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4.4 免疫学的应用
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【问题探讨】
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。
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？
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。
疫苗的发明和应用，就是典型的例证。
【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
什么是疫苗？
疫苗的作用是什么？
疫苗的种类有哪些呢？
(3)2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。
(4)2018年5月,我国首个人和动物的DNA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。
预防不同种的子宫颈癌
(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。
目前，人类已研制出卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等多种疫苗。
疫苗名称 可预防的疾病
牛痘疫苗（天花疫苗） 天花
卡介苗 肺结核
鼠疫疫苗 黑死病
脊髓灰质炎疫苗（OPV） 脊髓灰质炎
麻疹疫苗 麻疹
人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 子宫颈癌
风疹疫苗 风疹
乙脑疫苗 流行性乙型脑炎
流脑疫苗 流行性脑脊髓膜炎
百白破三联疫苗（DPT） 百日咳、白喉、破伤风
抗狂犬血清 狂犬病
一.疫苗
1.概念：疫苗通常是___________________制成的生物制品
2.目的：接种疫苗后，人体内可产生相应的
，从而对特定传染病具有抵抗力
3.作用机理:疫苗的应用是人们根据_____________来设计的：当给机体输入________时,免疫系统能够_______,而且这种反应具有______。除此之外,免疫系统还具有_______，免疫力能维持_____的时间。
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脊髓灰质炎疫苗
人乳头瘤病毒疫苗
灭活的或减毒的病原体
抗体
（以及产生相应的记忆细胞）
免疫反应的规律
外源抗原
产生反应
特异性
记忆性
较长
4.实例
（1）_______的发明，根除了天花；
（2）人们还研制成功了______（预防结核病）、___________（即糖丸，预防脊髓灰质炎）、______（预防麻疹）等多种疫苗；
（3）2006年，_____________________获得美国的批准，该疫苗可以预防由HPV引起的几种_________，是世界上_____________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；
（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______，这是新型的________疫苗，未来将有广阔的前景
天花疫苗
卡介苗
脊髓灰质炎疫苗
麻疹疫苗
人乳头瘤病毒（HPV）疫苗
子宫颈癌
第一个预防癌症
DNA疫苗
禽流感
基因工程
5.疫苗的种类（了解）
（1）减毒活疫苗
采用人工定向变异的方法或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。微生物在体内有一定的生长繁殖能力，所以免疫效果强而持久，但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）；
例如，口服脊髓灰质炎疫苗、麻疹减毒活疫苗等；
（2）灭活疫苗
灭活疫苗又称死疫苗，是选用免疫原性强的病原体，经人工大量培养后，用理化方法灭活制成。这类疫苗中的病原体已被杀死，安全性很好，但产生的免疫效果比减毒活疫苗要差，主要诱导特异性抗体产生，常需多次接种；
例如，百日咳疫苗、流行性感冒疫苗等；
（3）新型疫苗——DNA疫苗、RNA疫苗等
以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列或编码抗原决定簇的mRNA制成，这种疫苗安全性好，预防效果与灭活疫苗相似，但要多次强化；
例如，新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等；
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一.疫苗
4.种类：天花疫苗，卡介苗，脊髓灰质炎疫苗，人乳头瘤病毒疫苗，DNA疫苗等
(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：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。
【探究1】疫苗
①为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？
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
疫苗作为抗原，会引起机体产生特异性免疫，因此可能会出现轻微发热或其他症状。
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，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种疾病(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。
【探究1】疫苗
③疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
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？
不能,免疫缺陷病患者特异性免疫功能缺失,而疫苗是通过刺激机体发生特异性免疫而起到预防疾病的目的。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。
不必包含完整的病原体。只要具有抗原特性即可
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。
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______和______
免疫诊断
免疫治疗
检测病原体、肿瘤标志物等
免疫增强疗法、免疫抑制剂、
癌症的免疫疗法
疫苗
【探究2】免疫学在临床实践上的应用
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二、免疫学三大应用
1.免疫预防：
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。
患病前的措施
分类：
主动免疫
被动免疫
减毒活疫苗
灭活疫苗
类毒素
新型疫苗
（接种抗原）
抗毒素
免疫球蛋白
（接种抗体）
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二、免疫学三大应用
2.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
检测病原体
检测肿瘤标志物（如甲胎蛋白AFP）
（1）具体应用实例有：
（2）具体检测方法
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
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
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
B型
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二、免疫学三大应用
3.免疫治疗：
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；
患病后的措施
分类：
免疫增强疗法
免疫抑制疗法
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
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
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
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三、器官移植
1.概念
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
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____________和___________等的不断改进，以及高效__________的陆续问世。
器官保存技术
外科手术方法
免疫抑制剂
但是，器官移植依然面临很多问题
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___________进行____（即存在_________），这就是器官移植容易失败的原因
“非己”成分
攻击
免疫排斥
为什么会出现免疫排斥？
4.免疫排斥的原理
每个人的_______都带有一组与别人____的蛋白质—_____________，也叫____________，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____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________而发起攻击；
细胞表面
不同
组织相容性抗原
人类白细胞抗原
HLA
白细胞
不会
HLA不同
*因此，器官移植的成败，主要取决于：
_________________________________
供者与受者的HLA是否一致或相近
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？
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？
可能主要是因为没有考虑到免疫排斥问题
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。
思考2：在器官移植时，应用免疫抑制剂可以提高成功率，但是这些药物会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病，如何解决这一问题？
和自身的组织相容性抗原一致，不会出现排斥反应。
思考1：利用自体干细胞培养的组织、器官进行移植有什么优点？
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。
说明：免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的药物。能抑制与免疫反应有关细胞（T细胞和B细胞等）的增殖和功能。降低机体免疫反应。提高器官移植的成活率 。
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？
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？
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
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
二.器官移植
5.思考
①器官移植常发生免疫排斥反应，是属于哪种免疫反应？
细胞免疫
②有些药物可以使细胞毒性T细胞的增殖受阻，这些药物的应用对于器官移植起到什么作用？
抑制细胞免疫，提高器官移植的成活率
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事实上，除了___________，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？
同卵双胞胎
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
免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率
（1）存在_________的问题；
5.器官移植所面临的问题
免疫排斥
（2）_____器官____
供体
短缺
6.器官移植所面临的问题的解决办法
（1）利用由___________培养出相应的_____、______进行移植（既解决免疫排斥问题，又解决供体器官短缺问题）
自体干细胞
组织
器官
（2）鼓励更多的人___________（解决供体器官短缺问题）
自愿捐献器官
(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。
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。

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