【課件】免疫學(xué)的應(yīng)用課件 -2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

1、第四章 免疫調(diào)節(jié)第4節(jié) 免疫學(xué)的應(yīng)用器官移植面臨哪些問題？該如何解決這些問題？本節(jié)聚焦12疫苗的作用是什么？為什么它能夠發(fā)揮這樣的作用？問題探討某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過一兩個(gè)月，她患流感了；而她聽說接種過一次麻疹疫苗，終生就不會(huì)得麻疹了她對此很困惑：這到底是什么原因呢？為什么注射的流感疫苗沒起到預(yù)防作用呢？流感病毒極易發(fā)生變異，該同學(xué)注射的流感疫苗所預(yù)防的流感與她所患的流感可能不是同一個(gè)類型的、所以沒有起到預(yù)防作用。1700年，英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、著名醫(yī)生馬丁 李斯特收到一封英國商人從中國寄去的信， 信中描述了商人在中國看到的人痘接種過程：“打開天花患者的小膿包，用棉

2、花吸沾一點(diǎn)膿液，并使之干燥然后放入可能患天花人的鼻子里?！?被接種者會(huì)輕度感染天花，然后痊愈。 我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家 在人類的歷史上，傳染病奪去了無數(shù)人的生命。而免疫學(xué)正是在人類與傳染病斗爭的過程中發(fā)展起來的。人痘接種中的有效成分是減毒的天花病毒，人痘接種后不再感染天花?！疤旎ㄊ冀K盤恒，將墓地填滿尸體。它用無盡的恐懼折磨幸免之人，又無情的給劫后余生的人留下累累瘡痕。”英國歷史學(xué)家麥考利英國牛痘接種法1790年，英國醫(yī)生愛德華詹納發(fā)現(xiàn)牛痘癥狀通常是在母牛的乳房部位出現(xiàn)局部潰瘍。牛奶廠擠奶女工感染過牛痘后，就不再患天花。牛痘癥狀在她們身上僅表現(xiàn)為手上出現(xiàn)一些膿皰，伴隨一些輕

3、微的不適。法國科學(xué)家巴斯德有關(guān)疫苗的研制，開創(chuàng)了科學(xué)地進(jìn)行免疫接種的新時(shí)期。巴斯德主要成就巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。巴斯德 巴斯德將感染了狂犬病的兔的神經(jīng)組織制成勻漿，每天取樣給家兔注射。開始幾天被注射的家兔都會(huì)發(fā)病，但隨著勻漿放置時(shí)間的延長， 家兔發(fā)病的反應(yīng)越來越弱：放置1014天的勻漿失去使家兔患病的作用。這時(shí)，如果再給這些沒有發(fā)病的、被注射了 “過期病兔神經(jīng)組織勻漿” 的家兔注射新鮮病兔的神經(jīng)組織勻漿，家兔也不會(huì)發(fā)病了。 1885年，巴斯德將勻漿注射給一個(gè)9歲的被瘋狗咬傷的小男孩，連續(xù)注射十幾天后， 小男孩活了下來。這位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后來，巴斯德制成了狂犬病

4、疫苗，即過期病兔的神經(jīng)組織勻漿。1.概念: 2.機(jī)理：接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，從而對特定傳染病 具有抵抗力。一疫苗疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。2.疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體嗎？為什么？疫苗不必包含一個(gè)完整的病原體。一般情況下，引起免疫反應(yīng)的并不是整個(gè)病原體，而是病原體所含有的抗原。因此，可以利用病原體的某些成分（如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類）及其產(chǎn)物制備疫苗。隨著免疫學(xué)、生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA疫苗也已經(jīng)在臨床中使用。一疫苗1.據(jù)上述資料推測，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本質(zhì)是什么 ？寄生于兔神經(jīng)組織中的狂犬病病毒3.為什么要對小男孩連續(xù)注射十幾天呢 ？刺激免

