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(共27张PPT)
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
讨论：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。
学习目标：
1．通过预防接种的调查和疫苗应用的讨论，说明疫苗的作用，解释其作用机理。
2．通过疫苗的应用及疫苗研究进展的学习，强化崇尚科学的意识；制作关于免疫学应用的科普宣传板，进社区宣传普及免疫学的科普知识。
3．通过讨论器官移植与组织相容性抗原的关系，解释器官移植面临的免疫排斥问题，认同器官捐献，尝试提出器官移植面临的器官短缺解决方案。
第4章 免疫调节
第4节 免疫学的应用
欧洲末日—黑死病
印度新冠疫情
疫苗
资料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疱，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，大部分可自愈，死亡率约2%。人痘接种法：取天花患者痘痂制浆接种于健康儿童，使其产生免疫力以预防天花的方法。牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。牛奶厂挤奶女工感染牛痘后不再患天花。牛痘症状在她们身上仅表现为手上出现脓疱，伴随一些轻微的不适。据此英国的外科医生爱德华·琴纳发明牛痘疫苗。牛痘接种法：挤奶女工感染牛痘后，引起轻微的淋巴结炎之外，不会起痘，更不会致命，而且对人痘具有相同的抵抗性。
思考：为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？为什么牛痘接种能够替代人痘接种？
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。天花病毒毒性已经减弱，被接种通过免疫系统实现自愈；牛痘具有与人痘相似的抗原、而且更安全。
接种物 接种后反应 免疫效果
人痘接种
牛痘接种
人减毒天花病毒
牛减毒天花病毒
脓疱并伴随轻微不适
不再感染天花
轻度感染(2%致死率)
不再感染天花
法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学免疫接种新时期
01
疫苗
Ⅰ疫苗免疫预防机理：
疫苗：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
将抗原微生物用理化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，如卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
以现代基因工程手段，由病毒核酸一段无毒序列制成。安全性好，但需多次强化，如新型乙肝疫苗、某亚型禽流感疫苗、卡塔琳 考里科和德鲁 韦斯曼研制的新冠mRNA疫苗等。
新型疫苗
疫苗
Ⅱ疫苗种类：
疫苗
特异性免疫
特异性抗体
或效应T细胞
记忆细胞
+
疫苗
思考：请根据资料总结三代疫苗分别注射的是什么物质？用文字和箭头表示灭活疫苗产生特异性免疫过程示意图。
资料2：第一代疫苗：指的是灭活疫苗和减毒活疫苗；第二代疫苗：由基因工程获得具有免疫活性的病原体特异性结构蛋白，刺激人体产抗体；第三代疫苗：是核酸疫苗，即DNA疫苗和mRNA疫苗。
第一代疫苗“打”病原体，第二代疫苗“打”蛋白质，第三代疫苗“打”核酸。
真正的病原体
灭活疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
记忆B细胞
清除病原体
迅速增殖分化
产生大量
减毒疫苗
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
清除病原体
裂解靶细胞暴露抗原
思考：用文字和箭头表示减毒疫苗产生特异性免疫过程示意图
记忆B细胞
迅速增殖分化
产生大量
记忆T细胞
迅速增殖分化
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体和记忆细胞，从而对特定传染病具有抵抗力
结论
01
疫苗
接种疫苗时遇到的问题
思考·讨论
①以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。
②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。
③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。
可行，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。制备联合疫苗时保证其中含有不同的有效抗原成分。如，百白破三联疫苗可同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。
疫苗
01
疫苗
接种疫苗时遇到的问题
思考·讨论
④疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原。因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA疫苗也已经在临床中使用。
⑤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？
不同类型的免疫缺陷病患者，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，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力低下，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。
疫苗
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”！
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
讨论1．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？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？
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。
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。
讨论2．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？
器官移植面临的问题和希望
思考 讨论：
组织相容性抗原(HLA)
免疫排斥
不会攻击自身细胞
器官移植
HLA
白细胞
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。正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。
器官移植面临的问题和希望
思考 讨论：
运用免疫抑制剂，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。
讨论3．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？
提示：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
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。
