【公开课】免疫学的应用课件高二上学期生物人教版选择性必修1

第四章

免疫调节第4节

免疫学的应用学习目标：1.阐明疫苗发挥作用的原理。2.说出器官移植面临的问题，认同器官捐献。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？问题探讨讨论1：为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？麻疹病毒单一而稳定，因此当一个人感染了麻疹病毒以后身体产生相应的抗体，这些抗体可以保证人不再被相同的麻疹病毒感染，也就是不再患第二次麻疹。麻疹病毒讨论2：为什么接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了？①流感病毒有多种亚型，每个季节盛行的流感病毒都有所不同。②流感病毒为单链RNA病毒，极易发生变异。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。2.

作用机理：疫苗浆细胞记忆B细胞辅助性T细胞B细胞真正的病原体记忆B细胞浆细胞APC1.概念：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞)，从而对特定传染病具有抵抗力。抗体抗体清除病原体（特点：记忆性和特异性）(1)灭活疫苗：又称死疫苗，用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险，主要诱导特异性免疫抗体产生。3.

疫苗种类及实例优点：不足：目的：举例：狂犬疫苗、流感疫苗、我国研制的新冠疫苗、人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（世界上第一个预防癌症的疫苗）接种量大，且需要多次接种，只产生体液免疫，不产生细胞免疫。使机体产生更多的抗体和记忆B细胞制备简单，安全性高，保存时间长，易保存、运输。(2)减毒疫苗：又称活疫苗，将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理，丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗。3.

疫苗种类及实例优点：不足：毒力有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。水痘疫苗、天花疫苗卡介苗（预防肺结核）麻疹疫苗（预防麻疹）脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹））举例：接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好；既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。新型疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。1.DNA疫苗(1)概念：DNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因导入到动物体内，使其在体内表达并产生抗原(外源基因表达的蛋白质)，从而激活机体的免疫系统，诱发免疫应答。(2)特点：制备简单，省时省力；使用一次，就能产生长期免疫力，无需增加剂量。延伸拓展：新型疫苗2.RNA疫苗(1)概念：RNA疫苗是将编码抗原的mRNA通过一定的设计和修饰，导入细胞，以细胞为“工厂”，生产相应的抗原蛋白质，进而引起机体产生免疫应答。(2)特点：不会整合到宿主的基因组中；可以在细胞质中直接翻译，无需运输到核内；免疫后抗原表达迅速达到高峰，然后又立刻衰减。第一代疫苗“打”病原体“打”蛋白“打”核酸第二代疫苗第三代疫苗拓展：疫苗接种技术线路(1)我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。4.疫苗的发展历程人痘接种法：挑取天花脓疱及痂皮，将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种，被接种者大部分可以自愈，死亡率约2%。英国的外科医生詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗。牛痘接种法：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，间或伴随一些轻微的不适。牛痘与人痘具有相同的免疫原性、而且更安全。

