4.4免疫学的应用课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第四章免疫调节第四节

免疫学的应用问题探讨

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？讨论：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。一、疫苗我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳（Jenner）发明牛痘疫苗奠定了基础。法国科学家

有关疫苗的研制，开创了

地进行

__的新时期。巴斯德科学免疫接种巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。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。一、疫苗一、疫苗1疫苗的概念：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品2机制：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灭活疫苗浆细胞记忆B细胞抗体辅助性T细胞B细胞APC真正的病原体记忆B细胞浆细胞抗体清除病原体体液免疫一、疫苗减毒疫苗APC记忆B细胞辅助性T细胞B细胞靶细胞记忆T细胞细胞毒性T细胞浆细胞抗体细胞毒性T细胞真正的病原体记忆B细胞浆细胞抗体清除病原体靶细胞记忆T细胞细胞毒性T细胞裂解靶细胞暴露抗原体液免疫+细胞免疫一、疫苗减毒疫苗灭活疫苗蛋白类疫苗病毒载体疫苗核酸疫苗3种类：1疫苗的概念：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品2机制：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、疫苗减毒疫苗：将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理，在依然能够引起免疫反应的前提下，显著降低它的致病能力。战斗力100战斗力10减毒疫苗卡介苗（预防肺结核）脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活）即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）麻疹疫苗（预防麻疹）举例：牛痘疫苗天花疫苗减毒疫苗：将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理，在依然能够引起免疫反应的前提下，显著降低它的致病能力。战斗力100战斗力10减毒疫苗卡介苗（预防肺结核）脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活）即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）麻疹疫苗（预防麻疹）举例：牛痘疫苗天花疫苗优点：接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好缺点：不易减毒不易保存、运输毒力回升，感染疾病一、疫苗灭活疫苗：对病原体进行热处理或者化学灭活，将它们彻底变成尸体，只要有足够的技巧，这些尸体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。战斗力100战斗力0灭活疫苗举例：狂犬疫苗我国研制的新冠疫苗流感疫苗人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（世界上第一个预防癌症的疫苗）一、疫苗灭活疫苗：对病原体进行热处理或者化学灭活，将它们彻底变成尸体，只要有足够的技巧，这些尸体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。战斗力100战斗力0灭活疫苗举例：狂犬疫苗我国研制的新冠疫苗流感疫苗人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（世界上第一个预防癌症的疫苗）优点：制备简单，保存时间长且相对较安。缺点：接种量大，且需要多次接种。一、疫苗战斗力10减毒疫苗战斗力0灭活疫苗人们需要大量的培养病原体才能对其进行灭活或者解毒的操作，而病原体的培养也限制了这类疫苗的产能一、疫苗一蛋白类疫苗：人工合成特定种类的蛋白质，并将这些蛋白质作为抗原注入人体来引起免疫反应，完成免疫，蛋白类疫苗举例：某些新冠疫苗一、疫苗一病毒载体疫苗：科学家使用基因编辑技术，将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中，让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原，从而在人体内产生免疫反应。病原体a弱病毒一、疫苗病毒载体疫苗：科学家使用基因编辑技术，将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中，让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原，从而在人体内产生免疫反应。病毒载体疫苗病原体a弱病毒一、疫苗核酸疫苗：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。一、疫苗优点：免疫保护力增强，制备简单，省时省力举例：新型乙肝疫苗某个亚型的禽流感疫苗等一2018年5月，我国首个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，将有广阔的应用前景。一、疫苗一、疫苗第一代疫苗：第二代疫苗：第三代疫苗：第一代疫苗“打”病原体第二代疫苗“打”蛋白第三代疫苗“打”核酸疫苗的肌肉注射指的是灭活疫苗和减毒活疫苗又称为亚单位疫苗，是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。是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗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①②③④⑤第一代疫苗：①；第二代疫苗：③；第三代疫苗：②④⑤一、疫苗——新冠疫苗5条技术路线一、疫苗4特点：（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。5意义：（1）免疫系统具有特异性

（2）免疫系统具有记忆性思考讨论【问题探究1】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（具有抗原性即可）。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。思考讨论【问题探究2】某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？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，能引起可感知的反应。思考讨论【问题探究3】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。可行，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。制备联合疫苗时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，还有麻疹、风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。思考讨论【问题探究4】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？不同类型的免疫缺陷病患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力低下，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。（1）注射某种疫苗后，体内可能有细胞毒性T细胞的产生

（

）（2）注射过流感疫苗后，就不会再患感冒

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）（3）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

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）判断常考语句，澄清易混易错小试牛刀1.(2021·广东，1改编)下列关于灭活疫苗的叙述，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抗原的免疫防御功能A.①④ B.①③ C.②④ D.②③√小试牛刀2.某地启动适龄女性HPV疫苗免费接种项目，项目使用的疫苗为国产二价HPV疫苗，可预防高危型HPV16和HPV18两个亚型的感染。HPV(人乳头瘤病毒)是一种环状双链DNA病毒，高危型HPV持续感染是宫颈癌发生和发展最重要的致病因素。下列相关叙述正确的是A.与SARS病毒相比，HPV基因的突变率较低B.初次接种二价HPV疫苗，会刺激一个B细胞分化出多种浆细胞C.HPV对人体来说是一种抗原，会被细胞毒性T细胞裂解D.初次接种HPV疫苗后，若提前进行第二次疫苗接种可以增强免疫效果√小试牛刀二、器官移植二、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。阅读课本思考讨论并回答相关问题！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。思考讨论【问题探究1】最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？可能主要是因为没有考虑到免疫排斥问题。细胞免疫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—组织相容性抗原（MHC），也叫人类白细胞抗原（HLA）。②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。③正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。④如果将别人的组织或器官移植过来，就能识别HLA不同而发起攻击。⑤除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。组织相容性抗原(HLA)⑥器官移植成败的关键：主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相似。⑦器官移植条件：只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。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。思考讨论【问题探究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？因为细胞表面含有分子标签—组织相容性抗原，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，则不适合移植。资料3:

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。思考讨论【问题探究3】为什么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。器官短缺原因：器官移植免疫排斥的解决方法：①免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用，②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；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。思考讨论【问题探究4】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。思考讨论【问题探究5】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？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。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。3器官移植现状和面临的问题及希望现状面临的问题及希望器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段，其主要原因有两点：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。（1）问题：免疫排斥、供体器官短缺等。（2）希望：利用干细胞培养相应的组织、器官；更多的人自愿捐献器官。二、器官移植三、免疫学在临床实践上的应用2.免疫治疗：①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。②免疫抑制疗法：如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。③免疫调节：用物理、化学或生物学等手段调节免疫功能。④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。1.免疫预防：患病前的措施。接种疫苗。患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、淋巴因子等药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。3.免疫诊断（

诊断措施）：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。免疫学在临床实践上的应用凝集反应如ABO血型的鉴定、菌种鉴定沉淀反应如可溶性抗原与抗体结合，形成沉淀标记技术如免疫荧光法免疫诊断免疫荧光ABO血型的鉴定免疫沉淀三、免疫学在临床实践上的应用小试牛刀（1）器官