备课素材：器官移植免疫排斥的机理-高二上学期生物人教版选择性必修一VIP

器官移植免疫排斥的机理人教2019版高中生物学选择性必修一提到，器官移植免疫排斥反应：近年来高考题中考查器官移植相关知识的试题不少，这类题目中一般都会涉及器官移植时的排斥反应的本质。那么，器官移植时的排斥反应机理是什么？1943年Medawar为了查明异体移植失败的原因，在家兔身上进行了一系列实验研究，明确了异体移植失败是因为受者对供者的组织发生了免疫反应。1953年Gorer及Shell首次断定：小鼠的异体移植失败，关键在于H-2抗原不相容。不同近交品系小鼠有不同的H-2型，二个相同H-2型品系小鼠间移植，可不发生排斥反应。一、移植的类型根据供者与受者的遗传学关系可以把移植分为四种类型：1．自体移植：为同一个体移植，如自体皮片移植。2．同系移植：为同系异体间移植，如基因完全的一卵孪生子之间的移植，近交系内不同动物个体（基因型很相似的）之间的移植。3．同种异移植：为同种异体间的移植，如同一种内的不同个体之间的移植，如鼠→鼠。4．异种移植：为不同个体间的移植，如不同种动物之间的移植，猩猩→人；猪→人等。二、动物对移植物的免疫排斥反应受者的血管与供者的器官组织之间建立起血液循环之后，移植器官、组织的功能丧失，主要是由于免疫反应引起的损伤、坏死所致，其根据主要有以下几点：1．给小鼠移植异系皮肤后，在头几天内受者的血管长入移植的皮片内，但从第3-4天起皮片内的血液灌流开始减少，皮片内的淋巴细胞及单核巨噬细胞浸润逐渐增多（浆细胞很少），并出现水肿、缺血、同时局部的引流淋巴结肿大，其内有大量淋巴母细胞的出现及核分裂。到了第9-10天以后，皮片发生坏死，脱落，这称为第一次排斥反应。皮片脱落后，肉芽组织长入原来的移植部位，以后发生纤维化，形成疤痕；同时引流淋巴结也恢复原状。

2．如给该受者再次移植同一供者的皮肤，则在移植后的第3-4天提前出现排斥反应，而且强度比第一次强，血管很少或根本不长入移植的皮片内，皮片内很快地出现嗜中性白细胞、淋巴细胞及浆细胞浸润，并且血管内有血栓形成，这称为第二次排斥反应。3．如受者第二次接受另一供者的皮肤移植，则不出现第二次排斥反应，而是出现第一次排斥反应。4．如给新生小鼠摘除胸腺，则等到该小鼠长大后接近异系皮肤移植时，不发生移植排斥反应；但是如果给去胸腺小鼠注射同基因型的正常小鼠淋巴细胞时，则仍能发生移植排斥反应，这表明淋巴细胞在移植排斥反应中起决定性的作用。5．将已经发生过移植排斥反应小鼠的淋巴细胞注射到另一同基因型正常小鼠体内，然后再进行异系植皮时，则发生第二次排斥反应，皮片提早脱落，这提示：被异系皮肤致敏的淋巴细胞具有免疫回忆功能，即在第一次排斥反应中有一部分致敏淋巴细胞以回忆细胞的形式持续存在于小鼠体内。6．在发生过移植排斥反应的小鼠血清中可查到针对供者组织相容性的抗原的特异性抗体，这种抗体能凝集供者的红细胞（在人，则对供者的淋巴细胞有细胞毒作用）。

在器官移植时的排斥反应是一种特异性免疫反应，既有细胞免疫，又有体液免疫，但为细胞免疫为主。三、移植抗原（组织相容性抗原）移植的异体组织之所以被排斥，是因为受者的免疫系统对供者的组织发生了免疫反应的结果。引起这种免疫反应的抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。在小鼠，这一抗原系统称为H-2抗原系统，一个H-2抗原分分由二个具有H-2特异性的肽和二分子β2微球蛋白构成。小鼠H-2抗原的分布密度以脾脏为最高，其次为肝、淋巴结、胸腺；再次，以肺、肾上腺、肾脏之顺序递减，红细胞、脑、睾丸、骨骼肌很少。组织相容性表示一动物种系各个成员的抗原个体性，它决定于有核细胞表面的组织相容性抗原（移植抗原）的个体性。各种动物的主要组织相容性抗原都是由专门的基因决定的。决定主要组织相容的基因区称为主要组织相容性基因复合体（简称MHC）。小鼠的MHC座落在第17对常染色体短臂外端1/3，包括四个亚区。据估计，H-2基因复合体所含基因多达500余个，每一个区约含50～60个基因。H-2基因复合体的功能一是决定存在于细胞表面的同种异体抗原合成，另一是调控免疫反应（包括免疫反应及免疫抑制），二者之间是有关联的。因为很多免疫学特性是细胞膜功能的反应。例、用A、B、C三个纯种品系的小鼠进行皮肤移植实验。移植时，在某小鼠背部切除部分皮肤，将其他小鼠的皮肤移植上去，实验过程如图所示。请据图回答下列问题：（1）A2的皮肤片移植到A1上，皮肤片存活，这是因为它们属于

；从遗传学角度看，它们的

相同。（2）B1的皮肤片移植到A2上，移植后14天，皮肤片结痂脱落，这表明它们

，因此，A2对B1皮肤片产生了

反应，这种反应属于细胞免疫，主要是由

细胞引起的。被生物细胞识别为异物的物质，称为

。（3）如果B2和C1的皮肤片同时移植到曾移植过B1皮肤片的A2上，移植后，B2皮肤片6天脱落，而C1皮肤片14天脱落，产生这两种现象的原因分别是

。答案：（1）同一品系

基因型

（2）品系不同（或基因型不同）

排异

T淋巴

抗原

（3）因为A2已接受过B1皮肤片移植，体内已经产生对B品系的记忆细胞，因此当B2皮肤片移植上去，很快引起免疫应答，所以排异反应出现快。而C1皮肤片是第一次移植到A2上，A2体内没有能识别C品系的记忆细胞，所以需要较长时间才能引起免疫应答。解析：器官移植的成功与失败，主要取决于供体和受体的组织相容性抗原是否一致。A2的皮肤片移植到A1的皮肤上存活，说明二者组织相容性抗原一致，属于同一品系，同时也