第4章免疫調(diào)節(jié)高中生物選擇性必修1穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)第4節(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用目標(biāo)素養(yǎng)1.運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀,概述疫苗的作用及疫苗發(fā)揮作用的機(jī)理。2.能夠向他人宣傳預(yù)防流感等傳染病的知識,結(jié)合自身情況選擇接種流感疫苗及其他疫苗。3.理解器官移植面臨的問題,并認(rèn)識到僅靠目前的醫(yī)療技術(shù)和科技發(fā)展水平,并不能解決供體器官短缺的問題,認(rèn)同器官捐獻(xiàn)。知識概覽一、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.作用原理接種疫苗后,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.應(yīng)用機(jī)理人們根據(jù)

免疫反應(yīng)

的規(guī)律來設(shè)計(jì)的,促進(jìn)對機(jī)體有利的免疫反應(yīng),從而維護(hù)人體健康。4.實(shí)例(1)目前,預(yù)防傳染病的疫苗有天花疫苗、卡介苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗和麻疹疫苗等。(2)人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗可以預(yù)防由HPV引起的幾種子宮頸癌,是世界上第一個(gè)預(yù)防癌癥的疫苗。(3)2018年5月,我國首個(gè)DNA疫苗獲得新獸藥證書,用于預(yù)防某個(gè)亞型的禽流感。5.免疫系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)免疫系統(tǒng)的反應(yīng)具有特異性。(2)免疫系統(tǒng)具有記憶性。微思考1人體接種甲型H1N1流感疫苗后,一段時(shí)間內(nèi),當(dāng)H1N1侵染機(jī)體時(shí),機(jī)體不易患病,其主要原因是什么?提示:接種甲型H1N1流感疫苗后,機(jī)體產(chǎn)生了抗體和記憶B細(xì)胞。記憶B細(xì)胞受到H1N1刺激后,會迅速增殖分化,形成大量的漿細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,從而使人體對H1N1具有抵抗力。微判斷11.疫苗必須包含完整的病原體。(

)2.一般情況下,建議患免疫缺陷病的兒童要主動接種疫苗。(

)××微訓(xùn)練1

下列有關(guān)疫苗的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.疫苗可有效預(yù)防自身免疫病B.可用滅活的或減毒的病原體制成疫苗C.有些疫苗可通過口服方式給藥D.疫苗可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特定的抗體答案:A解析:疫苗對自身免疫病無效,A項(xiàng)錯(cuò)誤。疫苗通常用滅活的或減毒的病原體制成,接種疫苗后,人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,B、D兩項(xiàng)正確。有些疫苗可通過口服方式給藥,如脊髓灰質(zhì)炎疫苗,C項(xiàng)正確。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.器官移植面臨的問題:

供體器官短缺

和免疫排斥的問題。3.器官移植容易失敗的原因進(jìn)行器官移植手術(shù)后,免疫系統(tǒng)會把來自其他人的器官當(dāng)作“非己”成分

進(jìn)行攻擊。4.器官移植的條件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。5.免疫抑制劑的應(yīng)用,大大提高了

器官移植

的成活率。微思考2白細(xì)胞為什么能夠識別并攻擊移植的外來器官?提示:白細(xì)胞能夠識別移植器官的組織相容性抗原。微判斷21.只有供者與受者的主要HLA完全相同,才可以進(jìn)行器官移植。(

)2.器官移植普遍存在的問題包括免疫排斥和供體器官短缺等。(

)3.在進(jìn)行器官移植時(shí),使用免疫抑制劑可以提高器官移植的成活率。(

)×√√微訓(xùn)練2醫(yī)生給一個(gè)腎衰竭病人移植了一個(gè)健康的腎。盡管手術(shù)做得很成功,但幾周后,這個(gè)移植的腎仍然壞死了。這里所提到的移植的腎上能引發(fā)免疫反應(yīng)的物質(zhì)屬于(

