【课件】免疫学的应用课件 -2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

1、第四章 免疫调节第4节 免疫学的应用器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？本节聚焦12疫苗的作用是什么？为什么它能够发挥这样的作用？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？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。1700年，英国皇家学会会员、著名医生马丁 李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信， 信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程：“打开天花患者的小脓包，用棉

2、花吸沾一点脓液，并使之干燥然后放入可能患天花人的鼻子里。” 被接种者会轻度感染天花，然后痊愈。 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 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。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。“天花始终盘恒，将墓地填满尸体。它用无尽的恐惧折磨幸免之人，又无情的给劫后余生的人留下累累疮痕。”英国历史学家麦考利英国牛痘接种法1790年，英国医生爱德华詹纳发现牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。牛奶厂挤奶女工感染过牛痘后，就不再患天花。牛痘症状在她们身上仅表现为手上出现一些脓疱，伴随一些轻

3、微的不适。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。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1014天的匀浆失去使家兔患病的作用。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，巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后， 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病

4、疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。1.概念: 2.机理：接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病 具有抵抗力。一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。2.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。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。一疫苗1.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 ？寄生于兔神经组织中的狂犬病病毒3.为什么要对小男孩连续注射十几天呢 ？刺激免

5、疫系统产生更多的记忆细胞和抗体4.现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗 ？本质上没有区别，但制作方法是不一样的。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，一般都是灭活病毒；而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能同时含有活病毒和灭活病毒。思考：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，刺激人体产生抗体疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。第1代疫苗（常规疫苗）第2代疫苗（基因工程疫苗）第3代疫苗 接种的核酸疫苗在人体内表达抗原特性物质，刺激机体产生特异性免疫反应（核酸疫苗）一疫苗常见疫苗名称可预防的疾病天花疫苗天花卡介苗肺结核脊髓灰质炎疫苗（OPV）脊髓灰质炎麻

6、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一疫苗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。(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。3.疫苗种类：(3)核酸疫苗：RNA疫苗：以现代基因工程的方法，将编码抗原决定簇的mRNA导入细胞，翻译产生相应的蛋白质，进而引起机体产生免疫应答

7、。DNA疫苗：以现代基因工程的方法，利用病毒DNA的一段无毒序列与载体连接制成。导入细胞后DNA先转录产生相应mRNA，再翻译产生相应的蛋白质，进而引起机体产生免疫应答。例如：新型乙肝疫苗、禽流感疫苗等。一疫苗4、疫苗产品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。一疫苗卡介苗（BCG Vaccine）是由减毒牛型结核杆菌悬浮液制成的活菌苗，具有增强巨

8、噬细胞活性，加强巨噬细胞杀灭肿瘤细胞的能力，活化T淋巴细胞，增强机体细胞免疫的功能。最早由法国科学家卡尔梅特和介朗研制成功。4、疫苗产品一疫苗一疫苗脊髓灰质炎疫苗是预防和消灭脊髓灰质炎的有效手段。脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病。病毒主要侵犯人体脊髓灰质前角的灰、白质部分，对灰质造成永久性损害，出现肢体弛缓性麻痹。部分患者可发生迟缓性神经麻痹并留下瘫痪后遗症，一般多见于5岁以下小儿，故俗称“小儿麻痹症”。“糖丸爷爷”顾方舟4、疫苗产品一疫苗4、疫苗产品人乳头瘤病毒是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是球形DNA病毒，能引起人体皮肤黏膜的鳞状上皮增殖。表现为寻常疣、生殖器

9、疣（尖锐湿疣）等症状。 随着性病中尖锐湿疣的发病率急速上升和宫颈癌、肛门癌等的增多，人乳头瘤病毒（hpv）疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。预防不同种的子宫颈癌一疫苗4、疫苗产品2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书。DNA疫苗是将编码目的抗原蛋白基因序列的质粒经肌肉注射导入宿主细胞，通过转录系统表达抗原蛋白，诱导宿主产生针对该抗原蛋白的免疫应答，从而达到免疫目的的新型基因工程疫苗。是未来人和动物预防与治疗疫苗重要的技术发展方向之一。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,可能会有轻微发烧或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应

