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4.2 免疫学的应用
本节聚焦
疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？
器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
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？
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。
讨论：
00
问题探讨
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人，免疫学得到了越来越广泛的应用。
01
疫苗
01
疫苗
(1)我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。
(2)法国科学家巴斯德开创了科学地进行免疫接种的新时期。狂犬疫苗的研制者。
(3)2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。
(4)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,这是新型的基因工程疫苗。
预防不同种的子宫颈癌
01
疫苗
1.概念:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
2.机理:接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定的传染病具有抵抗力。
3.疫苗种类：
(1)灭活疫苗：将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。例如，狂犬疫苗等。
(2)减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。例如，卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
(3)核酸疫苗：是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA) 直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答， 以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。
目前，人类已研制出卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等多种疫苗。
疫苗名称 可预防的疾病
卡介苗 肺结核
脊髓灰质炎疫苗（OPV） 脊髓灰质炎
麻疹疫苗 麻疹
人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 子宫颈癌
风疹疫苗 风疹
乙脑疫苗 流行性乙型脑炎
流脑疫苗 流行性脑脊髓膜炎
百白破三联疫苗（DPT） 百日咳、白喉、破伤风
抗狂犬血清 狂犬病
01
疫苗
常见疫苗
01
疫苗
作用机理
新冠疫苗5条技术路线
Vero细胞中培养
新
冠
病
毒
灭活病毒
注射
人体
S蛋白基因(DNA)
质粒
重组质粒
导
入
CHO细胞
S蛋白
人体
注
射
提纯
人体
注射
5型腺病毒
注射
人体
S蛋白的mRNA
脂质体
mRNA疫苗
人体
注射
①
②
③
④
⑤
第一代疫苗：①；第二代疫苗：③；第三代疫苗：②④⑤
01
疫苗
疫苗研制思路
（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
4.疫苗引发免疫反应的特点：
5.接种疫苗的意义：
（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。
01
疫苗
思考1：为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？
思考2：接种多种疫苗很麻烦，设计一种用来预防多种疾病的疫苗，可行吗
思考3：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
思考4：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？
思考5：为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？
有些接种疫苗之后，机体会产生特异性免疫，可能会出现轻微发热或其他症状。
可行。将不同抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。如：四联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风及由b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎等。
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。
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。
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。
01
疫苗
02
器官移植
器官移植的面临哪些问题呢？
1.手术能否成功？（排斥反应？）2 .供体器官短缺？
1.概念：
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。
2.意义：
器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。
主要依赖于器官保存技术和外科手术方法等的不断改进，以及高效免疫抑制剂的陆续问世。
但器官移植依旧面临很多问题，其解决涉及免疫学的应用。
器官移植面临的问题
问题1：最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？
问题2：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？
没有考虑免疫排斥的问题。
组织相容性抗原越一致, 免疫排斥的可能性越低。
1.分析免疫排斥问题
02
器官移植
1.每个人的细胞 表面都带有一组与别人不同的蛋白质，标明细胞身份的标签物质。
2.白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。
3.正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。
MHC——组织相容性抗原
HLA ——人类白细胞抗原
同种异型抗原的直接识别及其效应
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。
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。
器官移植面临的问题
1.分析免疫排斥问题
02
器官移植
2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。
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2 000多例。
2015年中国有2 766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。
器官移植面临的问题
2.分析供体器官短缺问题
02
器官移植
为什么认同器官捐献的人很少呢？
1. 中国传统思想的伦理困境。
2 .脑死亡器官捐献，需要家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到了脑心双死亡的状态。
3.心死亡器官捐献，心跳停止后，器官容易缺血，仅在短时间内（约15分钟）符合捐献标准。
4.离体器官保存时限短：心脏5小时，肝12小时，胰腺和肾脏分别为20小时和24小时以内。
如何保证供体器官公平合理地分配给器官坏死的患者？
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”；
同年，《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。
病情紧急程度和供受者匹配程度
器官移植面临的问题
2.分析供体器官短缺问题
02
器官移植
探讨干细胞移植价值
人们普遍认为，患者自身干细胞（iPSC）分化而成的细胞，移植回体内之后不会引起免疫排斥。
没有风险的器官捐献可能成为现实
胚胎干细胞培养的心脏
器官移植面临的问题
2.分析供体器官短缺问题
02
器官移植
（1）问题：
（2）希望：
①免疫排斥反应；②供体器官短缺等。
①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。
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。
器官移植面临的问题和希望
02
器官移植
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
疫苗
03
免疫学在临床实践上的应用
癌症的免疫疗法
PD1或PD-L1抑制剂对肿瘤的作用机制
宫颈癌的预防—HPV疫苗
癌症的治疗
癌症的预防
网络资料
03
免疫学在临床实践上的应用
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（上一章）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。
补充了解：免疫豁免
小结
疫苗
概念
特点
分类
应用
免疫原性
安全性
减毒活疫苗
灭活疫苗
新型疫苗
免疫预防
免疫治疗
免疫诊断
器官移植
技术问题
观念问题
免疫排斥
供体器官短缺
本章小结
免疫系统
免疫系统的组成
免疫系统的功能
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
免疫防线
第一道防线
第二道防线
第三道防线
体液免疫
细胞免疫
免疫失调
免疫学应用
免疫调节
病原体
维持内环境稳态，保证代谢顺利进行
稳态调节网络
神经调节
体液调节
意义
阻挡
消灭
依靠抗体消灭
作用于靶细胞消灭
过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病
疫苗、器官移植
一、概念检测
被称为“糖丸爷爷”的顾方舟一生只做一件事情，即研制“糖丸”——脊髓灰质炎活疫苗，为我国消灭脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹)作出了重要贡献。判断下列相关表述是否正确。
①该“糖丸”是用灭活的病毒制成的( )
②该疫苗可以识别组织相容性抗原( )
③当接种该疫苗后，机体会产生一定的免疫反应( )
×
×
√
二、拓展应用
1.巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10—14天的匀浆失去家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了“过期病兔神经组织匀浆”的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年巴斯德将匀浆折射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。
①根据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？
曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。
②为什么要对小男孩连续注射十几天呢？
需要进行微量叠加
二、拓展应用
③现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学请查阅资料并与同学分享。
本质上它们没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道，现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的，可能含有活病毒和灭活病毒。

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