第4節(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用第4章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過分析天花疫苗的發(fā)現(xiàn)過程,了解疫苗的作用原理,認(rèn)識(shí)疫苗的本質(zhì)及意義。2.結(jié)合個(gè)人接種疫苗的經(jīng)歷,論述疫苗的有效性和安全性,科學(xué)、理性選擇接種疫苗。3.通過案例分析免疫排斥和供體器官短缺等問題的內(nèi)在原因,激發(fā)學(xué)生對器官移植政策的認(rèn)同感,培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。課前篇自主預(yù)習(xí)一、疫苗1.概念:通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。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。3.歷史發(fā)展(1)我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家。(2)法國科學(xué)家巴斯德開創(chuàng)了科學(xué)地進(jìn)行免疫接種的新時(shí)期。(3)2006年,世界上第一個(gè)預(yù)防癌癥的疫苗——人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗獲得美國的批準(zhǔn)。(4)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,用于預(yù)防某個(gè)亞型的禽流感,這是新型的基因工程疫苗。知識(shí)拓展傳統(tǒng)疫苗種類(1)減毒活疫苗:經(jīng)甲醛處理后喪失致病能力、毒性減弱或基本無毒的活菌或病毒。常用的有卡介苗、牛痘疫苗等。一般接種一次,且接種量少,免疫時(shí)間長,效果好。(2)滅活疫苗:將病原微生物加熱或使用化學(xué)劑(通常是福爾馬林)滅活后制作而成。常用的有百日破疫苗、狂犬疫苗等。制備簡單,保存時(shí)間長且相對較安全,接種量大,需要多次接種。[思考]

2020年新型冠狀病毒引發(fā)全球性的疫情,各國都在積極研發(fā)疫苗,疫苗的實(shí)質(zhì)是什么?有何作用?答案

疫苗通常是用滅活的或者減毒的病原體制成的生物制品,其作用是刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞,從而對特定傳染病具有抵抗力。預(yù)習(xí)反饋判斷(1)接種疫苗所獲得的免疫力不能遺傳給后代。(

√)(2)采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)乙肝病毒衣殼蛋白并為人體接種,這種疫苗屬于減毒疫苗。(

×

)(3)疫苗促使人體產(chǎn)生與病原體對應(yīng)的記憶細(xì)胞。(

√

)(4)疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體。(

×

)二、器官移植1.概念:醫(yī)學(xué)上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)。2.原理: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,也叫人類白細(xì)胞抗原,簡稱HLA。它們是標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì),每個(gè)人的白細(xì)胞都認(rèn)識(shí)這些物質(zhì),因此正常情況下不會(huì)攻擊自身的細(xì)胞。如果將別人的器官或組織移植過來,白細(xì)胞就能識(shí)別出HLA不同而發(fā)起攻擊。3.移植的關(guān)鍵:器官移植的成敗,主要取決于供者與受者的HLA是否一致或相近。只要供者與受者的主要HLA有一半以上相同,就可以進(jìn)行器官移植。[思考]