10、 ?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思考.讨论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。 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，且不能相互干扰。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、风疹二联疫苗等。3.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

11、经过抗原呈递细胞的识别、处理、呈递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。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？一般情况下，不建议接种疫苗，特别是减毒疫苗。因为此类儿童的免疫力低，疫苗相当于抗原，有可能引起患病。二器官移植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做器官移植。2.意义：治疗多种重要疾病的有效手段。猪的心脏与人的心脏大小差不多，其管道分布和动力输出也非常相似。所以“猪是异种器官移植的最佳选择，在国际上已成为共识”。时间国家过程结果1905年法国法国医生布兰斯多将兔肾切成薄片植入肾功

12、能衰竭儿童体内，手术很成功。这是世界上第一例异种器官移植手术16天后，儿童死于排斥反应引发的肺部感染1906年法国一位法国医生分别将一只猪的肾脏和一只山羊的肝脏移植到两名女性体内。病患术后数周内死亡1964年美国6只狒狒的肾脏被植入人体，同时给病人使用了免疫抑制药物。患者最长存活9个月2021年美国美国马里兰大学医学院团队对一名晚期心脏病的男性患者实施了全球首例转基因猪心移植。移植的心脏运转良好3.人类异种器官移植大事记：二器官移植思考.讨论可能主要是没有考虑免疫排斥问题。进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击。4、器官移植面临的问题最初进行的器官移植，为什么

13、总是不成功呢？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？解决方法： 器官移植前先进行配型，即检查供体和受体之间的组织相容性二器官移植思考.讨论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（MHC）,也叫人类白细胞抗原简称HLA。白细胞能够识别HLA，区分自己和非己，正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。同种异型抗原的直接识别及其效应 一般HLA的相似度至少达到50%以上就可以进行器官移植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。在

14、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？二器官移植思考.讨论在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？二器官移植思考.讨论在进行器官移植时，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？环孢素A免疫抑制剂药物能弱化人体的免疫系统，使之不会攻击外来的器官，提升新器官的存活时间。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。二器官移植4、器官移植面临的问题：利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植

15、，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。解决方法： 使用免疫抑制剂自体干细胞移植利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点 ？供体器官短缺免疫排斥5.免疫豁免：机体某些特定部位（如眼角膜、睾丸、脑等），其在解剖上与免疫细胞隔绝或在局部微环境中存在抑制免疫应答的机制，从而一般在移植后不发生免疫排斥反应。眼角膜移植手术去除睾丸的公鸡一免疫预防二免疫诊断三免疫治疗疫苗检测病原体、肿瘤标志物等免疫增强疗法、免疫抑制疗法、三免疫学在临床实践上的应用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

16、人工主动免疫注射抗原人工被动免疫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。患病后措施三免疫学在临床实践上的应用免疫诊断：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（2）检测肿瘤标志物 (如甲胎蛋白AFP)三免疫学在临床实践上的应用个体表现型A型B型O型AB型红细胞表面抗原类型A抗原B抗原无抗原A抗原、B抗原血清中抗体类型B抗体A抗体A抗体、B抗体无抗体A抗体 B抗体O型A型B型AB型人类ABO血型检测A抗体A抗体 B抗体 B抗体早孕检测检测原理：人绒毛膜促性腺激素（HCG）是孕妇体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素。在孕妇的尿液中较多存在HCG，未怀孕的女子尿液中几乎不含有HCG三免疫学在临床实践上的应用免疫治疗：1.概念：利用免疫学原理，针对疾病的发生机制，人为干预或调整 机体的免疫功能，达到治疗疾病的目的。2.分类：免疫治疗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，增强患者免疫能力器官移植自身免疫病使用免疫抑制剂，抑制免疫系统的功能，延长移植器官的寿命。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三免疫学在临床实践上的应用三免疫学在临床实践上的应用癌症的免疫疗法PD1或PD-