4.4 免疫學(xué)的應(yīng)用-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第四章免疫調(diào)節(jié)4.4免疫學(xué)的應(yīng)用

疫苗的作用是什么？為什么它能夠發(fā)揮這樣的作用？器官移植面臨哪些問題？該如何解決這些問題？本節(jié)聚焦問題探討

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，她患流感了；而她聽說接種過一次麻疹疫苗，終生就不會得麻疹了。她對此很困惑：這到底是什么原因呢？為什么注射的流感疫苗沒起到預(yù)防作用呢？

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。

在人類的歷史上，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。

自2019年底被發(fā)現(xiàn)始，僅僅三個月的時間，新型冠狀病毒(2019-nCoV/SARS-CoV-2)迅速蔓延并已肆虐全球，嚴(yán)重威脅到人類的身體健康與生命安全。2021年6月15日，據(jù)國家衛(wèi)健委發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國新冠疫苗接種突破9億劑次，覆蓋超過6億人,疫苗接種劑次和覆蓋人群數(shù)量,都居于全球首位。

接種疫苗是預(yù)防感染新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)最為有效的解決方案，是終結(jié)疫情最有力的科技武器。

一.疫苗

疫苗接種年(月)齡接種劑次接種途徑乙肝疫苗出生時，1月，6月3肌肉注射卡介苗出生1皮內(nèi)注射脊灰滅活疫苗2月齡1肌肉注射脊灰減毒活疫苗3月齡，4月齡，4歲3口服百白破疫苗3月齡，4月齡，5月齡，18月齡4肌肉注射白破疫苗6歲1肌肉注射麻風(fēng)疫苗8月齡1皮下注射麻腮風(fēng)疫苗18月齡1皮下注射乙腦減毒活疫苗8月齡，2歲2皮下注射或乙腦滅活疫苗8月齡2次，2歲，6歲4皮下注射A群流腦多糖疫苗6月齡，9月齡2皮下注射A+C群流腦多糖疫苗3歲，6歲2皮下注射甲肝減毒活疫苗18月齡1皮下注射或甲肝滅活疫苗18月齡，2歲2肌肉注射我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家?？袢呙绲难兄普叻N痘防天花

一.疫苗

減毒的天花病毒、輕度感染天花。從人痘接種到牛痘接種

一.疫苗

牛痘接種法：牛痘癥狀通常是在母牛的乳房部位出現(xiàn)局部潰瘍。牛奶廠擠奶女工感染過牛痘后，就不再患天花。牛痘癥狀在她們身上僅表現(xiàn)為手上出現(xiàn)一些膿皰，間或伴隨一些輕微的不適。推測人痘接種中的有效成分是什么？為什么被接種者會自愈？為什么牛痘接種能夠替代人痘接種？牛痘與人痘相似、而且更安全。人痘接種法：挑取天花膿皰及痂皮，將痘痂研磨成粉末給健康人鼻內(nèi)接種，被接種者大部分可以自愈，死亡率約2%。天花病毒網(wǎng)絡(luò)資料

一.疫苗

1、結(jié)合免疫機(jī)理回答：牛痘病毒和人的天花病毒是不同的病毒，為什么可以在人體內(nèi)激發(fā)相同的免疫反應(yīng)呢？牛痘病毒APC記憶B細(xì)胞輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞漿細(xì)胞抗體細(xì)胞毒性T細(xì)胞天花病毒記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞裂解靶細(xì)胞暴露抗原免疫原性（能引起免疫應(yīng)答的性能）相同1.概念：通常是用______的或_____的病原體制成的生物制品。2.機(jī)理：接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的_____，從而對_____的傳染病具有抵抗力。3.傳統(tǒng)疫苗種類：滅活減毒抗體特定