免疫排斥反應(yīng)中,主要是特異性免疫中的哪種免疫的原因?答案

細(xì)胞免疫。預(yù)習(xí)反饋1.判斷(1)異體移植的器官難以成活,主要是由于體液免疫的結(jié)果。(

×

)(2)每個(gè)人的細(xì)胞表面都有HLA。(

√

)(3)免疫抑制劑的優(yōu)點(diǎn)是可以提高器官移植的成活率。(

√)(4)免疫治療目前處于實(shí)驗(yàn)階段,還沒有成為廣泛應(yīng)用的治療方法。(

×

)2.免疫學(xué)的應(yīng)用(連線)答案

課堂篇探究學(xué)習(xí)探究點(diǎn)一疫苗[情境創(chuàng)設(shè)]2020年1月24日,中國疾控中心成功分離中國首株新型冠狀病毒毒種。3月16日,重組新型冠狀病毒疫苗獲批啟動(dòng)臨床試驗(yàn)。4月13日,中國新型冠狀病毒疫苗進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn);6月19日,中國首個(gè)新型冠狀病毒mRNA疫苗獲批啟動(dòng)臨床試驗(yàn)。8月5日,北京生物制品研究所新型冠狀病毒滅活疫苗生產(chǎn)車間通過國家相關(guān)部門組織的生物安全聯(lián)合檢查,具備使用條件。8月20日,中國生物新型冠狀病毒滅活疫苗的臨床試驗(yàn)在秘魯啟動(dòng)(Ⅲ期)。思考回答相關(guān)疫苗的問題。1.新型冠狀病毒疫苗必須包含一個(gè)完整的新型冠狀病毒病原體嗎?為什么?答案

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,利用病原體的某些成分(如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類)及其產(chǎn)物也可以制備疫苗。2.是否所有人群都需要接種疫苗,尤其是減毒活疫苗?為什么?答案

一般情況下,不建議患免疫缺陷病的人群接種疫苗,特別是減毒活疫苗。這是因?yàn)檫@些個(gè)體的免疫力較低,接種疫苗相當(dāng)于受到外來抗原的刺激,處理不當(dāng),反而會(huì)感染病毒導(dǎo)致嚴(yán)重后果。3.2021年3月份某人接種新型冠狀病毒疫苗時(shí),大夫提醒他說:“這一兩天要留意,可能會(huì)有輕微發(fā)熱或其他癥狀。”為什么接種疫苗可能會(huì)有輕微的反應(yīng)?答案

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活疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)相對強(qiáng)烈,能引起可感知的反應(yīng)。4.患過某些傳染病后康復(fù)的人,終生不再患該病,而注射流感疫苗,只能短期內(nèi)預(yù)防流感。試?yán)盟鶎W(xué)知識(shí)解釋原因。答案

