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第四章
免疫调节
本节聚焦
第二节 特异性免疫
1、体液免疫和细胞免疫的过程是怎样的？
2、体液免疫与细胞免疫是如何协调配合来调节机体稳态的？
3.如何从系统的视角、信息的视角认识神经调节、体液调节、免疫调节的相互关系？
有道理，因为人体的免疫系统首先要识别外来入侵的细菌或病毒，然后要作出免疫反应，直至最后清除病原体，这些过程都需要一定的时间。
不一定，人体在各个系统的协调配合下具有一定的维持稳态的能力，大多情况下，可通过多休息、多喝水等方式提高免疫力，或服用治疗感冒的非处方药等方法治疗，但对于某些情况下， 如果不及时治疗，有可能会引发严重的并发症
新冠肺炎大爆发
接触新冠病毒后，有人患重病，甚至因此失去生命；也有人患轻症，能够自愈；还有人仅是无症状感染者，甚至并未被病毒感染。不同人患病程度出现巨大差异，这是什么原因呢？
周围环境中有很多病原体，大多数被健康的皮肤所阻挡；进入到呼吸道的大多数病原体也被黏膜清扫出来。
皮肤上的细菌
呼吸道黏膜上的纤毛
但是，总有一些漏网之鱼；这次，某种病原体进入体液。接下来，人体的防御部队会如何应战呢？
4
病原体进入机体后，在体内时刻巡逻的、具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们，这种激烈的保卫战时刻都在进行着：
这些免疫细胞是如何识别己方和敌方的呢？
阅读1：威尔逊的海绵实验
海绵动物是一类多孔滤食性生物体的统称，其色泽各个不同。
1907年，威尔逊用两种不同颜色的海绵做了一个实验，实验操作和结果如图。只有同种细胞发生聚集，每个聚集体只含同一种着色的海绵细胞，这是什么原因呢？
1.免疫系统对病原体的识别
海绵
1.免疫系统对病原体的识别
在人体所有细胞膜的表面，都有多种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质，能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签。当它们侵入人体后，能被免疫细胞表面的受体识别出来。
免疫细胞的识别基础：细胞表面的受体。
受体一般为糖蛋白
小结
蛋白质
受体
免疫系统三道防线
第一道防线
第二道防线
第三道防线：特异性免疫
当病原体突破前两道防线后，第三道防线将起作用，第三道防线是如何来“作战”的呢？
B细胞激活后可以产生____，由于抗体主要存在于____中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
特异性免疫的方式
体液免疫：
细胞免疫：
抗体
体液
当病原体进入________，就要靠________直接接触靶细胞来“作战”。
细胞内部
T细胞
体液免疫的基本过程
体液免疫的基本过程
绘制体液免疫的流程图
①
②
③
④
⑤
⑥
体液中的病原体（如新冠病毒）
①一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了 信号。
②一些病原体被 等抗原呈递细胞摄取。
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在 ，然后传递给 　辅助性T细胞　 。
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的 信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌 。
⑤B细胞受到 的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的 过程。
⑥ 产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的 或对人体细胞的 。
　第一个
　 　树突状细胞、B细胞　
　 　 　细胞表面　　
第二个　　　
　 　 　 　 　细胞因子　　　
　两个信号　
　分裂、分化　
浆细胞
增殖　
黏附　
提醒：通常情况下，一个B细胞只针对一种特异的病原体，活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
二次免疫反应
（2）二次免疫特点：比初次反应快，也比初次反应强烈，抗体的产生数量更多，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。
（1）含义：相同抗原再次入侵时，记忆B细胞迅速地作出反应，迅速分裂、分化产生新的浆细胞和记忆B细胞，分化后，浆细胞快速产生大量抗体。
（3）相关曲线
增殖、分化
体液免疫基本过程
产生 分泌
增殖、分化
体液中
抗原（如流感病毒）
抗原呈递细胞（识别、处理、呈递）
辅助性T细胞（识别）
B细胞
浆细胞
记忆B细胞
抗体
与抗原特异性结合
被其他免疫细胞吞噬消化
增殖、分化
二次免疫
直接接触
二次免疫
结合
分泌细胞因子
信号①
信号②
（被激活）
练一练：体液免疫过程模式图
（1）细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是什么细胞？
提示：细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是B细胞、记忆B细胞、浆细胞。
（2）参与体液免疫的细胞有哪些？
（3）上述细胞中，哪些能识别抗原？哪些不能识别抗原？