一.疫苗

滅活疫苗減毒疫苗定義又稱死疫苗，將病原體經(jīng)過人工大量培養(yǎng)后，用理化方法滅活制成。用減毒或無毒力的活病原微生物制成的疫苗。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)易保存、運(yùn)輸；毒力無法恢復(fù)；需要多次接種，不產(chǎn)生細(xì)胞免疫,免疫效果持久；即可產(chǎn)生體液免疫，也可產(chǎn)生細(xì)胞免疫毒力有可能恢復(fù)；不易保存、運(yùn)輸；

疫苗不必包含一個完整的病原體。一般情況下，引起免疫反應(yīng)的并不是整個病原體，而是病原體所含有的抗原。

一.疫苗

2、疫苗必須包含一個完整的病原體嗎？為什么？3、理論上，如何制備乙肝疫苗？

利用病原體的某些成分(如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類)及其產(chǎn)物制備疫苗?；蚬こ讨苽湟腋我呙缃湍妇腋尾《颈砻婵乖蚧虮磉_(dá)

一.疫苗

DNA疫苗：以現(xiàn)代基因工程的手段，由病毒DNA的一段無毒序列制成。安全性好，但需多次強(qiáng)化。例如，新型乙肝疫苗、某個亞型的禽流感疫苗等。第一代疫苗：指的是滅活疫苗和減毒活疫苗。第二代疫苗：又稱為亞單位疫苗，是通過基因工程原理獲得的具有免疫活性的病原特異性結(jié)構(gòu)蛋白，刺激人體產(chǎn)生抗體。第三代疫苗：是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗。第一代疫苗“打”病原體第二代疫苗“打”蛋白第三代疫苗“打”核酸3代三代疫苗技術(shù)新冠疫苗5條技術(shù)路線Vero細(xì)胞中培養(yǎng)新冠病毒滅活病毒注射人體S蛋白基因(DNA)質(zhì)粒（環(huán)狀DNA）重組質(zhì)粒導(dǎo)入CHO細(xì)胞S蛋白人體注射提純?nèi)梭w注射5型腺病毒注射人體S蛋白的mRNA脂質(zhì)體mRNA疫苗人體注射①②③④⑤5條第一代疫苗：①第二代疫苗：③第三代疫苗：②④⑤（1）我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家。（2）法國科學(xué)家巴斯德開創(chuàng)了科學(xué)地進(jìn)行免疫接種的新時期。（3）2006年,世界上第一個預(yù)防癌癥的疫苗—人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗獲得美國的批準(zhǔn)。（4）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。5、意義：

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最偉大的成就之一，人類對抗傳染病的有效武器。目前已拓展到非傳染病領(lǐng)域。

一.疫苗

4、疫苗的發(fā)展發(fā)熱卡疤思考·討論1、為什么接種疫苗可能會有輕微的反應(yīng)？

一.疫苗

2、接種多種疫苗很麻煩，設(shè)計一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗，可行嗎?

有些接種疫苗之后，機(jī)體會產(chǎn)生特異性免疫，可能會出現(xiàn)輕微發(fā)熱或其他癥狀。

可行。將不同抗原聯(lián)合制成一種疫苗，可預(yù)防相應(yīng)的多種疾病。如：四聯(lián)疫苗可預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)及由b型流感嗜血桿菌引起的腦膜炎、肺炎、心包炎等。思考·討論3、國藥集團(tuán)中國生物在臨床試驗階段探索了不同接種程序、不同接種劑量的方案，結(jié)果顯示，兩次接種間隔3周和4周的效果最好，為什么兩次接種間隔時間不能太長也不能太短？

一.疫苗

①時間間隔太短：前一次產(chǎn)生的抗體水平較高，將后一次接種的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。②時間間隔太長：前一次產(chǎn)生的記憶細(xì)胞較少，使得后一次接種的疫苗產(chǎn)生的免疫加強(qiáng)效果下降。思考·討論4、患免疫缺陷病的兒童，能否接種疫苗，尤其是減毒活疫苗？為什么？