5、疫系統(tǒng)產(chǎn)生更多的記憶細(xì)胞和抗體4.現(xiàn)在用的狂犬病疫苗與巴斯德制作的疫苗有區(qū)別嗎 ？本質(zhì)上沒有區(qū)別，但制作方法是不一樣的?，F(xiàn)在狂犬病疫苗多使用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)制備，一般都是滅活病毒；而巴斯德的狂犬病疫苗是憑經(jīng)驗(yàn)制成的、可能同時(shí)含有活病毒和滅活病毒。思考：通過基因工程原理獲得的具有免疫活性的病原特異性結(jié)構(gòu)蛋白，刺激人體產(chǎn)生抗體疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。第1代疫苗（常規(guī)疫苗）第2代疫苗（基因工程疫苗）第3代疫苗 接種的核酸疫苗在人體內(nèi)表達(dá)抗原特性物質(zhì)，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)（核酸疫苗）一疫苗常見疫苗名稱可預(yù)防的疾病天花疫苗天花卡介苗肺結(jié)核脊髓灰質(zhì)炎疫苗（OPV）脊髓灰質(zhì)炎麻

6、疹疫苗麻疹人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗子宮頸癌風(fēng)疹疫苗風(fēng)疹乙腦疫苗流行性乙型腦炎流腦疫苗流行性腦脊髓膜炎百白破三聯(lián)疫苗（DPT）百日咳、白喉、破傷風(fēng)抗狂犬血清狂犬病一疫苗3.疫苗種類：(1)滅活疫苗：將抗原病原微生物用物理方法滅活后制作而成。制備簡單，保存時(shí)間長且相對較安全，接種量大，且需要多次接種。例如：狂犬疫苗。(2)減毒疫苗：喪失致病能力，毒性減弱或基本無毒的活菌或病毒。接種一次，且接種量少免疫時(shí)間長，效果好。 例如：卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗。3.疫苗種類：(3)核酸疫苗：RNA疫苗：以現(xiàn)代基因工程的方法，將編碼抗原決定簇的mRNA導(dǎo)入細(xì)胞，翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，進(jìn)而引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答

7、。DNA疫苗：以現(xiàn)代基因工程的方法，利用病毒DNA的一段無毒序列與載體連接制成。導(dǎo)入細(xì)胞后DNA先轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)mRNA，再翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，進(jìn)而引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。例如：新型乙肝疫苗、禽流感疫苗等。一疫苗4、疫苗產(chǎn)品天花是由天花病毒引起的傳染病。在天花存在的幾千年里，它的傳染性之強(qiáng)、肆虐范圍之廣、死亡率之高，可謂使人“聞之喪膽”，1980年，世界衛(wèi)生組織宣布天花在地球上絕跡人類徹底消滅了天花。 這一偉大功業(yè)靠的是世界衛(wèi)生組織和各國的共同努力，但最大的功臣乃是“天花疫苗”的一位發(fā)明者英國的外科醫(yī)生詹納。一疫苗卡介苗（BCG Vaccine）是由減毒牛型結(jié)核桿菌懸浮液制成的活菌苗，具有增強(qiáng)巨

8、噬細(xì)胞活性，加強(qiáng)巨噬細(xì)胞殺滅腫瘤細(xì)胞的能力，活化T淋巴細(xì)胞，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫的功能。最早由法國科學(xué)家卡爾梅特和介朗研制成功。4、疫苗產(chǎn)品一疫苗一疫苗脊髓灰質(zhì)炎疫苗是預(yù)防和消滅脊髓灰質(zhì)炎的有效手段。脊髓灰質(zhì)炎是由脊髓灰質(zhì)炎病毒引起的一種急性傳染病。病毒主要侵犯人體脊髓灰質(zhì)前角的灰、白質(zhì)部分，對灰質(zhì)造成永久性損害，出現(xiàn)肢體弛緩性麻痹。部分患者可發(fā)生遲緩性神經(jīng)麻痹并留下癱瘓后遺癥，一般多見于5歲以下小兒，故俗稱“小兒麻痹癥”。“糖丸爺爺”顧方舟4、疫苗產(chǎn)品一疫苗4、疫苗產(chǎn)品人乳頭瘤病毒是一種屬于乳多空病毒科的乳頭瘤空泡病毒A屬，是球形DNA病毒，能引起人體皮膚黏膜的鱗狀上皮增殖。表現(xiàn)為尋常疣、生殖器