（4）上述能识别抗原的细胞中，哪些有特异性？哪些没有？
抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞
能识别：抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞
不能识别：浆细胞
有特异性：辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞；
无特异性：抗原呈递细胞（指吞噬细胞）
（5）体液免疫中B细胞的增殖分化需要什么条件？
（6）在体液免疫过程中，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子的条件是什么？
需要病原体与B细胞接触；需要活化的辅助性T细胞与B细胞接触；此外还需要细胞因子的作用。(双信号+细胞因子)
①APC将抗原处理后呈递在细胞表面，传递给Th；
②Th表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
（7）在体液免疫过程中，辅助性T细胞有怎样的作用？
（8）在体液免疫过程中，细胞因子的作用？
（9）在体液免疫过程中，能增殖分化的细胞有哪些？
①识别（APC处理后呈递在细胞表面的）抗原
②激活B细胞 ③分泌细胞因子
促进B细胞的分裂、分化过程
B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞
（10）浆细胞中哪些细胞器比较发达？
（11）记忆B细胞产生抗体吗？
（12）在体液免疫过程中，记忆B细胞是怎样的作用？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
不能，记忆B细胞增殖分化，分化后形成大量浆细胞，浆细胞产生和分泌大量抗体；能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞；
当再次接触相同抗原时，记忆B细胞能迅速增殖分化，分化的浆细胞快速产生大量抗体；
3.细胞免疫
思考
当病原体侵入细胞后，抗体将对他们无能为力，这时，免疫系统是如何对付它们的呢？
细胞免疫基本过程
①被病原体感染的 （靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。
②细胞毒性T细胞 ，形成新的细胞毒性T细胞和 。细胞因子能加速这一过程。
③新形成的 在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来， 可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
　宿主细胞　
分裂并分化　
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
　抗体　
细胞免疫的二次免疫
①记忆细胞特点
在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年，如果没有机会再次接触相同的抗原，它们就会________；
②二次免疫概念
如果再次遇到_____的抗原，记忆T细胞会立即________为___________，_____、_____地产生免疫反应；
③特点：_____、_____
④初次免疫与二次免疫的机体内细胞毒性T的来源分别是:
________________________________
________________________________
逐渐死亡
相同
分裂、分化
细胞毒性T
迅速
高效
迅速
高效
初次免疫来源为细胞毒性T
二次免疫来源为细胞毒性T和记忆T细胞
增殖、分化
细胞免疫基本过程模式
识别、接触、裂解
增殖、分化
靶细胞
抗原呈递细胞（识别、处理、呈递）
辅助性T细胞（识别）
细胞毒性T
细胞毒性T
记忆T细胞
靶细胞
病原体暴露出来
抗体可与之结合；或被其他免疫细胞吞噬
增殖、分化
二次免疫
识别
二次免疫
分泌细胞因子
（被激活）
思考讨论：请完成细胞免疫的具体过程，并回答有关问题：
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
（1）参与细胞免疫的细胞有哪些？
（2）上述细胞中，哪些能识别抗原？哪些不能识别抗原？
（3）上述能识别抗原的细胞中，哪些有特异性？哪些没有？
抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T、记忆T细胞
以上细胞均可识别抗原
有特异性：辅助性T细胞、细胞毒性T、记忆T细胞；
无特异性：抗原呈递细胞（指吞噬细胞）
（4）什么叫靶细胞？
（5）靶细胞为什么会被细胞毒性T识别？
（6）细胞毒性T活化的条件？
被病原体感染的宿主细胞
靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T（有相关受体）能识别变化的信号
靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T的活化过程：
①细胞毒性T识别靶细胞膜表面的分子变化；
②辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T的分裂和分化；
（7）活化后的细胞毒性T如何变化？
（8）新产生的活化的细胞毒性T细胞的作用？
（9）靶细胞裂解后，病原体的去向是什么？
（10）病原体被消灭后，活化的免疫细胞的去向是什么？