)A.病原體 B.吞噬體C.抗體

D.抗原答案:D一

免疫預(yù)防與免疫治療問題探究《中華人民共和國疫苗管理法》自2019年12月1日起施行。疫苗和公眾健康直接相關(guān),涉及公共安全和國家安全,和一般藥品相比具有特殊性。下表是某公司生產(chǎn)的人用狂犬病疫苗(Vero細(xì)胞)說明書(部分)。主要成分本品系用狂犬病毒固定毒株aGV,接種于Vero細(xì)胞(生物反應(yīng)器微載體),培養(yǎng)后收獲病毒液,經(jīng)濃縮、滅活、純化,加入適量的人血白蛋白、硫柳汞稀釋分裝而成注意事項(xiàng)①本疫苗不能進(jìn)行血管內(nèi)注射,禁止針頭插入血管;②抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)和本疫苗絕不能使用同一支注射器,也絕不能在同一部位注射;③禁止臀部注射;④疫苗接種時(shí),忌飲酒、濃茶等刺激性食物及劇烈運(yùn)動等;⑤疫苗有異物、瓶有裂紋或標(biāo)簽不清者,均不得使用;⑥本疫苗禁止凍結(jié)請回答下列問題。(1)為什么注意事項(xiàng)中特別強(qiáng)調(diào)“抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)和本疫苗絕不能使用同一支注射器,也絕不能在同一部位注射”?提示:抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)屬于抗體,該公司生產(chǎn)的人用狂犬病疫苗屬于滅活的病原體,如果使用同一注射器或在同一部位注射,可能直接引起病原體、抗體的特異性結(jié)合,二者都失去效果。(2)患有免疫缺陷病的兒童,能否接種疫苗?尤其是減毒疫苗?提示:患有免疫缺陷病的兒童接種疫苗時(shí)應(yīng)使用滅活疫苗,切忌接種各種減毒疫苗。滅活疫苗和減毒疫苗的差別在于滅活疫苗中的病毒不具有感染性,在體內(nèi)不能增殖,已喪失或減弱致病性,但仍然保持免疫原性,接種后可以刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,達(dá)到保護(hù)作用。減毒疫苗可以在接種者的體內(nèi)增殖,長時(shí)間和機(jī)體細(xì)胞發(fā)生作用,誘導(dǎo)產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫力,然而患免疫缺陷病的兒童自身的免疫力不足,接種減毒疫苗后可能會感染病毒導(dǎo)致嚴(yán)重后果。歸納總結(jié)1.免疫預(yù)防與免疫治療的比較比較項(xiàng)目免疫預(yù)防免疫治療概念通過接種疫苗,誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)通過接種針對某種病原體的抗體而獲得免疫力目的病原體感染前的預(yù)防病原體感染后的治療或緊急預(yù)防比較項(xiàng)目免疫預(yù)防免疫治療方法把疫苗接種到人體內(nèi),使人產(chǎn)生對傳染病的抵抗能力,增強(qiáng)人的免疫力;初次接種引發(fā)初次免疫反應(yīng),兩次或多次接種可使機(jī)體產(chǎn)生更多的記憶細(xì)胞針對免疫功能低下者,輸入抗體、胸腺素、細(xì)胞因子等增強(qiáng)病人的免疫力;對于有些疾病則使用免疫抑制劑比較項(xiàng)目免疫預(yù)防免疫治療注射的物質(zhì)疫苗抗體、細(xì)胞因子和血清等實(shí)例①新生兒口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗、注射卡介苗等②各年齡段健康人群注射乙型肝炎疫苗①向甲型H1N1流感患者體內(nèi)輸入康復(fù)者的血清(其內(nèi)有相應(yīng)抗體)②向被狂犬咬傷的人體內(nèi)輸入狂犬病毒抗體2.區(qū)分自然免疫和人工免疫(1)自然免疫:在自然狀態(tài)下由病原體感染而使機(jī)體獲得的針對相應(yīng)病原體的免疫能力。如人體感染天花病毒后不再患天花。(2)人工免疫:由人工注射相應(yīng)抗原或抗體而獲得的免疫能力,即預(yù)防接種獲得的免疫力。如人工注射天花疫苗可預(yù)防天花。3.使人體獲得免疫力的方法曲線解讀(1)方法①屬于免疫治療,是給患者注射抗體,以消滅抗原,如當(dāng)某人患甲型肝炎時(shí),由于已經(jīng)感染病原體,此時(shí)最好采用方法①。(2)方法②屬于免疫預(yù)防,是在患病前給個(gè)體注射疫苗,使機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞。這種方法要比直接注射抗體獲得的免疫力更持久。典例剖析【例1】

