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(共46张PPT)
第四章 免疫调节
第4节 免疫学的应用
学习目标
1.认识疫苗的作用原理和特点.应用所学知识解释生活现象。
2.了解器官移植的原理及其所面临的问题.关注生物科技前沿成果
3.培养自主获取知识的能力,认识到免疫学的进步对人类健康的重要性。
【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？
（1）流感病毒极易发生变异；
（2）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。
【探究1】疫苗
在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。
【探究1】疫苗
接种牛痘
巴斯德
我国是世界上____用____的方法预防传染病的国家；
法国科学家_______有关疫苗的研制，开创了_____地进行________的新时期。
最早
免疫
巴斯德
科学
免疫接种
巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等
【探究一】疫苗
【探究一】疫苗
1.概念:通常是用_____的或_____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____________,从而对特定的传染病具有____。
3.疫苗发展：
灭活
减毒
相应的抗体
抵抗力
(1)我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。
(2)法国科学家巴斯德开创了科学地进行免疫接种的新时期。狂犬疫苗的研制者。
(3)2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——_______________________获批上市。
(4)2018年5月,我国首个人和动物的_______获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感,这是新型的________疫苗。
基因工程
人乳头瘤病毒(HPV)疫苗
DNA疫苗
01
通常是用_______或_______病原体制成的生物制品。
1.概念：
灭活的
减毒的
接种疫苗后，人体内可产生__________，从而对特定传染病具有_____。
2.作用机理：
相应的抗体
抵抗力
分 分
裂 化
真正的病原体
二次免疫
免疫预防
一、疫苗
免疫反应
特异
记忆
《金版》P131 例1 例2
5.实例
【探究一】疫苗
6.疫苗种类：
(1)灭活疫苗：将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。例如，狂犬疫苗等。
(2)减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。例如，卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
(3)DNA疫苗（新型的基因工程疫苗）：以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列制成。安全性好，但需多次强化。例如，新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。
(4)mRNA 疫苗:2023年诺贝尔生理学或医学奖(卡塔林·卡里科（Katalin Karikó）和德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）获奖，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。
《金版》P131 例1 例2
3.传统疫苗种类：
(1)减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活病原微生物。
(2)灭活疫苗：又称死疫苗，将病原体经过人工大量培养后，用理化方法灭活制成。
一、疫苗
接种量少免疫时间长，效果好；但毒力有可能恢复；
接种量大，制备简单，相对较安全；但需要多次接种。
【思考.讨论】P83
2.为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？
3.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
旁栏思考 4.疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
有些接种疫苗之后，机体会产生特异性免疫，可能会出现轻微发热或其他症状。
可行。将不同抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。如：四联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风及由b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎等。
不必包含完整的病原体。一般情况下引起免疫反应的是病原体所含有的抗原。
【探究1】疫苗
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？
⑤为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？
一般情况下，不建议接种疫苗，特别是减毒疫苗，因为儿童的免疫力低，疫苗相当于抗原，有可能引起强烈的免疫反应。
疫苗作为抗原进入人体后，要经过处理、传递、识别以及淋巴细胞的增殖、分化后才能产生抗体。因此，注射疫苗一段时间后，人体才具有免疫力。
4.实例
天花（牛痘）疫苗 预防天花病毒(天花)
卡介苗 预防结核杆菌(结核病)
脊髓灰质炎疫苗 脊髓灰质炎病毒(小儿麻痹)
麻疹疫苗 麻疹病毒(麻疹)
HPV疫苗 人乳头瘤病毒(子宫颈癌)
百白破 预防百日咳、白喉、破伤风
疫苗 接种年(月)龄 接种剂次 接种途径
乙肝疫苗 出生时，1月，6月 3 肌肉注射
卡介苗 出生 1 皮内注射
脊髓灰质炎疫苗 3月龄，4月龄，4岁 3 口服
百白破疫苗 3月龄，4月龄，5月龄，18月龄 4 肌肉注射
白破疫苗 6岁 1 肌肉注射
麻风疫苗 8月龄 1 皮下注射
麻腮风疫苗 18月龄 1 皮下注射
乙脑减毒活疫苗 8月龄，2岁 2 皮下注射
或乙脑灭活疫苗 8月龄2次，2岁，6岁 4 皮下注射
A群流脑多糖疫苗 6月龄，9月龄 2 皮下注射
A+C群流脑多糖疫苗 3岁，6岁 2 皮下注射
甲肝减毒活疫苗 18月龄 1 皮下注射
或甲肝灭活疫苗 18月龄，2岁 2 肌肉注射
我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表
资料分析：国药集团下属北京生物制品研究所开发的一款新冠灭活疫苗(BBIBP-CorV)，已经在至少45个国家和行政区获得批准使用，在18岁以上的成人中相隔21—28天接种两到三针。新冠疫苗两次接种最少要间隔3周，最长建议不超过8周。
思考：为什么要接种两到三针？结合图示为什么两次接种间隔时间不能太短也不能太长？
2、技术支持:
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
器官保存技术
外科手术方法
免疫抑制剂
3.意义：
二、器官移植
1.概念：用正常的器官 丧失 的器官，以 其生理功能的技术。
置换
重建
功能
4.器官移植所面临的问题
（1）免疫排斥
（2）供体器官短缺
【探究2】器官移植
5.免疫排斥的原理:
每个人的_________都带有一组与别人不同的蛋白质——______________,也叫人类白细胞抗原,简称_____。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的______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_____不同而发起攻击。因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的_____是否一致或相似，研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。