9、疣（尖銳濕疣）等癥狀。 隨著性病中尖銳濕疣的發(fā)病率急速上升和宮頸癌、肛門癌等的增多，人乳頭瘤病毒（hpv）疫苗是世界上第一個(gè)預(yù)防癌癥的疫苗。預(yù)防不同種的子宮頸癌一疫苗4、疫苗產(chǎn)品2018年5月，我國首個(gè)人和動(dòng)物的DNA疫苗獲得新獸藥證書。DNA疫苗是將編碼目的抗原蛋白基因序列的質(zhì)粒經(jīng)肌肉注射導(dǎo)入宿主細(xì)胞，通過轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)表達(dá)抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生針對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，從而達(dá)到免疫目的的新型基因工程疫苗。是未來人和動(dòng)物預(yù)防與治療疫苗重要的技術(shù)發(fā)展方向之一。接種疫苗時(shí)遇到的問題 1.某同學(xué)接種了流感疫苗,大夫提醒他說:“這一兩天要留意,可能會(huì)有輕微發(fā)燒或其他癥狀。”為什么接種疫苗可能會(huì)有輕微的反應(yīng)

10、 ?疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品，接種的疫苗作為外來抗原可激發(fā)機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，有些疫苗尤其是減毒疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)相對強(qiáng)烈思考.討論2.有人認(rèn)為,接種多種疫苗很麻煩,應(yīng)該設(shè)計(jì)一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗。這種想法可行嗎?請談?wù)勀愕睦碛伞?這種想法是可行的。因?yàn)槊庖叻磻?yīng)具有特異性，不同疫苗可以引發(fā)不同的免疫過程，產(chǎn)生不同的記憶細(xì)胞。 理論上，制備聯(lián)合疫苗時(shí)要保證其中含有不同的有效抗原成分，且不能相互干擾。臨床應(yīng)用中已有不少聯(lián)合疫苗，例如：百白破三聯(lián)疫苗可以同時(shí)預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)；還有麻疹、風(fēng)疹二聯(lián)疫苗等。3.為什么注射疫苗一段時(shí)間后才會(huì)起作用 ？疫苗作為抗原進(jìn)入人體后，要

11、經(jīng)過抗原呈遞細(xì)胞的識(shí)別、處理、呈遞以及淋巴細(xì)胞的增殖、分化后才能產(chǎn)生抗體。因此，注射疫苗一段時(shí)間后，人體才具有免疫力。4.患免疫缺陷的兒童能否接種疫苗，尤其是減毒活疫苗？ 為什么？一般情況下，不建議接種疫苗，特別是減毒疫苗。因?yàn)榇祟悆和拿庖吡Φ?，疫苗相?dāng)于抗原，有可能引起患病。二器官移植1.概念：醫(yī)學(xué)上把用正常的器官置換喪失功能的器官，以重建其生理功能的技術(shù)叫做器官移植。2.意義：治療多種重要疾病的有效手段。豬的心臟與人的心臟大小差不多，其管道分布和動(dòng)力輸出也非常相似。所以“豬是異種器官移植的最佳選擇，在國際上已成為共識(shí)”。時(shí)間國家過程結(jié)果1905年法國法國醫(yī)生布蘭斯多將兔腎切成薄片植入腎功

12、能衰竭兒童體內(nèi)，手術(shù)很成功。這是世界上第一例異種器官移植手術(shù)16天后，兒童死于排斥反應(yīng)引發(fā)的肺部感染1906年法國一位法國醫(yī)生分別將一只豬的腎臟和一只山羊的肝臟移植到兩名女性體內(nèi)。病患術(shù)后數(shù)周內(nèi)死亡1964年美國6只狒狒的腎臟被植入人體，同時(shí)給病人使用了免疫抑制藥物?；颊咦铋L存活9個(gè)月2021年美國美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)對一名晚期心臟病的男性患者實(shí)施了全球首例轉(zhuǎn)基因豬心移植。移植的心臟運(yùn)轉(zhuǎn)良好3.人類異種器官移植大事記：二器官移植思考.討論可能主要是沒有考慮免疫排斥問題。進(jìn)行器官移植手術(shù)后，免疫系統(tǒng)會(huì)把來自其他人的器官當(dāng)作“非己”成分進(jìn)行攻擊。4、器官移植面臨的問題最初進(jìn)行的器官移植，為什么