接种物接种后反应免疫效果人痘接种人减毒天花病毒脓疱，2%的致死率不再感染天花牛痘接种牛减毒天花病毒脓疱，间或伴随一些轻微的不适(2)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。巴斯德简介：1822年12月27日~1895年9月25日，法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。(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。2006年，人乳头瘤病毒(HPV)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。(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。疫苗名称作用天花疫苗预防天花病毒感染卡介苗预防结核病脊髓灰质炎疫苗(“糖丸”)预防脊髓灰质炎（小儿麻痹症）人乳头状瘤病毒（HPV）疫苗预防宫颈癌麻疹疫苗预防麻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新型冠状病毒肺炎灭活疫苗（Vero细胞）预防新冠病毒的感染常见的疫苗及其预防的疾病(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。5.疫苗作用特点6.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。(1)特异性，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。(2)记忆性，免疫力能维持较长的时间。结合自己的疫苗接种经历，讨论以下问题：1.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？不建议。特别是减毒活疫苗。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。思考·讨论接种疫苗时遇到的问题2.为什么有些疫苗要注射多次？刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞。3.某同学接种了疫苗，大夫说这一两天要留意，可能会有轻微发烧或其它症状。为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？疫苗是用灭活或减毒的病原体制成的，疫苗作为抗原使机体发生免疫反应。有些减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。4.有人认为接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种预防多种疾病的疫苗，这样可行吗？可行，免疫反应具有特异性，不同的疫苗引发不同的免疫反应，产生不同的记忆细胞。制备联合疫苗要保证其中含有不同的有效抗原成分。如：百白破三联疫苗可同时预防百日咳、白喉、破伤风。思考·讨论接种疫苗时遇到的问题疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？不必。一般情况下，引起免疫反应病原体所含有的抗原，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜等）及其产物制备疫苗。旁栏思考（P83）1.(2021·广东，1)我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩，但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康，我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划，充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗，下列叙述正确的是①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防御功能A.①④ B.①③ C.②④ D.②③典题应用√2.1885年，巴斯德将患有狂犬病的病犬脑组织提取液注入兔脑中，连续传代90代并进行干燥后，制成了世界上第一支减毒狂犬病疫苗。下列叙述不正确的是A.以兔作为宿主传代90代降低了狂犬病病毒的毒性B.减毒处理后的狂犬病病毒仍然具有抗原特异性C.减毒狂犬病疫苗注入体内可引发特异性免疫反应D.动物实验证明研发的疫苗安全有效即可临床使用√1.概念：2.现状：器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。(1)器官保存技术和外科手术方法等的不断改进；(2)高效免疫抑制剂的陆续问世。器官移植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。资料1：人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。1901年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。1952年，法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一颗肾，然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。讨论1：最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？可能是没有考虑免疫排斥问题。问题1：外来器官于机体来说相当于什么成分？问题2：器官移植面临的最大问题是什么？思考：器官移植手术后，免疫系统会把外来的器官当作“非己”成分进行攻击，主要是什么免疫起作用？抗原免疫排斥细胞免疫思考·讨论器官移植所面临的问题及希望资料2：据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。讨论2：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？这是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。思考·讨论器官移植所面临的问题及希望3.

器官移植容易失败原因①组织相容性抗原②免疫排斥注：免疫排斥主要是细胞免疫起作用每个人的白细胞都能够识别HLA，区分自己和非己。正常情况下，白细胞不会攻击自身细胞。如果将异体的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。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——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（HLA）。器官移植的关键：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。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。讨论3：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？①供体与受体的主要HLA有一半以上相同。

事实上，除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。②受体在器官移植初期使用免疫抑制剂免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率，给需要进行器官移植的患者带来了希望。4.提高器官移植的成功率资料3：据世界卫生组织于2013年的调查结果显示，全球一年实施了12万例器官移植手术，而这只能满足不到10％移植需求者的需求。另有数据表明，2015年，我国实施器官移植手术突破1万例（其中肝移植2000多例、肾移植5000多例），位居世界第二位，但2015年肝移植需求者新增4000多人，肾移植需求者新增了1万多人。讨论4：该资料说明器官移植面临什么问题？供体器官十分短缺①免疫排斥反应②供体器官十分短缺5.器官移植存在的问题脑死亡器官捐献：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。心死亡器官捐献：心跳停止后，器官容易缺血，仅在约15min符合捐献标准。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20h和24h以内。资料4：据媒体报道，2015年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；2017年，研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后，它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。讨论5：利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，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。人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织）③利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物。人体移植器官短缺寻求可代替的抑制器官猪的内脏与人相似在器官供体基因组导入某种调节因子抑制抗原决定基因的表达或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官①利用自体干细胞培养相应的组织和器官自体干细胞一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种APSC多能细胞，是一类具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。6.器官移植的希望②鼓励更多的人自愿捐献器官1.免疫预防——疫苗患病前的措施，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。主动免疫（抗原）减毒疫苗：如伤寒菌苗、卡介苗灭活疫苗：如如乙脑疫苗、牛痘苗类毒素：如白喉、破伤风类毒素新型疫苗：如核酸疫苗被动免疫（抗体）抗毒素：如白喉抗毒素免疫球蛋白：如丙种球蛋白免疫学在临床实践上的应用2.免疫诊断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。如检测病原体和肿瘤标志物。检测病原体检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)实例1：早早孕检测早孕试纸中含有能够与人绒毛膜促性腺激素(HCG)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AB型O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ABO血型是通过抗原抗体反应原理来检测。不同血型的人，在红细胞表面含有不同的抗原，能与相应抗体发生反应，出现肉眼可见的凝集反应。实例2：ABO血型的鉴定患病后的措施。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

(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？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(3)现在用的狂犬病疫苗与巴斯德