一.疫苗

不同類型的免疫缺陷病患者，對是否接種疫苗、可以接種哪種疫苗的要求，是有區(qū)別的。但一般情況下，不建議患免疫缺陷病的兒童接種疫苗，特別是減毒活疫苗。這是因為這些兒童的免疫力較低，接種疫苗相當(dāng)于受到外來抗原的刺激，處理不當(dāng)，容易引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。復(fù)習(xí)與提高2.人類基因D編碼紅細(xì)胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不編碼蛋白質(zhì)?；蛐蜑镈D或Dd的被稱為Rh陽性(Rh+),基因型為dd被稱為Rh陰性(Rh-)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗體，只有當(dāng)Rh-的人接受Rh+人的血液后，才會通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生該抗體。RhD抗體可以透過胎盤。當(dāng)Rh-的母親懷有Rh+的胎兒時，胎兒的少量紅細(xì)胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩時進(jìn)入母體，使母體產(chǎn)生抗體。如果此抗體進(jìn)入胎兒的循環(huán)系統(tǒng)，會使胎兒的紅細(xì)胞發(fā)生溶血，造成新生兒溶血，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。(1)填寫下表，預(yù)測結(jié)果：母親和胎兒的RhD是否相容？Rh+Rh+相容Rh-Rh+不相容（2）當(dāng)母親和胎兒的RhD不相容時，一般情況下，第一胎生產(chǎn)不會發(fā)生臨床的癥狀。但當(dāng)母親第二次生育時，就可能發(fā)生新生兒溶血。請解釋這是為什么？

第一胎一般無臨床癥狀，是因為第一胎胎兒紅細(xì)胞或RhD蛋白進(jìn)入母體是少量的，并且大多數(shù)是在妊娠末期或分娩時期進(jìn)入母體的，此時母體產(chǎn)生的抗體較少，通過胎盤進(jìn)入胎兒循環(huán)系統(tǒng)的就更少了，所以不易發(fā)生新生兒溶血。但當(dāng)這位母親第二次懷孕時，胎兒的紅細(xì)胞或RhD蛋白再次進(jìn)入母體，引起二次免疫，母體會產(chǎn)生更多的RhD抗體，此時的抗體也更容易進(jìn)入胎兒循環(huán)系統(tǒng)，也就更容易導(dǎo)致新生兒溶血。（3）一位Rh-的母親第一胎生了個Rh+的孩子，她還想生第二胎。請你為她提岀一個預(yù)防第二胎新生兒溶血的方案并解釋原因？

可以讓該母親在分娩第一胎之后的很短時間內(nèi)（如72h之內(nèi)）接受RhD蛋白的抗體注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩時進(jìn)入她體內(nèi)的RhD蛋白，這樣使母體內(nèi)不發(fā)生針對RhD蛋白的初次免疫，可以預(yù)防下一胎發(fā)生Rh溶血。復(fù)習(xí)與提高科學(xué)家最近研制出了一種新型H7N9的疫苗，探究該疫苗是否有效呢？材料用具：生長發(fā)育狀況相似的未感染病原體的健康小鼠若干只、H7N9的疫苗、活H7N9病毒、注射器若出現(xiàn)什么結(jié)果，則說明疫苗無效若出現(xiàn)什么結(jié)果，則說明疫苗有效實(shí)驗步驟：預(yù)期結(jié)果實(shí)驗思路：①分組編號；②處理自變量；③觀察因變量三周后A組B組注射H7N9疫苗注射等量活H7N9病毒注射等量生理鹽水死亡死亡則疫苗無效正常死亡則疫苗有效1、為什么要用未感染過病原體的小鼠？2、注射疫苗后的第二天就注射活病毒，可能會出現(xiàn)什么結(jié)果？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、意義：器官移植已成為治療多種重要疾病的有效手段。但依舊面臨很多問題，其解決涉及免疫學(xué)的應(yīng)用。同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊首次在臨床試驗中利用自體肺部干細(xì)胞移植技術(shù)成功再生了患者的損傷肺部組織。

二、器官移植

P83-84器官移植所面臨的問題及希望

可能主要是沒有考慮免疫排斥問題。

受體和供體的組織相容性抗原越一致，在進(jìn)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。思考·討論

