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4.4 免疫学的应用
4.4 免疫学的应用
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。
1.问题探讨
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。
1.问题探讨
自2019年底被发现始，仅仅三个月的时间，新型冠状病毒(2019-nCoV/SARS-CoV-2)迅速蔓延并已肆虐全球，严重威胁到人类的身体健康与生命安全。
2021年6月15日，据国家卫健委发布的数据显示,我国新冠疫苗接种突破9亿剂次，覆盖超过6亿人,疫苗接种剂次和覆盖人群数量,都居于全球首位。
接种疫苗是预防感染新型冠状病毒肺炎(COVID-19)最为有效的解决方案，是终结疫情最有力的科技武器。
1.问题探讨
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？
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。
1.问题探讨
天花是由天花病毒引起的传染病。在天花存在的几千年里，它的传染性之强、肆虐范围之广、死亡率之高，可谓使人"闻之丧胆"，1980年，世界卫生组织宣布天花在地球上绝 迹--人类彻底消灭了天花。 这一伟大功业靠的是世界卫生组织和各国的共同努力，但最大的功臣乃是"天花疫苗"的一位发明者英国的外科医生詹纳。
1.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
2.作用：
接种疫苗后，人体内可产生相应的_____（以及相应的
________），从而对特定的传染病具有抵抗力；
抗体
记忆细胞
3.实例
（1）天花疫苗：
根除了天花；
卡介苗
（2）
（预防结核病）、
脊髓灰质炎疫苗
（即糖丸，预防脊髓灰质炎）
麻疹疫苗
（预防麻疹）
（3）
人乳头瘤病毒（HPV）疫苗
第一个预防癌症的疫苗（美国）
（预防由HPV引起的几种子宫颈癌）
（4）
我国研制的某个亚型的禽流感疫苗，
我国首个DNA疫苗，为新型基因工程疫苗；
1.疫苗
疫苗及分类
4、种类：
疫苗
减毒活疫苗
灭活疫苗
经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒
新型疫苗
灭活疫苗又称死疫苗，将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成
1.疫苗
一、疫苗
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。 用减毒或无毒力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
毒力有可能恢复；不易保存、运输；
疫苗及分类
4、种类：
RNA疫苗：是将编码抗原决定簇的mRNA导入细胞，生产相应的蛋白质，进而引起机体产生免疫应答。
DNA疫苗：指将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体(如质粒)直接注射到动物体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原(外源基因表达的蛋白质)激活机体的免疫系统，从而诱发强而持久的体液免疫和细胞免疫应答。
1.疫苗
疫苗
减毒活疫苗
灭活疫苗
新型疫苗
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。
接种疫苗时遇到的问题
1.疫苗
2.某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发烧或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应
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。
接种疫苗时遇到的问题
1.疫苗
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。
不必包含完整的病原体。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、多糖夹膜类）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。
接种疫苗时遇到的问题
1.疫苗
4.疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
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。
接种疫苗时遇到的问题
1.疫苗
5.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？
6.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？
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。
①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。
②时间间隔太长：前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。
接种疫苗时遇到的问题
1.疫苗
7.国药集团中国生物在临床试验阶段探索了不同接种程序、不同接种剂量的方案，结果显示，两次接种间隔3周和4周的效果最好，为什么两次接种间隔时间不能太长也不能太短,
疫苗 接种年(月)龄 接种剂次 接种途径
乙肝疫苗 出生时，1月，6月 3 肌肉注射
卡介苗 出生 1 皮内注射
脊灰灭活疫苗 2月龄 1 肌肉注射
脊灰减毒活疫苗 3月龄，4月龄，4岁 3 口服
百白破疫苗 3月龄，4月龄，5月龄，18月龄 4 肌肉注射
白破疫苗 6岁 1 肌肉注射
麻风疫苗 8月龄 1 皮下注射
麻腮风疫苗 18月龄 1 皮下注射
乙脑减毒活疫苗 8月龄，2岁 2 皮下注射
或乙脑灭活疫苗 8月龄2次，2岁，6岁 4 皮下注射
A群流脑多糖疫苗 6月龄，9月龄 2 皮下注射
A+C群流脑多糖疫苗 3岁，6岁 2 皮下注射
甲肝减毒活疫苗 18月龄 1 皮下注射
或甲肝灭活疫苗 18月龄，2岁 2 肌肉注射
我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表
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
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
3.意义：
2.器官移植
器官移植所面临的问题及希望
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。
2.器官移植
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。
2.器官移植
器官移植所面临的问题及希望
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。
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。
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，
科研人员培养出的人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织）
2.器官移植
器官移植所面临的问题及希望
器官移植——问题及希望
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。
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。
2.器官移植
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
2.器官移植
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
*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
2.器官移植
5.如何提高异体器官移植的成活率：
6.器官移植存在的问题：
①免疫排斥反应
②供体器官短缺
7.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（iPSC）
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
2.器官移植
胚胎干细胞培养的心脏
批判性思维：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？
免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡。
某医生接待了甲、乙(甲接种过破伤风疫苗，乙
未接种过破伤风疫苗)两位同时手被割破的病人，查看伤口并询问相关情况后，决定给甲注射破伤风疫苗，给乙注射抗破伤风抗体。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 破伤风疫苗要突破前两道防线之后才能刺激机体B淋巴细胞分泌相应的抗体
B. 乙病人通过注射抗破伤风抗体获得的免疫力是由其自身免疫系统产生的
C. 与初次接种相比，给甲病人再次接种破伤风疫苗可使其产生更多的抗体
D. 这两种治疗方法中，给乙病人的治疗方法发挥疗效的时间会更长久
C
2.器官移植
免疫学在临床实践中的应用——分类
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
3.免疫学在临床实践上的应用
比较项目 人工主动免疫 人工被动免疫
输入物质
免疫产生的时间
免疫持续时间
免疫记忆
主要用途
疫苗（抗原）
抗体、细胞因子等
慢，1~4周
快，立即
较长，半年至数年，甚至终生
较短，2~3周
有
无
疾病的预防
疾病的治疗
3.免疫学在临床实践上的应用
1.免疫预防
2.免疫诊断
(1)概念:
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)
(2)具体应用实例:
3.免疫学在临床实践上的应用
(3)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
3.免疫学在临床实践上的应用
2.免疫诊断
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
2.免疫诊断
3.免疫学在临床实践上的应用
(1)概念:
患病后的措施；
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；
(2)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
3.免疫治疗
3.免疫学在临床实践上的应用
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
3.免疫治疗
3.免疫学在临床实践上的应用

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