讨论4．为什么要选择猪心脏？直接用人的心脏不是更好吗？
医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。
(1)器官移植：
①利用自体干细胞培养相应的组织和器官
③唤醒爱心，自愿捐献器官。
①免疫排斥反应；②供体器官短缺
④供体与受体的主要HLA有一半以上相同
(2)存在问题：
(3)解决方法：
②利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官。
⑤受体在器官移植初期使用免疫抑制剂
器官移植
03
免疫学在临床实践中的应用
疫苗
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
免疫预防
检测病原体、肿瘤标志物
免疫增强疗法、免疫抑制疗法等
灭活疫苗：
减毒疫苗：
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
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
2．免疫治疗
03
免疫学在临床实践中的应用
（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。
（2）种类：主要包括免疫增强疗法和免疫抑制疗法。例如，风湿性关节炎、系统性红斑狼疮用免疫抑制剂。
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
癌症晚期，机体免疫力较低，可通过人工改造培养T细胞再输入患者体内称为T细胞免疫疗法
体内定向清除癌细胞
分离出
T细胞
改造培养
输入人体
①原理:
②应用:
免疫治疗
免疫增强疗法：
该过程利用了什么原理？体现了免疫学的哪方面应用？
03
免疫学在临床实践中的应用
03
免疫学在临床实践中的应用
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
3．免疫诊断
免疫诊断
免疫荧光
ABO血型的鉴定
固相载体
酶标抗体
待测抗原
下图是相关病原体检测示意图，该过程利用了什么原理？体现了免疫学的哪方面应用
①原理:
抗原抗体反应的高度特异性
显色底物显色
②应用:
免疫诊断
被标记的抗体会与癌细胞上的甲胎蛋白结合（抗原）以显示癌细胞数量和位置。
肿瘤标志物
被标记的抗体
如何检测癌细胞在体内的分布情况？
03
免疫学在临床实践中的应用
项目 时间 注射物质及原理 目的
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
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
抗原抗体反应的高度特异性
检测病原体和肿瘤标志物
病原体感染后的诊断
比较免疫预防、免疫诊断和免疫治疗
Vero细胞中培养
新
冠
病
毒
灭活病毒
注射
人体
S蛋白基因(DNA)
质粒
重组质粒
导
入
CHO细胞
S蛋白
人体
注射
提纯
人体
注射
5型腺病毒
注射
人体
S蛋白的mRNA
脂质体
mRNA疫苗
人体
注射
①
②
③
④
⑤
第一代疫苗： ；第二代疫苗： ；第三代疫苗： ;
①
③
②④⑤
3．下列关于灭活疫苗的叙述，正确的是（ ）
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应抗原的免疫防御功能
A．①④ B．①③ C．②④ D．②③
2．麻疹病毒减毒活疫苗的广泛应用，显著降低了麻疹的发病率。人体初次接种该疫苗时，机体内（ ）
A．B细胞和辅助性T细胞都增殖、分化
B．B细胞产生大量细胞因子
C．记忆细胞迅速增殖、分化
D．浆细胞对其识别并产生抗体
随堂练习
In-class practice
A
A
随堂练习
3．下列关于器官移植的叙述，错误的是（ ）
A．器官移植的目的是重建其生理功能
B．只有当供体和受体的HLA完全相同才能进行器官移植
C．皮肤移植时，最好使用自身的皮肤进行移植
D．接受器官移植的患者，因需要使用免疫抑制剂，而容易患感染性疾病
4．在进行器官移植时应考虑受体和供体的组织相容性抗原是否相近，下列相关叙述错误的是（ ）
A．人类的白细胞抗原简称为HLA，属于抗原的一种
B．人类中不存在HLA完全相同的个体
C．为保证移植后的肾脏成活，应增大免疫抑制剂的用量
D．器官移植，只要供体和受体的主要HLA有一半以上相同就可以进行移植
随堂练习
In-class practice
B
B
随堂练习
5．下列不属于免疫学原理应用的是（ ）
①流感疫苗的研制与接种　②用人工标记的抗体检测HIV　③降低肾脏、骨髓移植过程中的排斥反应　④器官移植前需要先进行配型　⑤注射青霉素前进行皮试　⑥使用先锋霉素(1种抗生素)治疗呼吸道感染
A．⑥ B．⑤ C．② D．①③④
A
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天的匀浆失去使家兔患病的作用。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， 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。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？
（2）为什么要对小男孩连续注射十几天呢？
（3）现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。
练习与应用
一、概念检测
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。 （ ）
×
×
√
曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。
二、拓展应用
需要进行微量叠加
本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，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、可能含有活病毒和灭活病毒。
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
复习与提高
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
C
B
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
二、非选择题
复习与提高
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？
二、非选择题
复习与提高
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。
（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。
（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。
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。
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。
二、非选择题
复习与提高
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
抗原
浆细胞
课后作业
1．构建概念图，列举免疫学的应用
2．训练课本和练习册相应内容
3．预习第5章第1节植物生长素

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