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第4章 第4节 免疫学的应用
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？
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。
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？
问题探讨
同学们，你想知道为什么接种一次麻疹疫苗，怎么就终身就不会得麻疹的原因吗？那就让我们一起来揭开疫苗神秘的面纱吧，请自主学习课本P82-83页，小组合作完成以下问题。
我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。
公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基础。
一、疫苗
1.疫苗的研发历程
法国科学家 有关疫苗的研制，开创了 地进行 __的新时期。
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。
巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。
1.疫苗的研发历程
一、疫苗
课本P82-83，解决以下问题，展示学习成果：
疫苗概念。
疫苗的种类和实例。
疫苗的作用原理。
研发疫苗的意义。
疫苗为什么要多次注射？
一、疫苗
1.疫苗：
2.种类
灭活
疫苗
减毒
活疫苗
灭活疫苗又称死疫苗，将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。
经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。
一、疫苗
疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
3.疫苗种类及实例
（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。
优点：制备简单，保存时间长且相对较安。
不足：接种量大，且需要多次接种。
实例：狂犬疫苗等。
一、疫苗
举例：
狂犬疫苗
我国研制的新冠疫苗
流感疫苗
人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗
（世界上第一个预防癌症的疫苗）
优点：
缺点：
制备简单，保存时间长且相对安全。
效果相对差，接种量大，且需要多次接种。
3.疫苗种类及实例
（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。
优点： 接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。
不足：毒力有可能恢复，不易保存、运输。
实例：卡介苗、脊髓灰质炎疫苗（顾方舟）、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
随着科学技术的发展，疫苗技术也在发展，你知道目前疫苗发展到第几代了吗？
一、疫苗
3.疫苗种类及实例
第一代疫苗
“打”病原体
“打”蛋白
“打”核酸
第二代疫苗
第三代疫苗
一、疫苗
（3）DNA疫苗：
将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。
优点： 免疫保护力增强，制备简单，省时省力
实例：新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。
2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书。
一、疫苗
3.疫苗种类及实例
(4)人乳头瘤病毒（HPV）疫苗2006年，HPV（人类乳头瘤病毒）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，在人类研发癌症疫苗的道路上具有里程碑式的意义。疫苗有何的意义呢？一、疫苗3.疫苗种类及实例（1）到目前为止，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。
（2）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。
4.疫苗研发的意义
一、疫苗
疫苗作用原理
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞)，从而对特定传染病具有抵抗力。
灭活疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
体液免疫
一、疫苗
减毒活疫苗
APC
记忆B细胞
辅助性T细胞
B细胞
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
浆细胞
抗体
细胞毒性T细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
裂解靶细胞暴露抗原
体液免疫
+
细胞免疫
一、疫苗
疫苗作用机理及种类（视频）
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体,那么疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
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。
一、疫苗
思考：讨论
结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题
某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”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。
接种疫苗时遇到的问题
这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可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，还有麻疹、风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。
是否能够设计出针对许多疾病(具有与它们相关的多个抗原决定簇)的一种疫苗呢？理论上是可行的，但会遇到很多困难。
思考：讨论
接种疫苗时遇到的问题
有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗 请谈谈你的理由。
不同类型的免疫缺陷患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。
但一般情况下，不建议患免疫缺陷的儿童接种疫苗，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来抗原的刺激，处理不当，容易引起强烈的免疫反应。
思考：讨论
接种疫苗时遇到的问题