乙型肝炎疫苗的接種需在一定時(shí)期內(nèi)間隔注射三次,其目的是(

)A.使機(jī)體積累更多數(shù)量的疫苗B.使機(jī)體產(chǎn)生更多種類的淋巴細(xì)胞C.使機(jī)體產(chǎn)生更多數(shù)量的抗體和記憶細(xì)胞D.使機(jī)體產(chǎn)生更強(qiáng)的非特異性免疫答案:C解析:接種乙型肝炎疫苗要在一定時(shí)期內(nèi)間隔注射三次,目的是激發(fā)機(jī)體的二次免疫反應(yīng),使機(jī)體產(chǎn)生更多數(shù)量的抗體和記憶細(xì)胞。學(xué)以致用1.下圖是一正常人接種疫苗后體內(nèi)抗體濃度變化記錄。下列有關(guān)疫苗接種的敘述,正確的是(

)A.接種不同的疫苗,具有使抗體甲產(chǎn)量增加的作用,使免疫反應(yīng)加強(qiáng)B.疫苗接種追加第二劑,短時(shí)間內(nèi)即可產(chǎn)生大量抗體C.疫苗接種追加第二劑后,非特異性免疫發(fā)揮功能,使體內(nèi)產(chǎn)生大量抗體D.疫苗接種追加第二劑后,第一劑殘留的具有專一性的抗體大量增生答案:B解析:接種不同的疫苗,只會產(chǎn)生不同種類的抗體和記憶細(xì)胞,不會使抗體甲產(chǎn)量增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤。產(chǎn)生抗體的過程屬于特異性免疫,C項(xiàng)錯(cuò)誤。同種疫苗再次接種后,再次免疫產(chǎn)生的抗體大量增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤。二

器官移植及免疫學(xué)的其他應(yīng)用問題探究目前,我國有尿毒癥患者數(shù)百萬人,治療尿毒癥的有效手段是腎移植。請回答下列問題。(1)在進(jìn)行腎移植前,為什么都要先進(jìn)行配型,檢查供體和受體之間的組織相容性呢?提示:若配型不合適,移植的腎會被免疫系統(tǒng)當(dāng)作抗原進(jìn)行攻擊。(2)若移植的腎由于免疫排斥而死亡,在此過程中哪種免疫細(xì)胞起主要作用?提示:細(xì)胞毒性T細(xì)胞。(3)在進(jìn)行器官移植時(shí),如何減輕或消除免疫排斥反應(yīng),提高器官移植的成活率?提示:盡量讓HLA配型一致;服用免疫抑制藥物;利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出來的器官進(jìn)行移植。歸納總結(jié)1.器官移植面臨的問題及解決辦法(1)免疫排斥問題:使用免疫抑制劑。(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.免疫診斷(1)概念:應(yīng)用免疫學(xué)的理論、技術(shù)和方法診斷各種疾病和測定免疫狀態(tài)。(2)方法:免疫診斷包括放射免疫、酶聯(lián)免疫、化學(xué)發(fā)光等。酶聯(lián)免疫試劑具有成本低、可大規(guī)模操作等特點(diǎn);而化學(xué)發(fā)光試劑具有靈敏、快速、穩(wěn)定、選擇性強(qiáng)、重現(xiàn)性好、易于操作、方法靈活多樣的優(yōu)點(diǎn)。典例剖析【例2】

甲型肝炎病毒的抗體在機(jī)體內(nèi)可維持5年左右。下列關(guān)于甲型肝炎免疫檢測的敘述,正確的是(

)A.某人甲型肝炎抗體檢測為陽性,則此人為甲型肝炎患者B.某人甲型肝炎抗體檢測為陽性,抗原檢測為陰性,則此人已痊愈但仍攜帶甲型肝炎病毒C.某人甲型肝炎抗原檢測為陰性,則此人未接觸過甲型肝炎病毒,且抗體檢測必為陰性D.某人甲型肝炎抗體檢測為陰性,則此人不可能患有甲型肝炎答案:D解析:某人甲型肝炎抗體檢測為陽性,則推測此人接種過甲型肝炎疫苗,或曾經(jīng)感染過甲型肝炎病毒,但不一定是甲型肝炎患者,A項(xiàng)錯(cuò)誤。某人甲型肝炎抗體檢測為陽性,抗原檢測為陰性,則其不攜帶甲型肝炎病毒,B項(xiàng)錯(cuò)誤。某人甲型肝炎抗原檢測為陰性,則其不攜帶甲型肝炎病毒,不能說明其未接觸過甲型肝炎病毒,抗體檢測也未必為陰性,C項(xiàng)錯(cuò)誤。某人甲型肝炎抗體檢測為陰性,則此人沒有患甲型肝炎,D項(xiàng)正確。學(xué)以致用2.隨著免疫系統(tǒng)研究的逐步深入,免疫學(xué)在免疫預(yù)防、免疫診斷、免疫治療和器官移植等方面得到了廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于免疫學(xué)應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.預(yù)防接種不是人體獲得針對某種病原體的特異性免疫能力的唯一途徑B.抗原和抗體特異性結(jié)合的特性可用于病原體和腫瘤的臨床診斷C.外傷患者注射破傷風(fēng)疫苗屬于免疫治療D.對于要進(jìn)行器官移植的患者,可采用免疫抑制療法C解析:人體被某病原體感染后也能獲得針對該種病原體的特異性免疫能力,因此預(yù)防接種不是人體獲得針對某種病原體的特異性免疫能力的唯一途徑。外傷患者注射破傷風(fēng)疫苗屬于免疫預(yù)防,而免疫治療包括免疫增強(qiáng)療法和免疫抑制療法。由于免疫作用,器官移植后會發(fā)生免疫排斥現(xiàn)象,可采用免疫抑制療法提高器官移植的成功率。1.我國科研工作者研發(fā)了針對乙型肝炎患者的“三明治”療法,即先注射強(qiáng)效抗體(G12),再注射疫苗以激活宿主的體液免疫反應(yīng)。保證“三明治”療法后終身免疫機(jī)制的是(

