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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？
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。
在人类历史上，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。
接种人痘
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
一、疫 苗
什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？
通常是用_________或__________病原体制成的生物制品。
1.概念：
灭活的
减毒的
2.作用：
疫苗刺激机体产生______________和________________，当病原体入侵时可以消灭病原体或引发二次免疫快速消灭病原体。
真正的病原体
分 分
裂 化
特异性抗体
相应的记忆细胞
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 又称活疫苗。用减毒或无毒力的活病原微生物制成的疫苗
优点
缺点
例子
易保存、运输；
毒力无法恢复，安全性高
需要多次接种；只产生体液免疫，不产生细胞免疫
免疫效果持久；
既可产生体液免疫，
也可产生细胞免疫。
毒力有可能恢复，安全性低；不易保存、运输
狂犬病疫苗等
卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等
灭活疫苗与减毒疫苗
减毒疫苗
灭活疫苗
新型疫苗
3. 疫苗的种类：
该类型的疫苗包括基因工程疫苗等，它是以现代基因工程的手段，由病毒DNA上的一段无毒序列制成。
这种疫苗安全性好，预防效果与灭活疫苗相似，但要多次强化。
新型疫苗
4.实例
（1）天花疫苗的发明和使用，根除了天花这种传染病。
新生儿出生24h内完成注射，接种后可以预防肺结核(肺结核杆菌引起的疾病)，一般来说，注射后具有终身免疫力。
（2）卡介苗
天花病毒
是预防和消灭脊髓灰质炎的有效手段，脊髓灰质炎病毒对脊髓灰质造成永久性损害，出现肢体弛缓性麻痹，俗称“小儿麻痹症”。
（3）脊髓灰质炎疫苗
“糖丸爷爷”顾方舟
4.实例
（4）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗
2006年，HPV（人类乳头瘤病毒）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。
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疫苗。这种新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。
（5）DNA疫苗
拓展：疫苗技术的发展——三代疫苗技术
第一代疫苗：指的是灭活疫苗和减毒活疫苗
第二代疫苗：又称为亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体
第三代疫苗：是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗
第一代疫苗
“打”病原体
第二代疫苗
“打”蛋白
第三代疫苗
“打”核酸
5.特点
2.具有 ，免疫力能维持 的时间。
1.具有 ，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。
特异性
记忆性
较长
6.意义
1.到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，
而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
2.随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。
思考·讨论
接种疫苗时遇到的问题
1.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？
2.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。
3.疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
4.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？
5.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？
6.疫苗注射成功的标志是什么？
7.疫苗多次注射的时间间隔不能太短，也不能太长，原因是什么？
1.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。
2.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。
临床应用中已有不少联合疫苗，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、风疹二联疫苗等。
联合疫苗包括多联疫苗（预防不同疾病）和多价疫苗（预防同一个疾病的多个亚型等，如流感三价疫苗）。
这种想法是可行的，免疫反应具有特异性，不同疫苗可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。
3.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。
4.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较低，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。
5.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。
6.疫苗注射成功的标志是什么？
生物体内产生了对应的抗体和记忆细胞。
7.疫苗多次注射的时间间隔不能太短，也不能太长，原因是什么？
①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，与后一次接种的疫苗发生免疫反应，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。
阅读课本P83-84及问题讨论，小组讨论完成以下问题
二、器官移植
1.器官移植的概念是什么？
2.资料1中最初的器官移植失败的原因是什么？
3.资料2中3岁男孩骨髓配型成功，配型即检查供体和受体之间的什么？
4.什么是组织相容性抗原（MHC）？
为什么一般白细胞不会攻击自身细胞而会攻击移植进来的器官？
5.器官移植成败的关键是什么？供者与受者的HLA达到多少相同就可以移植？
6.利用由自体干细胞培养的组织、器官进行移植，有何优点？
7.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成功率。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？
8、器官移植面临的主要问题及希望是什么？
2.资料1中最初的器官移植失败的原因是什么？
3.资料2中3岁男孩骨髓配型成功，配型即检查供体和受体之间的什么？
4.什么是组织相容性抗原（MHC）？为什么一般白细胞不会攻击自身细胞而会攻击移植进来的器官？
1.器官移植的概念？
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。
存在免疫排斥问题， 免疫功能低下导致感染器官的老龄化
组织相容性
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，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。它们是标明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，因此正常情况下不会攻击自身的细胞。
5.器官移植成败的关键是什么？供者与受者的HLA达到多少相同就可以移植？
6.利用由自体干细胞培养的组织、器官进行移植，有何优点？
器官移植的成败，主要取决于供者与受者的_____是否一致或相似，研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。
HLA
和自身的组织相容性抗原一致，不会出现排斥反应。
7.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成功率。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？
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。
（1）问题：
（2）希望：
①免疫排斥反应；
②供体器官短缺等。
①利用自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；
②使用免疫抑制剂可提高成活率；
8、器官移植面临的问题及希望：
同济大学团队首次在临床试验中利用自体肺部干细胞移植技术成功再生了患者的损伤肺部组织。
③倡导更多的人自愿捐献器官。
人体某些部位具有免疫“特权”，它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考虑配型。
睾丸也属于免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中，将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时，可能会发生免疫排斥。
【拓展】免疫豁免
实践应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
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。
三、免疫学在临床实践上的应用
1. 免疫预防
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。
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
检测病原体
2. 免疫诊断
实例1：早早孕检测
早孕试纸中含有能够与HCG(人绒毛膜促性腺激素)结合的抗体，能够与HCG结合，并形成抗原抗体复合物，最后再与色素分子结合，并在试纸上显现条带。
个体表现型
A型
B型
O型
AB型
红细胞
抗原类型
A抗原
B 抗原
无抗原
抗体类型
抗B抗体
抗A抗体
既有A抗体
又有B抗体
无抗体
实例2：ABO血型的鉴定
2. 免疫诊断
患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞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。
免疫治疗
免疫增强疗法
对免疫功能低下者
如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质
免疫抑制疗法
治疗一些自身免疫病
治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂
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。
3. 免疫治疗
比较 时间 注射的物质 目的
免疫预防 （主动免疫） 病原体感染前的预防 疫苗(经处理的抗原) 激发机体自身免疫反应，产生抗体和记忆细胞
免疫治疗 （被动免疫） 病原体感染后的治疗 抗体、细胞因子、血清等 直接注射免疫活性物质，增强人体抵御病原体的能力
免疫预防与免疫治疗的比较
【归纳总结】
免疫学的应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
疫苗
作用
概念
免疫抑制疗法
器官移植
解决方法
面临问题
如检测病原体、肿瘤标志物
免疫功能低下者
治疗类风湿关节炎等疾病
免疫增强疗法
类型
D
1、下列有关疫苗的叙述，正确的是(　　)
A．疫苗总是作为抗原起作用，激发人体的体液免疫，产生相应的记忆细胞和抗体
B．麻疹病毒减毒活疫苗是小分子物质，其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别
C．疫苗只能通过注射的方式接种
D．接种疫苗的目的是预防疾病，而不是治疗疾病
2、器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破,但异体器官移植手术最大的障碍就是免疫排斥反应。下列关于排斥反应的说法,错误的是(　　)
A.排斥反应主要是体液免疫作用的结果
B.发生排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白
C.一般情况下器官移植后患者要使用免疫抑制剂
D.对先天性免疫丧失者进行器官移植,不会出现排斥反应
A
3、下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是(　　)
A．注射胸腺激素和口服抗体
B．接种卡介苗和对病人输入抗体
C．注射麻疹疫苗和口服抗体
D．移植胸腺和输入细胞因子
B

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