资源简介

(共30张PPT)
免疫学的
应用
选修一第四章
XXX
核心素养
课标要求
认识疫苗的作用原理和特点，应用所学知识解释生活现象。
关注生物科技前沿成果，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。
了解疫苗发挥作用的原理和特点。
说出器官移植的原理和其所面临的问题。
新课导入
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。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？
流感病毒的遗传物质是RNA，极易变异。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。
第四节
免疫学的应用
人痘接种
第四节
免疫学的应用
讨 论
人痘接种中的有效成分是什么？
为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？
我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。
挑取天花脓疱及痂皮，将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种，被接种者大部分可以自愈，死亡率约 2%。
减毒的天花病毒。
激发人体内产生相应的抗体。
研究进展
第四节
免疫学的应用
英国医生爱德华·琴纳经观察、思考和实验，认为：
牛的牛痘和人类的天花是一种近似的疾病。
而接种牛痘的人便不会再罹患天花。
爱德华·琴纳
职业：医生
天花病毒
牛痘接种
第四节
免疫学的应用
1796年，琴纳找到一个正在患牛痘的挤奶女工，用针从她手臂上的水泡里沾了一点脓液，接种一个从未出过牛痘和天花的小男孩詹姆斯的皮肤里。
四天后，詹姆斯接种处的皮肤出现反应，半个月后恢复正常。
牛痘接种
第四节
免疫学的应用
六周后，琴纳给詹姆斯接种了人痘，小男孩并没有出现天花症状。
1798 年，琴纳又在人体上重复了这个实验，并再次获得成功。
牛痘能够预防天花，因为牛痘病毒与引起人类天花的天花病毒具有相同的抗原性质，人接种牛痘苗后，也可以同时获得抗天花病毒的免疫力。
思考：为什么牛痘接种能够替代人痘接种？
疫苗的应用
第四节
免疫学的应用
疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。
本质
机理
目前已上市的疫苗种类约 70 种，可预防 36 种感染性疾病。
卡介苗
九价 HPV 疫苗
疫苗的应用
第四节
免疫学的应用
2006年，人乳头瘤病毒（HPV）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。
我国批准上市的九价 HPV 疫苗，其接种适应年龄范围：
16 岁~26 岁女性
备注：需要连续接种 3 针。
疫苗的应用
第四节
免疫学的应用
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。
DNA 疫苗是将编码目的抗原蛋白基因序列的质粒经肌肉注射导入宿主细胞，通过转录系统表达抗原蛋白。
诱导宿主产生针对该抗原蛋白的免疫应答，从而达到免疫目的的新型基因工程疫苗。
DNA 疫苗新突破
第四节
免疫学的应用
2021年9月，印度授权批准了一款名为ZyCoV-D的DNA新冠疫苗上市，这是全球第一款DNA新冠疫苗，也是全球第一款DNA 疫苗。
这款疫苗无需针头注射，而是通过一种无针装置给药，该装置会产生细小的高压流体，直接穿透皮肤表面，免除了针扎的疼痛感。
疫苗种类
第四节
免疫学的应用
第一代疫苗
减毒活疫苗、灭活疫苗
第二代疫苗
亚单位疫苗、重组基因疫苗
优点：效果好，工艺简单。
缺点：时效短，减毒活疫苗“毒力返祖”的风险高。
优点：产量高、安全性高、易于存储和运输。
缺点：免疫时间有限，需多次注射。
疫苗种类
第四节
免疫学的应用
第三代疫苗
重组病毒载体疫苗、核酸疫苗(包括 DNA 疫苗和 mRNA 疫苗)。
优点：有助于区分野毒感染和疫苗接种，从而达到预防、治疗，甚至净化传染病的目的。
缺点：mRNA疫苗存在不稳定性，保存上难度较高。
思考·讨论
第四节
免疫学的应用
1. 为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？
接种疫苗后机体会产生特异性免疫。
例如，在接种新冠疫苗后，有人会出现以下反应：
疲惫
犯困
头晕
目眩
胳膊
酸痛
食欲
不振
在新冠疫苗接种之后 30 分钟之内要处于留观时间，一周之内不能吸烟喝酒，避免海鲜的摄入，24 小时之内不宜洗澡。
四联疫苗
2. 可不可以设计一种可以用来预防多种疾病的疫苗？
思考·讨论
第四节
免疫学的应用
可行。
同时预防百日咳、白喉、破伤风、以及由 b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎、菌血症、会厌炎等疾病。
将不同的抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。
由百日咳、白喉、破伤风和 Hib 抗原经过灭活、纯化后联合在一起制成的。
思考·讨论
第四节
免疫学的应用
3. 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。
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 疫苗也已经诞生并临床使用了。
棘突蛋白（S）
新冠病毒
思考·讨论
第四节
免疫学的应用
4. 患有免疫缺陷病的儿童能不能接种疫苗，尤其是减毒活疫苗
但有免疫缺陷病的儿童可以按免疫程序接种灭活疫苗。
原发性或继发性免疫缺陷的患者，对病原性很弱的病原微生物缺乏抵抗力。
接种减毒活疫苗后，不但没有免疫作用，反而使活细菌或活病毒因未遭到免疫细胞处理，在体内大量繁殖或复制而引起感染，导致瘫痪或死亡等严重后果。
