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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？
思考：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
一、疫 苗
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。现在随着人类对免疫系统认识的深入，免疫学得到了越来越广泛的应用。疫苗的发明和应用，就是典型的例证。
材料一：我国早期预防天花是将患者身上的痘痂磨成粉末（毒性减弱）给健康人接种；后来英国医生发现挤奶工人感染过牛痘(与天花病毒结构相似，但毒性较低）后，不再患天花，于是发明牛痘接种法，后传入我国，逐渐取代人痘接种法。天花后被消灭！
材料二：某同学接种了流感疫苗后，医生提醒他：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状”。
1、推测材料一中人痘和牛痘接种的有效成分是？这个成分在免疫过程中相当于什么？
任务一：阅读以下材料，小组合作完成以下问题。
减毒的病原体
抗原
2、材料三中医生这样提醒接种人的依据是？（简单描述）
疫苗（抗原）进入人体，会刺激机体产生特异性免疫反应
3、接种疫苗后，人体可产生相应的 ，对 病原体产生抵抗力。
因此，疫苗的应用是根据 的规律设计的。
抗体
特定
免疫反应
我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。
任务二：阅读课本82页并结合下图说明书，结合特异性免疫知识小组合作绘制疫苗发挥作用的模式图，并完成以下问题
1 什么是疫苗？
2 疫苗的作用是什么？
3 疫苗的种类有哪些呢？
人痘接种法：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%。人痘接种中的有效成分是减毒的天花病毒，人痘接种后不再感染天花。
（一）概念：
疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。
灭活
减毒
病原体
（二）作用机理：
疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
APC
疫苗进入人体后，刺激人体免疫系统产生相应的抗体和记忆细胞。
（三）种类：
1.灭活疫苗
又称死疫苗，用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险。
（1）优点：
人乳头瘤病毒(HPV) 疫苗（第一个预防癌症的疫苗）
狂犬疫苗、流感疫苗、我国研制的新冠疫苗等
接种量大，且需要多次接种，
只产生体液免疫，不产生细胞免疫。
制备简单，安全性高，保存时间长，易保存、运输。
（2）缺点：
（3）作用机理
疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
APC
2.减毒疫苗
又称活疫苗，将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理，丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗。
（1）优点：
（2）缺点：
毒性有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。
水痘疫苗、天花疫苗、卡介苗（预防肺结核）、脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活，预防小儿麻痹）
接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好；
既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。
（3）作用机理
减毒疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
APC
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
裂解靶细胞暴露抗原
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
灭活疫苗 减毒疫苗
定义 又称死疫苗，将病原体经过人工大量培养后，用理化方法灭活制成。 用减毒或无毒性的活病原微生物制成的疫苗。
优点
缺点
易保存、运输，
毒力无法恢复。
需要多次接种，
不产生细胞免疫。
免疫效果持久，
即可产生体液免疫，
也可产生细胞免疫。
毒性有可能恢复，不易保存、运输。
灭活疫苗和减毒疫苗的比较
3.核酸疫苗：
包括DNA疫苗和RNA疫苗
编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)
导入宿主细胞
外源基因在宿主细胞中表达，产生抗原蛋白
宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答
诱导
优点：
重组病毒载体疫苗：
编码抗原蛋白的基因与无害的病毒的基因重组，侵染宿主细胞后在细胞内表达大量抗原蛋白
免疫保护力强，无需多次注射等，如新冠病毒的mRNA疫苗。
某些疾病来讲，注射疫苗可能是_____________的预防措施，挽救了无数人的生命。
4、意义：
唯一有效
（1）天花疫苗：
（2）卡介苗
（4）脊髓灰质炎疫苗
（3）麻疹疫苗
（6）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗：
（7）我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗：
（5）百白破三联疫苗
思考与讨论问题1：以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。
根除了天花
预防结核病
预防麻疹
即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）
预防百日咳、白喉、破伤风
预防由HPV引起的几种子宫颈癌
是我国首个人和动物的DNA疫苗
任务三：阅读课本83页，结合特异性免疫知识小组合作讨论以下问题。
旁栏问题：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
思考与讨论问题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。
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，流行性脑膜炎二联疫苗等。
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。
有的同学接种了流感疫苗，可是没过一两个月，她还是患流感了，这是为什么？
疫苗产品必须在保证有效性的同时兼顾安全性。
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？