细胞表面
组织相容性抗原
HLA
白细胞
HLA
HLA
二、器官移植
5（1）免疫排斥的原理（主要是____________免疫的作用攻击）
①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（ HLA ）
② 每个人的白细胞能够识别HLA，区分“己方”和“敌方”
③如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞就能识别出HLA不同
而发起攻击
供者和受者HLA是否一致或相近(配型符合）
5（2）解决方法：
器官移植的成败，主要取决于
使用免疫抑制剂
细胞
二、器官移植
5（3）供体器官短缺
5（3）解决方法：
5（3）解决方法：
①利用自体干细胞培养相应的组织、器官；
②更多的人自愿捐献器官。
【探究2】器官移植
4、器官移植面临的问题及希望：
（1）问题：免疫排斥、供体器官短缺等。
（2）希望：利用干细胞培养相应的组织、器官；更多的人自愿捐献器官。
中国人体器官分配与共享计算机系统首页
【探究2】器官移植
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？
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？
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？
可能主要是没有考虑免疫排斥问题。
在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，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。如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。
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。
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。
免疫学的应用
项　目 免疫预防 免疫治疗
时间
注射的物质
作用
免疫预防和免疫治疗的比较
被病原体感染后的治疗或紧急预防
被病原体感染前的预防
抗体、细胞因子和血清
疫苗
激发机体发生免疫反应，产生抗体和记忆细胞
直接注射免疫活性物质，
增强人体抵抗病原体的能力
将抗原微生物用物理方法灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。如，狂犬疫苗等。
灭活疫苗
减毒疫苗
丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。例如，卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列制成。安全性好，但需多次强化。例如，新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。
新型疫苗
疫苗
疫苗种类：
无毒序列的DNA序列 → 蛋白质（抗原）
表达
【探究3】免疫学在临床实践中的应用
灭活疫苗：
减毒疫苗：
如伤寒菌苗、卡介苗
如乙脑疫苗、牛痘苗
如白喉、破伤风类毒素
如亚单位疫苗、核酸疫苗
类 毒 素：
新型疫苗：
人工主动免疫
抗原
免疫球蛋白：
抗毒素：
如白喉抗毒素
人工被动免疫
抗体
如丙种球蛋白
1.免疫预防
（1）概念：是指在患病前将各种人工制备的免疫制剂（菌苗、疫苗或血清等）接种到人体内，使人体产生抗体及记忆细胞，增强人的免疫力，以达到预防传染病的目的。
（2）种类
（2）种类：主要包括_____________和_____________。例如，风湿性关节炎、系统性红斑狼疮用_____________。
【探究3】免疫学在临床实践中的应用
2.免疫治疗
（1）概念：患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、淋巴因子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。
免疫抑制疗法
免疫增强疗法
免疫抑制剂
项目 免疫预防 免疫治疗
时间
注射的物质
目的
病原体感染前的预防
病原体感染后的治疗
疫苗（经处理的抗原）
抗体、细胞因子、血清等
激发机体自身免疫反应，产生抗体和记忆细胞
直接注射免疫活性物质，
增强人体抵御病原体的能力
【探究3】免疫学在临床实践中的应用
3.免疫诊断
由于抗原抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断上得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物。
凝集反应
如ABO血型的鉴定、菌种鉴定
沉淀反应
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
【探究3】免疫学在临床实践中的应用
了解：如何通过免疫学方法来测定血型？
个体表现型 A型 B型 O型 AB型
红细胞表面 抗原类型 A抗原 B抗原 无A抗原、无B抗原 既有A抗原、又有B抗原
血清中抗体类型 抗B抗体 抗A抗体 即有A抗体、又有B抗体 无A抗体、
无B抗体
(3)本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过査阅文献，学生应能知道，现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的，可能含有病毒和灭活病毒。
P85
1.(1)曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。
(2)需要进行微量叠加。
练习与应用（P85）
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。 ( )
×
×
√
一、概念检测
二、拓展应用
1. 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，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。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？
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？
本质上它们没有区别，但制作方法是不一样的。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的，可能含有活病毒和灭活病毒。
二、 拓展应用
复习与提高（P88）
一、选择题
1. B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括 ( )
A. 它们都具有特异性
B. 受刺激后，都可以经历活化、增殖过程
C. 它们都来自骨髓的造血干细胞，并在骨髓里成熟
D. 它们的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原
2. 在制备抗蛇毒毒素血清时，需将减毒的蛇毒注入家兔体内以引起免疫反应，这一免疫反应和所用的蛇毒分别是 ( )
A. 特异性免疫，抗体 B. 特异性免疫，抗原
C. 非特异性免疫，抗体 D. 非特异性免疫，抗原
C
B
一、选择题
3. 环抱素A是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖。那么，环抱素A可用于 ( )
A. 预防和治疗艾滋病
B. 降低恶性肿瘤的发病率
C. 降低移植器官被排斥的概率
D. 清除宿主细胞内的结核分枝杆菌
C
复习与提高（P88）
二、非选择题