二、器官移植

1.最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功呢？2.在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時，為什么都要先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？同種異型抗原的直接識別及其效應(yīng)(1).每個人的細(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（HLA），標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)。(2).白細(xì)胞能夠識別HLA，區(qū)分自己和非己。(3).正常情況下，白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。MHC——主要組織相容性復(fù)合體HLA

——人類白細(xì)胞抗原

二、器官移植

3、器官移植的原理:

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?！庖吲懦?/p>

這樣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。

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(yùn)用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過適當(dāng)?shù)腻憻挘岣咦陨砻庖吡Α?/p>

二、器官移植

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)？器官移植所面臨的問題及希望思考·討論4.在進(jìn)行器官移植時，運(yùn)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？供體器官十分短缺2015年中國全面停止使用死囚器官，公民資源捐獻(xiàn)成為器官移植唯一的合法來源。據(jù)統(tǒng)計，我國每年需要肝移植的人數(shù)是20萬-30萬人，而2015年我國完成的肝移植手術(shù)僅僅2

000多例。2015年中國有2

766人在生命終結(jié)之時，捐獻(xiàn)出了自己的器官。

二、器官移植

4、器官移植中的面臨的問題如何保證供體器官公平合理地分配給器官壞死的患者？病情緊急程度和供受者匹配程度2007年，國務(wù)院頒布了《人體器官移植條例》；2011年，全國人大常委會通過了《刑法修正案（八）》明確禁止人體器官買賣，增加了“器官買賣罪”；同年，《人體器官捐獻(xiàn)登記管理辦法（試行）》和《人體器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員管理辦法（試行）》發(fā)布；2013年，我國人體器官分配與共享計算機(jī)系統(tǒng)正式啟用。

二、器官移植

1、免疫預(yù)防：

患病前的措施。即根據(jù)特異性免疫原理，采用人工方法將抗原或抗體制成各種制劑，接種到人體內(nèi)，使人體產(chǎn)生對特定傳染病的抵抗能力，達(dá)到預(yù)防某些疾病的目的。人工主動免疫人工被動免疫（抗原）（抗體）減毒疫苗：如傷寒菌苗、卡介苗滅活疫苗：如如乙腦疫苗、牛痘苗類毒素：如白喉、破傷風(fēng)類毒素新型疫苗：如亞單位疫苗、核酸疫苗抗毒素：如白喉抗毒素免疫球蛋白：如丙種球蛋白

三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用

2、免疫診斷：

診斷措施。即根據(jù)抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性，將免疫學(xué)技術(shù)和制劑用于臨床診斷。如檢測病原體和腫瘤標(biāo)志物。

三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用

凝集反應(yīng)如ABO血型的鑒定、菌種鑒定沉淀反應(yīng)如可溶性抗原與抗體結(jié)合，形成沉淀標(biāo)記技術(shù)如免疫熒光法酶標(biāo)抗體固相載體待測抗原+包被顯色底物了解：如何通過免疫學(xué)方法來測定血型？個體表現(xiàn)型A型B型O型AB型紅細(xì)胞表面抗原類型A抗原B抗原無A抗原、無B抗原既有A抗原、又有B抗原血清中抗體類型抗B抗體抗A抗體即有A抗體、又有B抗體無A抗體、無B抗體抗A抗原的抗體抗B抗原的抗體樣品：自身指血材料：無菌采血針、載玻片、碘酒棉球等結(jié)果分析：O型A型B型AB型3、免疫治療：

患病后的措施。即通過對人體輸入抗體、胸腺素、細(xì)胞因子等某些藥物或生物制劑等，調(diào)整病人的免疫功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。已成為與傳統(tǒng)的手術(shù)、化學(xué)療法、放射療法并列的重要治療方法。（1）免疫增強(qiáng)療法：對免疫功能低下者。（2）免疫抑制療法：如治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等，常使用免疫抑制劑。（3）免疫調(diào)節(jié)：用物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段調(diào)節(jié)免疫功能。（4）免疫重建：將正常個體