分裂并分化，形成新的细胞毒性T和记忆T细胞
被抗体结合或直接被其他免疫细胞（如巨噬细胞）吞噬、消灭
病原体被消灭后，活化的免疫细胞的功能受到抑制
识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞
（12）细胞因子在整个特异性免疫过程中的作用是什么？
（13）在细胞免疫过程中，能增殖分化的细胞有哪些？
辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫；
在体液免疫中，辅助性T细胞识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子；
在细胞免疫中，辅助性T细胞分泌细胞因子；
促进B细胞和细胞毒性T的分裂和分化；
辅助性T细胞、细胞毒性T（刚活化的）、记忆T细胞
（11）辅助性T细胞在整个特异性免疫中，发挥了什么作用？
讨论1.体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的，即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合传递的第二信号；
细胞免疫依靠细胞毒性T识别靶细胞表面分子的特异性变化，保证针对某种病原体的特异性；
认同，体液免疫中，辅助性T细胞传递了抗原信息，激活了B细胞，同时可以分泌细胞因子促进B细胞的增殖分化；细胞免疫中，辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的增殖分化
①辅助性T细胞的介导作用能使两者密切配合
②两者互相配合共同清除病原体：体液免疫产生抗体，能消灭细胞外液中的病原体，而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之处，此时体液免疫就又能发挥作用了
浆细胞
B细胞
记忆B细胞
细胞毒性T
细胞毒性T
记忆T细胞
辅助性T细胞
思考：图中两个标记处分别代表什么意思？
辅助性T细胞也可形成相应的记忆细胞
辅助性T细胞形成的记忆T细胞也可分裂、分化后形成新辅助性T细胞，并分泌细胞因子发挥作用
练一练
①请说出图中罗马数字分别代表哪些免疫细胞
②请说出图中字母分别代表什么免疫活性物质
请思考后仔细填写与免疫有关的细胞的比较表
免疫细胞 来源 功能
巨噬细胞
B细胞
浆细胞
T细胞 辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆细胞
总结：1.浆细胞不具有分裂、分化能力。
2.B细胞、细胞毒性T和记忆细胞都能进行分裂、分化。
3.分裂、分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变,细胞分化只是发生了基因的选择性表达。
4.浆细胞没有识别功能；吞噬细胞（树突状细胞、巨噬细胞）能识别抗原,但没有特异性识别功能；其他淋巴细胞都有特异性识别功能。
5.细胞毒性T与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流功能。
6.靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
7.既在体液免疫中发挥作用又在细胞免疫中发挥作用的淋巴细胞是抗原呈递细胞、辅助性T细胞。
8.既在非特异性免疫又在特异性免疫中发挥作用的免疫细胞是吞噬细胞(树突状细胞、巨噬细胞)。
调节 方式 信息 分子 来源 靶细胞或 作用部位 化学
本质
神经 调节 神经 递质 突触前 膜释放 突触 后膜 有机物、
无机物
体液 调节 激素 内分泌 细胞 靶细胞 蛋白质和多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类
免疫 调节 细胞 因子 主要为辅 助性T细胞 B细胞、细胞毒性T等 蛋白质
通过表格比较神经调节、体液调节和免疫调节
4.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节
绘制神经系统、内分泌系统和免疫系统的关系图
第3章第3节《神经调节和体液调节的关系》中，哪两个实例能够证明神经和体液调节具有密切关系？实例中证明哪个系统调控另外一个系统？两个系统之间是如何建立联系的？
体温调节、水盐平衡调节。
神经系统调控内分泌系统。
神经系统通过反射弧促进TRH、肾上腺素和抗利尿激素释放。
神经
系统
免疫
系统
内分泌系统
TRH等
内分泌系统能调控神经系统吗？可以举出哪些实例？
内分泌系统能调控神经系统。
甲状腺激素具有提高神经兴奋性的功能。
神经
系统
免疫
系统
内分泌系统
TRH等
甲状腺
激素等
内分泌系统和免疫系统的关系图
经研究发现如图所示的调节过程，这说明神经系统、内分泌系统和免疫系统具有何种关系？
神经系统通过内分泌系统释放的糖皮质激素等调控免疫系统功能。
经研究发现如图所示的调节过程，这说明神经系统、内分泌系统和免疫系统具有何种关系？
神经系统通过内分泌系统释放的糖皮质激素等调控免疫系统功能。
神经
系统
免疫
系统
内分泌系统
TRH等
甲状腺
激素等
糖皮质激素等
根据表中结果，将右侧关系图补充完整。
神经
系统
免疫
系统
内分泌系统
TRH等
甲状腺
激素等
糖皮质激素等
乙酰胆碱 促进淋巴细胞和
巨噬细胞增殖
白细胞介素和肿瘤坏死因子 作用于下丘脑神经细胞
干扰素 抑制内分泌系统功能
干扰素等
乙酰
胆碱等
白细胞介素、肿瘤