)A.外源抗體G12

B.內(nèi)源抗體C.記憶B細(xì)胞

D.T細(xì)胞答案:C解析:記憶B細(xì)胞可以長時(shí)間具有記憶功能,甚至使機(jī)體“終身”免疫。2.有一種生物活性繃帶的原理是先采集一些細(xì)胞標(biāo)本,再讓其在特殊膜片上增殖,5~7天后,將膜片敷到患者傷口上,膜片會將細(xì)胞逐漸“釋放”到傷口處,并促進(jìn)新生皮膚層生長,達(dá)到愈合傷口的目的。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.膜片“釋放”的細(xì)胞能與患者自身皮膚愈合,與兩者細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)B.種植在膜片上的細(xì)胞樣本最好選擇患者本人的干細(xì)胞C.若采用異體皮膚移植會導(dǎo)致免疫排斥反應(yīng),主要是因?yàn)榭贵w對移植的皮膚細(xì)胞有殺傷作用D.人的皮膚燒傷后易引起感染,主要是由非特異性免疫機(jī)能受損所致答案:C解析:膜片“釋放”的細(xì)胞能與患者自身皮膚愈合,與兩者細(xì)胞膜上的糖蛋白的識別功能有關(guān),A項(xiàng)正確。種植在膜片上的細(xì)胞樣本最好選擇患者本人的干細(xì)胞,這樣不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng),B項(xiàng)正確。若采用異體皮膚移植會導(dǎo)致免疫排斥反應(yīng),主要是因?yàn)榧?xì)胞毒性T細(xì)胞對移植的皮膚細(xì)胞有殺傷作用,C項(xiàng)錯(cuò)誤。皮膚是保衛(wèi)人體的第一道防線,屬于非特異性免疫,因此人的皮膚燒傷后易引起感染,主要是由非特異性免疫機(jī)能受損所致,D項(xiàng)正確。3.下圖中的曲線顯示了兩種使人體獲得免疫力的方法。據(jù)圖判斷,下列說法正確的是(

)A.當(dāng)某人被患狂犬病的狗咬傷時(shí)采用方法②進(jìn)行免疫比較好B.采用方法①可以使人獲得比方法②更持久的免疫力C.采用方法②使人體獲得抗體的過程屬于細(xì)胞免疫D.醫(yī)學(xué)上一般采用方法②進(jìn)行免疫預(yù)防答案:D解析:人被患狂犬病的狗咬傷后,需要抗體盡快與抗原結(jié)合,而采用方法②進(jìn)行免疫需要較長的時(shí)間,故采用方法①較好;方法②是通過注射抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞,會獲得比方法①更持久的免疫力;產(chǎn)生抗體的過程屬于體液免疫。4.禽流感病毒易在鳥類中暴發(fā),人類也可能感染該病毒。經(jīng)研究,可將禽流感病毒分為16個(gè)H亞型(H1~H16)和9個(gè)N亞型(N1~N9)。請回答下列問題。(1)禽流感病毒侵入人體內(nèi)環(huán)境后,

細(xì)胞產(chǎn)生抗體,當(dāng)其侵入細(xì)胞后,需通過

免疫釋放病毒,再由體液免疫發(fā)揮作用。

(2)H5N1