患過某些傳染病后康復(fù)的人,終生不再患該病的原因:一方面,相應(yīng)的記憶細(xì)胞可以在抗原消失后存活幾年甚至幾十年;另一方面,病原體變異類型少甚至基本無變異類型。注射流感疫苗,只能短期內(nèi)預(yù)防流感的原因:一方面,相應(yīng)的記憶細(xì)胞、抗體存活時(shí)間短;另一方面,流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,變異類型多且變異快?！練w納提升】1.疫苗的作用接種疫苗使人體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞,從而對特定傳染病具有抵抗力。知識(shí)拓展基因工程疫苗使用DNA重組生物技術(shù),把天然的或人工合成的遺傳物質(zhì)定向插入細(xì)菌、酵母菌或哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,使之充分表達(dá),經(jīng)純化后而制得的疫苗。應(yīng)用基因工程技術(shù)能制出不含感染性物質(zhì)的亞單位疫苗、穩(wěn)定的減毒疫苗及能預(yù)防多種疾病的多價(jià)疫苗。如把編碼乙型肝炎表面抗原的基因插入酵母菌基因組,制成DNA重組乙型肝炎疫苗;把乙肝表面抗原、流感病毒血凝素、單純皰疹病毒基因插入牛痘苗基因組中制成的多價(jià)疫苗等。2.疫苗的作用機(jī)理疫苗的應(yīng)用是人們根據(jù)免疫反應(yīng)的規(guī)律來設(shè)計(jì)的,當(dāng)給機(jī)體輸入外源抗原時(shí),免疫系統(tǒng)能夠產(chǎn)生反應(yīng),而且這種反應(yīng)具有特異性。除此之外,免疫系統(tǒng)還具有記憶性,免疫力能維持較長的時(shí)間。知識(shí)拓展滅活疫苗和減毒活疫苗的比較(1)病原微生物的狀態(tài)不同滅活疫苗是將病原微生物及其代謝產(chǎn)物用物理或化學(xué)的方法使其滅活,喪失毒力,但仍保留其免疫原性而制成的疫苗;減毒活疫苗是將病原微生物(細(xì)菌和病毒)在人工條件下使其喪失致病性,但仍保留其繁衍能力和免疫原性,以此制成減毒活疫苗。(2)在人體的作用時(shí)間不同滅活疫苗一般注射一針后產(chǎn)生的免疫力不高,需要注射2~3次或加強(qiáng)注射,才能產(chǎn)生較為滿意的免疫力;減毒活疫苗在體內(nèi)的作用時(shí)間長,往往只需要接種一次,即可產(chǎn)生穩(wěn)固的免疫力,這類疫苗有脊髓灰質(zhì)炎疫苗、麻疹疫苗等。(3)安全性不同滅活疫苗使用安全,易于保存,無污染危險(xiǎn);一般減毒活疫苗均保留一定殘余毒力,對一些個(gè)體(如免疫缺陷者)可能誘發(fā)嚴(yán)重疾病,減毒活疫苗是活微生物制劑,可能造成環(huán)境污染而引發(fā)交叉感染等。3.新型疫苗種類(1)DNA疫苗①原理:將編碼某種蛋白質(zhì)抗原的重組真核表達(dá)載體直接注射到動(dòng)物體內(nèi),使外源基因在活體內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生的抗原(外源基因表達(dá)的蛋白質(zhì))激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),從而誘發(fā)強(qiáng)而持久的體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答。②特點(diǎn):DNA疫苗更穩(wěn)定、更經(jīng)濟(jì)、更容易生產(chǎn),可用于預(yù)防,可用于治療。DNA疫苗使用一次,能產(chǎn)生長期免疫力。(2)RNA疫苗①原理:將編碼抗原決定簇的mRNA通過一定的設(shè)計(jì)和修飾,導(dǎo)入細(xì)胞,生產(chǎn)相應(yīng)的蛋白質(zhì),進(jìn)而引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。②特點(diǎn):a.不會(huì)整合到被免疫宿主的基因組中。b.可以在細(xì)胞質(zhì)中直接翻譯,無須運(yùn)輸?shù)胶藘?nèi)。c.免疫后抗原表達(dá)迅速達(dá)到高峰,然后又立刻衰減。【探究應(yīng)用】1.(2021江西贛州高三期末)若人受較深傷口的外傷時(shí),為避免破傷風(fēng)桿菌感染,常需要打破傷風(fēng)疫苗或抗破傷風(fēng)球蛋白。注射破傷風(fēng)疫苗前必須進(jìn)行過敏試驗(yàn),以免發(fā)生過敏反應(yīng)。注射抗破傷風(fēng)免疫球蛋白則不需要做過敏試驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.具有過敏體質(zhì)的人首次注射破傷風(fēng)疫苗可能產(chǎn)生過敏反應(yīng)B.破傷風(fēng)疫苗注射到人體后能被漿細(xì)胞識(shí)別,從而產(chǎn)生抗體C.注射抗破傷風(fēng)免疫球蛋白能使人獲得對破傷風(fēng)桿菌的長期免疫力D.注射到人體內(nèi)的抗破傷風(fēng)免疫球蛋白識(shí)別并結(jié)合破傷風(fēng)桿菌是在內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的答案

D解析

過敏反應(yīng)是再次接觸過敏原時(shí)發(fā)生的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;漿細(xì)胞無識(shí)別病原體能力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;抗破傷風(fēng)免疫球蛋白為抗體,本質(zhì)是蛋白質(zhì),不能在人體內(nèi)長期存在,因此注射抗破傷風(fēng)免疫球蛋白不能使人獲得長效的免疫力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;注射到人體的抗破傷風(fēng)免疫球蛋白存在于人體的內(nèi)環(huán)境中,識(shí)別并結(jié)合侵入人體的破傷風(fēng)桿菌,D項(xiàng)正確。2.(2021廣東)我國新冠疫情防控已取得了舉世矚目的成績,但全球疫情形勢仍然嚴(yán)峻。為更有效地保護(hù)人民身體健康,我國政府正在大力實(shí)施全民免費(fèi)接種新冠疫苗計(jì)劃,充分體現(xiàn)了黨和國家對人民的關(guān)愛。目前接種的新冠疫苗主要是滅活疫苗,下列敘述正確的是(