13、總是不成功呢？在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)，為什么都要先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？解決方法： 器官移植前先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性二器官移植思考.討論每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì)組織相容性抗原（MHC）,也叫人類白細(xì)胞抗原簡稱HLA。白細(xì)胞能夠識(shí)別HLA，區(qū)分自己和非己，正常情況下，白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。同種異型抗原的直接識(shí)別及其效應(yīng) 一般HLA的相似度至少達(dá)到50%以上就可以進(jìn)行器官移植因?yàn)槭荏w和供體的組織相容性抗原越一致，在進(jìn)行移植時(shí)發(fā)生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活。如果配型不合適，發(fā)生排斥的可能性就大，就不適合移植。在

14、進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)，為什么都要先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？二器官移植思考.討論在不能100%配型成功的情況下，如何提高移植器官的成活率？二器官移植思考.討論在進(jìn)行器官移植時(shí)，運(yùn)用免疫抑制劑可以提高成活率。但這些藥物會(huì)使淋巴細(xì)胞減少，因而患者容易患感染性疾病。這一問題該如何解決？環(huán)孢素A免疫抑制劑藥物能弱化人體的免疫系統(tǒng)，使之不會(huì)攻擊外來的器官，提升新器官的存活時(shí)間。需要在使用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡，并盡量讓使用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉，提高自身免疫力。二器官移植4、器官移植面臨的問題：利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植

15、，移植器官和受體的組織相容性抗原是相同的，移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。解決方法： 使用免疫抑制劑自體干細(xì)胞移植利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，有何優(yōu)點(diǎn) ？供體器官短缺免疫排斥5.免疫豁免：機(jī)體某些特定部位（如眼角膜、睪丸、腦等），其在解剖上與免疫細(xì)胞隔絕或在局部微環(huán)境中存在抑制免疫應(yīng)答的機(jī)制，從而一般在移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。眼角膜移植手術(shù)去除睪丸的公雞一免疫預(yù)防二免疫診斷三免疫治療疫苗檢測病原體、腫瘤標(biāo)志物等免疫增強(qiáng)療法、免疫抑制療法、三免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用免疫學(xué)應(yīng)用免疫預(yù)防免疫診斷免疫治療 檢測病原體、腫瘤標(biāo)志物等滅活疫苗減毒疫苗類毒素新型疫苗免疫球蛋白抗毒素注射抗體

16、人工主動(dòng)免疫注射抗原人工被動(dòng)免疫根據(jù)抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性，將免疫學(xué)技術(shù)和制劑用于臨床診斷?；疾『蟠胧┤庖邔W(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用免疫診斷：1.概念：根據(jù)抗原抗體反應(yīng)的高度特異性，將免疫學(xué)技術(shù)和制劑 （如：單克隆抗體）用于臨床診斷2.實(shí)例：（1）檢測病原體（2）檢測腫瘤標(biāo)志物 (如甲胎蛋白AFP)三免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用個(gè)體表現(xiàn)型A型B型O型AB型紅細(xì)胞表面抗原類型A抗原B抗原無抗原A抗原、B抗原血清中抗體類型B抗體A抗體A抗體、B抗體無抗體A抗體 B抗體O型A型B型AB型人類ABO血型檢測A抗體A抗體 B抗體 B抗體早孕檢測檢測原理：人絨毛膜促性腺激素（HCG）是孕婦體內(nèi)胎盤產(chǎn)生的一種糖蛋白類激素。在孕婦的尿液中較多存在HCG，未懷孕的女子尿液中幾乎不含有HCG三免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用免疫治療：1.概念：利用免疫學(xué)原理，針對疾病的發(fā)生機(jī)制，人為干預(yù)或調(diào)整 機(jī)體的免疫功能，達(dá)到治療疾病的目的。2.分類：免疫治療免疫增強(qiáng)療法免疫抑制療法針對免疫功能低下者，輸入抗體、胸腺激素、細(xì)胞因子等，增強(qiáng)患者免疫能力器官移植自身免疫病使用免疫抑制劑，抑制免疫系統(tǒng)的功能，延長移植器官的壽命。使用免疫抑制劑，抑制免疫系統(tǒng)的功能，用來治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病三免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用三免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用癌癥的免疫療法PD1或PD-