1. 1700年，英国皇家学会会员、著名医生马丁 李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信，信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程：“打开天花患者的小脓包，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥……然后放入可能患天花人的鼻子里。” 被接种者会轻度感染天花，然后痊愈。为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？在这个过程中，免疫系统发生了哪些变化？
接种物中带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。在这个过程中，免疫系统完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。
2. 人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白， 其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd的被称为Rh阳性（Rh+）,基因型为dd被称为Rh 阴性（Rh-）。人的血清中不存在抗RhD的天然抗体，只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后，才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh-的母亲怀有Rh+的胎儿时，胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生抗体。如果此抗体进入胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。
（1）填写下表，预测结果：母亲和胎儿的RhD是否相容？
母亲 胎儿 结果
基因型 Rh表型 基因型 Rh表型
Dd Dd
dd Dd
Rh+
Rh-
Rh+
Rh+
相容
不相容
（2） 当母亲和胎儿的RhD不相容时，一般情况下，第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时，就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么。
第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的，并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了，所以不易发生新生儿溶血。
但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体，引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。
（3）一位Rh-的母亲第一胎生了个Rh+的孩子，她还想生第二胎。请你为她提岀一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。
可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内（如72h之内）接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。
3. 人乳头瘤病毒（HPV）可导致子宫颈癌。请回答下列有关HPV疫苗与预防子宫颈癌的相关问题。
（1）当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为__________可诱导B淋巴细胞增殖、分化成__________和记忆细胞，记忆细胞在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够起到降低患子宫颈癌风险的作用。
抗原
浆细胞
受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。
（2）研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，这与患子宫颈癌有什么关系？
（3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成, 且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路，并上网查找资料，看你设计的思路与已经上市的HPV疫苗的设计思路是否相同。
可以纯化HPV的衣壳蛋白L1或利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗。现已上市的HPV疫苗，大部分是以L1蛋白或L2蛋白为靶标制备的。
我国于2006年3月1号起实施《艾滋病防治条例》。该条例将“四免一关怀”政策制度化、法律化。条例第四章第四十四条规定了“四免”，即：（1）向农村艾滋病病人和城镇经济困难的艾滋病病人免费提供抗艾滋病病毒治疗药品；（2）对农村和城镇经济困难的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人适当减免抗机会性感染治疗药品的费用；（3）向接受艾滋病咨询、检测的人员免费提供咨询和初筛检测；（4）向感染艾滋病病毒的孕产妇免费提供预防艾滋病母婴传播的治疗和咨询。
第四十六条和第四十七条体现了“一关怀”，即：县级以上地方人民政府应当对生活困难并符合社会救助条件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家属给予生活救助；还应当创造条件，扶持有劳动能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人，从事力所能及的生产和工作。“四免一关怀”是我国艾滋病防治有力的政策措施之一。这样做，能最大限度控制艾滋病的发病率及传播，还能消除群众的恐“艾”情绪，使全社会积极应对艾滋病的威胁，体现社会主义制度的优越性。
4. 我国对艾滋病病人实行“四免一关怀” 政策，请查阅资料，了解这项政策的具体内容, 谈一谈这样做的原因和必要性。
二.1、接种物中带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。在这个过程中，免疫系统完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。
P88
母亲 胎儿
结果
基因型 Rh表型 基因型 Rh表型
Dd Dd
dd Dd
Rh+
Rh-
Rh+
Rh+
相容
不相容
二、2
(2)第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的，并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了，所以不易发生新生儿溶血。但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体，引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体也更容易进人胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。
(3)可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内(如72h之内)接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。
3.(1)抗原
浆细胞
(2)受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表水平下降,会导致癌细胞无法有效地向T细呈递抗原信息,这样,癌细胞就有可能逃避免疫监视,增加患宫颈癌的概率。
【探究3】免疫学在临床实践中的应用
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
结果分析：
O型
A型
B型
AB型

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