)①通過理化方法滅活病原體制成的疫苗安全可靠②接種后抗原會(huì)迅速在機(jī)體的內(nèi)環(huán)境中大量增殖③接種后可以促進(jìn)T細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生體液免疫④二次接種可提高機(jī)體對相應(yīng)病原的免疫防衛(wèi)功能A.①④ B.①③

C.②④ D.②③答案

A解析

通過理化方法滅活病原體,可使其內(nèi)部核酸失活,失去繁殖和感染能力,因此安全可靠,①正確。接種的抗原是經(jīng)過滅活處理的,不具有增殖能力,②錯(cuò)誤。接種疫苗后刺激B細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生體液免疫,③錯(cuò)誤。二次接種時(shí),機(jī)體內(nèi)的記憶細(xì)胞會(huì)識(shí)別抗原,迅速增殖分化,快速產(chǎn)生大量抗體,提高對相應(yīng)病原的防衛(wèi)功能,④正確。探究點(diǎn)二器官移植1.在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí),為什么都要先檢查供體和受體之間的組織相容性呢?答案

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(HLA),它們是標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì),每個(gè)人的白細(xì)胞都認(rèn)識(shí)這些物質(zhì),因此正常情況下不會(huì)攻擊自身的細(xì)胞。如果將別人的器官或組織移植過來,白細(xì)胞就能識(shí)別出HLA不同而發(fā)起攻擊。因此器官移植的成敗主要取決于供者與受者的HLA是否一致或相近,所以在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)都要先檢查供體和受體之間的組織相容性。2.利用自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植有何優(yōu)點(diǎn)?答案

自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因?yàn)樗鼈兊腍LA是相同的。3.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?答案

需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡,并盡量使運(yùn)用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體,或通過適當(dāng)?shù)腻憻?提高自身免疫力。【歸納提升】1.器官移植面臨的問題及解決辦法(1)免疫排斥問題:應(yīng)用免疫抑制劑。(2)供體器官短缺問題:加大自愿捐獻(xiàn)器官的宣傳力度;利用自體干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官。2.免疫預(yù)防與免疫治療

比較項(xiàng)目免疫預(yù)防免疫治療原理抗原刺激機(jī)體主動(dòng)產(chǎn)生免疫力提高或降低免疫系統(tǒng)的功能獲得方式抗原入侵獲得;注射疫苗獲得用抗體、細(xì)胞因子等免疫活性物質(zhì)進(jìn)行免疫增強(qiáng)療法;用免疫抑制劑進(jìn)行免疫抑制療法適用對象健康人患者或疑似患者3.“三看法”辨析免疫預(yù)防、免疫診斷和免疫治療

【探究應(yīng)用】1.器官移植是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,但異體器官移植手術(shù)最大的障礙就是免疫排斥反應(yīng)。下列關(guān)于排斥反應(yīng)的說法,錯(cuò)誤的是(

)A.排斥反應(yīng)主要是體液免疫作用的結(jié)果B.發(fā)生排斥反應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜外表面的糖蛋白C.器官移植后患者要使用免疫抑制劑D.對先天性免疫喪失者進(jìn)行器官移植,不會(huì)出現(xiàn)排斥反應(yīng)答案

A解析

排斥反應(yīng)主要是細(xì)胞免疫作用的結(jié)果,A項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生排斥反應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜外表面的糖蛋白,B項(xiàng)正確;器官移植后患者要使用免疫抑制劑,C項(xiàng)正確;對先天性免疫喪失者進(jìn)行器官移植,不會(huì)出現(xiàn)排斥反應(yīng),D項(xiàng)正確。2.(2021山東青島高二期末)研究表明,白色脂肪組織除了具有儲(chǔ)存能量的功能,還是機(jī)體防御功能的重要組成部分。機(jī)體發(fā)生病原體感染后,白色脂肪組織內(nèi)能夠聚集大量的記憶淋巴細(xì)胞群體。如圖是研究人員進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn),下