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流感可能不是同一个类型。（教材P76)
一般情况下，不建议接种疫苗，特别是减毒活疫苗，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。
二、器官移植
某人的肾脏严重衰竭，怎么办？
肾脏移植
器官移植需要考虑哪些问题？
免疫排斥
供体器官短缺
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
3.意义:
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
资料1 人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。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颗肾，然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。
1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？
可能是没有考虑免疫排斥问题。
细胞免疫
资料2 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。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。
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？
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。
免疫抑制剂，降低免疫排斥反应，提高器官移植的成活率。
思考2：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？
需要在使用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量让使用免疫抑制剂的病人避免接触病原体，或通过适当的体育锻炼，提高自身免疫力。
问题1：免疫排斥
思考1：在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？
抑制B细胞和T细胞，主要是抑制T细胞进行细胞免疫
器官移植的关键：
取决于供体与受体的HLA是否一致或相近（相似度达到50%以上）。
4.器官移植所面临的问题
资料4 据媒体报道，2015年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；2017年，研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后，它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。
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？
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。
资料3 据世界卫生组织于2013年的调查结果显示，全球一年实施了122万例器官移植手术，而这只能满足不到10％移植需求者的需求。另有数据表面，2015年，我国实施器官移植手术突破1万例（其中肝移植2000多例、肾移植5000多例），位居世界第二位，但2015年肝移植需求者新增4000多人，肾移植需求者新增了1万多人。
问题2：供体器官短缺
（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）
（2）鼓励更多的人______________（解决供体器官短缺问题）
5.器官移植所面临的问题的解决办法
自体干细胞
组织
器官
自愿捐献器官
1.免疫预防
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
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、 免疫学应用
2.免疫诊断：
（1）概念：根据抗原—抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂
（如：单克隆抗体）用于临床诊断
（2）实例：
（1）检测病原体
或相应抗体
（2）检测肿瘤标志物
(如甲胎蛋白AFP)
3.免疫治疗
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
（1）免疫增强疗法：对免疫功能低下者,如输入抗体等免疫活性物质。
（2）免疫抑制疗法：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。
希望大家尊重生命，珍惜生命！
免疫学应用
免疫预防
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
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
如白喉抗毒素
如丙种球蛋白
1.下列各项中，不属于过敏反应特点的是（ ）
A.由机体初次接触过敏原刺激引起
B.B细胞活化产生的抗体会吸附在皮肤、呼吸道或消化道粘膜及血液中某些
细胞的表面
C.有明显的遗传倾向和个体差异
D.组胺等物质的释放引起相关的症状
A
2.少数人注射青霉素后出现胸闷、气急和呼吸困难等过敏反应症状，严重
者发生休克。以下有关叙述，正确的是（ ）
A.青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫防御功能低下
B.青霉素引起的病理性免疫反应，具有特异性和记忆性
C.机体初次接触青霉素后，活化的浆细胞分泌细胞因子
D.已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫反应
B
3．如图为某病的发病原理。结合所学知识，分析下列说法错误的是（ ）
A．该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B．使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
C．图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D．激素A能够促进垂体细胞代谢，使激素B合成增加
D
4.艾滋病、过敏、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病都与免疫功能异常有关。下列相关叙述错误的是( )
A.艾滋病的病原体可以在人的成熟红细胞内增殖
B.过敏和系统性红斑狼疮都与机体产生的相应抗体有关
C.风湿性心脏病患者的免疫系统会攻击其心脏瓣膜
D.艾滋病患者可能死于癌症，与免疫监视失调有关
A

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