患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？
利用基因工程技术去除猪体细胞“抗原”基因，以该体细胞培养出早期胚胎，最终使猪生长出人体免疫系统排斥较小的“猪心脏”！流程如图所示：
被改进的序列
体细胞
已重建猪胚胎
异种移植
改良猪细胞与人体免疫系统免疫排斥较小
1.什么是器官移植？
2.器官移植的意义？
3.器官移植所面临的问题及希望？
4.最初进行的器官移植，为什么总是不成功？
5.在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要检查供体和受体之间的组织相容性呢？
6.利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？7.运用免疫抑制剂虽可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，这一问题该如何解决？
自主阅读教材P83-84页资料1-4，小组合作以下问题。
二、器官移植
用 的器官置换 的器官，以 其 _ 的技术。
正常
丧失功能
重建
生理功能
1.概念
2.意义
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段,其主要原因有两点：
①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。
②高效免疫抑制剂的陆续问世。
二、器官移植
最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？“猪心”移植前要考虑了什么问题？
没有考虑免疫排斥的问题。
组织相容性抗原越一致, 免疫排斥的可能性越低。
请阅读教材P83”思考.讨论“并回答以下问题。
（一）器官移植面临的问题
思考 讨论：
资料1：
资料2：
器官移植或者骨髓移植时，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？“猪心”也是如此为什么？
组织相容性抗原(HLA)
免疫排斥
不会攻击自身细胞
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，也叫做人类白细胞抗原，简称HLA。
白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。
正情况下，白细胞不攻击自身细胞。
器官移植
HLA
运用免疫抑制剂
批判性思维：免疫抑制剂会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病，这一问题该如何解决？
在免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，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。
思考 讨论一：
资料2：
猪心脏会发生免疫排斥，有可能导致移植器官的死亡，如何解决？
（一）器官移植面临的问题
器官移植面临的问题
思考 讨论：
供体器官十分短缺
2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。
据统计，我国每年需要肝移植的人数是20万-30万人，而2015年我国完成的肝移植手术仅仅2 000多例。
2015年中国有2 766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。
资料3：
为什么要选择猪心脏？直接用人的心脏不是更好吗？
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。
（二）器官移植面临的希望
思考 讨论：
利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，比猪心有何优点？
资料4：
①利用自体干细胞培养相应的组织和器官
②利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官。
③唤醒潜藏在人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来。
解决方法
①免疫排斥反应
②供体器官短缺
器官移植存在的问题：
①供体与受体的主要HLA有一半以上相同
②受体在器官移植初期使用免疫抑制剂
如何提高异体器官移植的成活率：
3
4
5
二、器官移植
免疫预防——疫苗（预防性疫苗）
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，达到预防某些疾病的目的。
主动免疫
（抗原）
减毒疫苗：如伤寒菌苗、卡介苗
灭活疫苗：如如乙脑疫苗、牛痘苗
类毒素：如白喉、破伤风类毒素
新型疫苗：如亚单位疫苗、核酸疫苗
被动免疫
（抗体）
抗毒素：如白喉抗毒素
免疫球蛋白：如丙种球蛋白
三、免疫学在临床中的应用
比较项目 人工主动免疫 人工被动免疫
输入物质
免疫产生的时间
免疫持续时间
免疫记忆
主要用途
疫苗（抗原）
抗体、细胞因子等
慢，1~4周
快，立即
较长，半年至数年，甚至终生
较短，2~3周
有
无
疾病的预防
疾病的治疗
三、免疫学在临床中的应用
免疫诊断
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。如检测病原体和肿瘤标志物。
检测病原体
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
三、免疫学在临床中的应用
免疫治疗
患病后的措施。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。
①免疫增强疗法：对免疫功能低下者， 如输入胸腺激素、抗体、细胞因子等免疫活性物质。
②免疫抑制疗法：抑制免疫系统的功能，如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
③免疫重建：将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。
三、免疫学在临床中的应用
免疫预防
灭活疫苗
减毒疫苗
类毒素
新型疫苗
免疫球蛋白：
抗毒素：
注射抗体
人工主动免疫
注射抗原
人工被动免疫
三、免疫学在临床中的应用
免疫治疗
免疫抑制疗法
器官移植
免疫功能低下者
治疗类风湿关节炎等疾病
免疫增强疗法
如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质。
免疫抑制剂
如检测病原体、肿瘤标志物
免疫诊断
1. 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。（ ）
4.4 概念检测



4.4 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。
4.4 拓展应用
（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。

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