居世界第2位，但2015年肝移植需求者新增400多人，腎移植需求者新增了1萬多人。【思考·討論】器官移植所面臨的問題及希望【資料4】據(jù)媒體報道，2015年研究人員利用干細(xì)胞培養(yǎng)出單個腔室結(jié)構(gòu)的迷你心臟（相當(dāng)于成人心臟尺寸的千分之一）；2017年，研究人員又利用干細(xì)胞成功培養(yǎng)出了人類胚胎期的結(jié)腸組織，培養(yǎng)成熟后，它于人體的腸組織具有很高的相似性。你還可以搜集更多的科學(xué)家利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官的研究進展的報道。討論利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織進行移植，有何優(yōu)點？利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進行移植，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?！舅伎肌び懻摗科鞴僖浦菜媾R的問題及希望討論在進行器官移植時，運用免疫抑制劑可以提高成活率。但這些藥物會使淋巴細(xì)胞減少，因而患者容易患感染性疾病。這一問題該如何解決？需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡，并盡量使運用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過適當(dāng)?shù)腻憻?，提高自身免疫力。問題——免疫排斥問題：進行器官移植手術(shù)后，免疫系統(tǒng)會把來自其他人的器官當(dāng)作“非己”成分進行攻擊，這就是器官移植容易失敗的原因。問題——免疫排斥原因：每個人的細(xì)胞表面都有一組與別人不同的組織相容性抗原，也叫人類白細(xì)胞抗原，簡稱HLA。它們是標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)，每個人的白細(xì)胞都認(rèn)識這些物質(zhì)。如果將別人的器官或組織移植過來，白細(xì)胞就能識別出HLA不同而發(fā)起攻擊。問題——免疫排斥解決辦法：只要供者與受者的主要HLA有一半以上相同，就可以進行器官移植。免疫抑制劑的應(yīng)用，大大提高了器官移植的成活率，給需要進行器官移植的患者帶來了希望。問題——供體器官短缺解決辦法：寄希望于利用干細(xì)胞培養(yǎng)相應(yīng)的組織、器官。寄希望于喚醒潛藏于人們心靈深處的愛心，有更多的人加入到自愿捐獻器官的行列中來。問題——供體器官短缺措施：2013年，中國人體器官分配與共享計算機系統(tǒng)正式啟用。根據(jù)《人體捐獻器官獲取與分配管理規(guī)定（試行）》，捐獻器官必須通過器官分配系統(tǒng)進行分配。該系統(tǒng)以技術(shù)手段最大程度地排除人為干預(yù)，以患者病情緊急度和供受者匹配程度等國際公認(rèn)的客觀醫(yī)學(xué)指標(biāo)對患者進行排序，由計算機自動分配器官。免疫診斷和免疫治療免疫診斷依據(jù)：由于