坏死因子等
神经系统、内分泌系统和免疫系统调节网络
神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在相互调节。
(1)信息分子是连接不同系统的“桥梁”。
神经递质
激素
细胞因子
神经系统、内分泌系统和免疫系统调节网络
(2)神经、内分泌和免疫系统功能上相辅相成。
神经系统：快速精确反应
内分泌系统：持久广泛调节
免疫系统：防御、自稳和监视
神经系统、内分泌系统和免疫系统调节网络
意外或伤害性刺激
交感神经兴奋
免疫
系统活动减弱
肾上腺皮质激素等分泌增加
右图补充拓展：
干扰素会影响下丘脑-垂体-靶腺体轴的相关激素释放；
糖皮质激素能抑制免疫系统的功能；
白细胞介素-6可以参与神经系统的营养、修复和保护功能；
肿瘤坏死因子α参与炎症反应，可能与脑损伤部位的修复有关，还能够促进神经营养因子的分泌，增强神经元的粘附和促进轴突的生长；
小结：
神经调节、体液调节和免疫调节关系
（1）神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节，通过 　 构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在 的维持中发挥作用。
（2）神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子，如 等。
（3）信号分子的作用方式，都是直接与 接触。
　信息分子
　　内环境稳态　
神经递质、激素和细胞因子　
　受体　
思考1：接种过流感疫苗的健康人也可能在短期内不止一次的患感冒，其免疫学原因可能是：
，
。
①相应的抗体和记忆细胞的寿命较短
②流感疫苗的遗传物质为RNA，易发生基因突变，使原来的疫苗失去作用
接种疫苗是国际上普遍采用的预防流感的措施。但是，我们也应该清醒地认识到， 流感疫苗具有一定的局限性，如预防范围窄、 不能应对新发的突变等。从个人角度讲，预防这些病毒的侵染，首先要增强体质，其次要养成良好的生活习惯，例如，肉类、蛋类 -定要加热到全熟后再吃，不要接触死因不 明的禽类等。
科学 技术 社会：流行性感冒及其预防
思考2：某媒体报道，“据专家推测，今年冬天北 京不会有大规模流感暴发，因为没有发现流感病 毒发生大的变异，”在报道的这个推理中，缺少了 一些环节，请你根据本节所学内容，将推理过程 补充完整。
。
①接种过流感疫苗
②曾患过流感，机体已经产生了相应的抗体和记忆细胞
科学 技术 社会：流行性感冒及其预防
美国的詹姆斯·艾利森（James Allison）与日本的本庶佑（Tasuku Honjo）因“发现免疫负调节所带来的癌症疗法”荣获2018年诺贝尔生理学和医学奖。
生物科技进展：癌症的免疫疗法
詹姆斯·艾利森
本庶佑
1.传统的方法：手术切除、放射治疗和化学治疗不尽如人意。
生物科技进展：癌症的免疫疗法
2.目前癌症治疗的研究热点：是如何使人体依靠自身的免疫系统消灭癌细胞或抑制其进一步发展。
（1）为了提升T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力，科学家在体外改造病人自身的T细胞，使它能识别特定癌细胞并被激活，再把大量增殖的此类细胞回输到病人体内。这种方法已用于临床治疗某些类型的淋巴癌。
缺点：回输的T细胞也可能对正常细胞造成损害
生物科技进展：癌症的免疫疗法
（2）研究发现，活化的T细胞表面的PD-1（程序性死亡受体1）与正常细胞表面的 PD-LI（程序性死亡配体1）一旦结合，T细胞即可"认清"对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的"追杀"。
科学家使用PD-1或 PD-L1抗体来阻断这一信号通路，从而使T细胞能有效对付癌细胞。截至2018年11月， PD-1抗体和（或）PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。
缺点：过度阻断PD1/ PDLI信号通路，可能会引起过强的免疫反应等。
生物科技进展：癌症的免疫疗法
（3）科学家还在研制癌疫苗、使用其他抗体及其偶联药物等癌症治疗方面进行了富有成效的研究。

教材练习及答案
C
（1）【答案】28天前已经注射过m抗原，因此，此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫、而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言，反应更加迅速、高效、产生的抗体浓度差异也就更大。
（2）如下图（在第56天时再注财m抗原和n抗原，抗m抗体的量也会存在与第28天注射时峰值差别不大的情况）
2.【提示】这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节，推理的完整性是科学思维重要的表现形式。这一推理过程是∶流感病毒进人机体后，引发特异性的免疫反应;当流惑病毒被消灭之后，机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异，当这些流感病毒再次进人机体时，记忆细胞会迅速增殖、分化，机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除，因此不会有大规模流感暴发。

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