Ⅰ 类疫苗
我国对接种疫苗的划分
第四节
免疫学的应用
我国疫苗分为 Ⅰ 类和 Ⅱ 类。
Ⅱ 类疫苗
免费的国家免疫规划疫苗，每个人都需要接种。
公民自费，知情、同意、自愿接种。
乙肝疫苗、卡介苗、白百破疫苗、麻风疫苗…
新冠疫苗、流感疫苗、
HPV 疫苗、狂犬病疫苗…
器官移植面临的诸多问题：
器官移植
第四节
免疫学的应用
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作器官移植。
手术能否成功。
是否存在排斥发应。
供体器官短缺。
费用昂贵等。
器官移植 图片来源：Chris Maddaloni/Nature
最初进行的器官移植为什么总是不成功呢？
免疫排斥反应
第四节
免疫学的应用
1901 年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：“肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。”
1952 年，法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一个肾，然而这个凝结着伟爱的肾只存活了 22天。
没有考虑到免疫排斥这一严重问题。
在进行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？
免疫排斥反应
第四节
免疫学的应用
组织相容性抗原越一致，免疫排斥的可能性越低。
据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。
而同样患有白血病的李某与其亲属的骨髓配型均没有成功。
免疫排斥反应
第四节
免疫学的应用
每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，叫做组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称 HLA。
所以，每个人的白细胞在正常情况下不会攻击自身的细胞。
原理
关键
对于移植的器官或组织，白细胞能识别出 HLA 不同而发起攻击。
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。
事实上，除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。
研究表明，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。
免疫排斥反应
第四节
免疫学的应用
两种排斥反应的建立机制，如右图展示：
直接识别：
受者 T 细胞 TCR 直接识别供者 APC 表面同种异型 MHC 分子。
间接识别：
受者T细胞识别自身 APC 摄取提呈的供者肽/自身 MHC 分子复合物。
环孢素 A 作为一种免疫抑制剂，是再生障碍性贫血治疗过程中的常用药。
免疫排斥反应
第四节
免疫学的应用
在不能 100% 配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？
免疫抑制剂（例如环孢素 A）可以降低免疫排斥反应。
免疫抑制剂会使淋巴细胞减少，患者容易患感染性疾病，该如何解决？
需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。
以上信息表明：
中国关于人体器官移植
第四节
免疫学的应用
从2014年光明、自愿捐献器官在全国推开之后，80% 的器官移植已经来自于公民自愿捐献。
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 2000 多例。
供体器官十分短缺。
2015年1月1日，全面停止使用死囚器官作为移植供体来源，公民逝世后自愿器官捐献将成为器官移植使用的唯一渠道。
脑死亡器官捐献
心死亡器官捐献
器官捐献的困境
第四节
免疫学的应用
器官捐献更多受中国传统思想的伦理困境。
需要家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到脑心双死亡状态。
心跳停止后，器官易缺血，仅在 15 分钟左右符合捐献标准。
离体器官保存时限短：
心脏 5h，肝 12h，胰腺 20h，肾 24h。
供体器官公平合理分配
第四节
免疫学的应用
2007 年，国务院颁布了《人体器官移植条例》。
2011 年，全国人大常委会通过了《刑法修正案（八）》，明确禁止人体器官买卖，增加了器官买卖罪。
2011 年，《人体器官捐献登记管理办法（试行）》和《人体器官捐献协调员管理办法（试行）》发布。
2013 年，我国人体器官分配与共享计算机系统正式启用。
供体器官公平合理分配
第四节
免疫学的应用
根据《人体捐献器官获取与分配管理规定（试行）》，捐献器官必须通过器官分配系统进行分配。
以技术手段最大程度地排除人为干预，以患者病情紧急度和供受者匹配程度等国际公认的客观医学指标对患者进行排序，由计算机自动分配器官。
网址：https://www.cot./
iPS cells 培育器官
第四节
免疫学的应用
科学家研究发现，患者自身的诱导性多能干细胞（iPS cells）分化而成的细胞，移植回体内之后不会引起免疫排斥。
2011 年，全国人大常委会通过了《刑法修正案（八）》，明确禁止人体器官买卖，增加了器官买卖罪。
2019年，日本实施了全球初例 iPS 细胞角膜移植手术。
日本大学培育出了“迷你心脏”。
免疫学在临床的应用
第四节
免疫学的应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
疫苗
…
检测病原体、
肿瘤标志物
…
免疫增强疗法、
免疫抑制剂、
癌症的免疫疗法
…

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