1、第第4节节 免疫学的应用免疫学的应用第4章 免疫调节2022-1-11 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？为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？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。讨论：讨论： 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。一、疫苗一、疫苗我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家；我国是世界上最
2、早用免疫的方法预防传染病的国家； 公元公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后世纪，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来英国的外科医生詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基发明牛痘疫苗奠定了基础。础。 法国科学家巴斯德有关疫苗的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研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。的新时期。主要成就主要成就 疾病的病菌说疾病的病菌说 否定微生物自然发生说否定微生物自然发生说 巴氏杀菌法巴氏杀菌法 狂犬病疫苗、鸡霍乱疫苗等多种疫苗狂犬病疫苗、鸡霍乱疫苗等多种疫苗 巴斯德简介：（巴斯德简介：（18221822年年1212月月2
3、727日日18951895年年9 9月月2525日），法国微生物学家、化学家，日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。近代微生物学的奠基人。什么是疫苗？什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？一、疫苗一、疫苗1.1.概念：概念：疫苗通常是用疫苗通常是用_的或的或_的的_制成的生物制品；制成的生物制品；灭活灭活减毒减毒病原体病原体2.2.作用：作用： 接种疫苗后，人体内可产生相应的接种疫苗后，人体内可产生相应的_（以及相应的（以及相应的_），从而对特定的传染病具有抵抗力；），从而对特定的传染病具有抵抗力；抗体抗体记忆细胞记忆细胞3.3
4、.实例实例（1 1）天花疫苗：）天花疫苗： 根除了天花；根除了天花；卡介苗卡介苗（2 2）（预防结核病）、（预防结核病）、脊髓灰质炎疫苗脊髓灰质炎疫苗 （即糖丸，预防脊髓灰质炎）（即糖丸，预防脊髓灰质炎）麻疹疫苗麻疹疫苗 （预防麻疹）（预防麻疹）（3 3） 人乳头瘤病毒（人乳头瘤病毒（HPVHPV）疫苗）疫苗第一个预防癌症的疫苗（美国）第一个预防癌症的疫苗（美国）（预防由（预防由HPVHPV引起的几种子宫颈癌）引起的几种子宫颈癌）（4 4） 我国研制的某个亚型的禽流感疫苗，我国研制的某个亚型的禽流感疫苗， 我国首个我国首个DNADNA疫苗疫苗 目前，人类已研制出卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗
5、等多种疫苗。 风疹疫苗风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 是将编码某种抗原蛋白的外源基因是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA (DNA 或或RNA ) RNA ) 直接导入动物体细胞内，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并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，原蛋白， 诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答， 以达到以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感
6、疫苗。省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。（3 3）核酸疫苗：）核酸疫苗： 经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。3 3、种类：、种类：（1 1）减毒疫苗：）减毒疫苗：（2 2）灭活疫苗：）灭活疫苗： 将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，需要多次接种。如狂犬疫苗等。（2 2）具有）具有_，免疫力能维持，免疫力能维持_的时间。的时间。（1 1）具有）具有_，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体
7、引起的传染病起的传染病 当给机体输入当给机体输入_时时, ,免疫系统能够免疫系统能够_。4.4.作用机理：作用机理：外源抗原外源抗原产生反应产生反应特异性特异性记忆性记忆性较长较长5.5.疫苗引发免疫反应的特点：疫苗引发免疫反应的特点：6.6.接种疫苗的意义：接种疫苗的意义：（1 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）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。措施。（2 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）随着免疫学、生物化学的发
8、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疗性制剂接种疫苗时遇到的问题接种疫苗时遇到的问题1.1.以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。如卡介苗能预防肺结核、乙肝疫苗能预防乙型肝炎等如卡介苗能预防肺结核、乙肝疫苗能预防乙型肝炎等2.2.某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。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为什么接种疫苗
9、可能会有轻微的反应？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。反应。接种疫苗时遇到的问题接种疫苗时遇到的问题3.3.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。疾病的疫苗。这种想法可行吗？请谈谈你的理由。 这种
10、想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。理论上，制备以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中已有不少联合疫苗，例如，百白破三联疫苗可以同时预防百日已有不少联合疫苗，例如，百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗等。咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗等。2022-1-11疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？疫苗必须包含一个完整的病原体吗
11、？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。因此，可以应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原。因此，可以利用病原体的某些成分利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制备疫及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA 疫苗也疫苗也已经在临床中使用。已经在临床中使用。P83P83旁栏思考题：旁栏思考题：2022-1-11 患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫患免疫缺陷病
12、的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？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较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当，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。容易引起强烈的免疫反应。P83P83批判性思维：批判性思维：二、器官移植二、
13、器官移植1.1.概念：概念： 用用_的器官置换的器官置换_的器官，以的器官，以_其其_的技术；的技术；正常正常丧失功能丧失功能重建重建生理功能生理功能2.2.技术支持技术支持: : 器官移植已经成为治疗多器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。种重要疾病的有效手段。器官保存技术器官保存技术外科手术方法外科手术方法免疫抑制剂免疫抑制剂3.3.意义：意义：器官移植所面临的问题及希望器官移植所面临的问题及希望资料资料1 1 人类很早就尝试做器官移植以挽人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。救一些病人。19011901年，法国医生卡雷尔年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：在给一位朋友的信中
14、写道：“肾移植这肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。功过。”1952”1952年，法国另一位医生为一年，法国另一位医生为一位位1616岁的患者移植了患者母亲的一颗肾，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然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了2222天。天。讨论讨论 1. 1.最初进行的器官移植，为什么总是最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？不成功呢？ 可能主要是没有考虑免疫排斥可能主要是没有考虑免疫排斥问题。问题。资料资料2 2 据媒体报道，瑞金市据媒体报道，瑞金市3 3岁男孩张某岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的
15、骨髓与身患白血病。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，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。与其亲属的骨髓配型均没有成功。 2. 2.在进行器官移植或骨髓移植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？和受体之间的组织相容性呢？讨论：讨论： 这是因为受体和供体的组织相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，发生免疫排斥的可能性就越低，移
16、植的器官就越容易存活；如果移植的器官就越容易存活；如果配型不合适，发生排斥的可能性配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。就大，就不适合移植。2022-1-11资料资料3 3 据世界卫生组织于据世界卫生组织于20132013年的调查年的调查结果显示，全球一年实施了结果显示，全球一年实施了122122万例器官万例器官移植手术，而这只能满足不到移植手术，而这只能满足不到1010移植移植需求者的需求。另有数据表面，需求者的需求。另有数据表面，20152015年，年，我国实施器官移植手术突破我国实施器官移植手术突破1 1万例（其中万例（其中肝移植肝移植20002000多例、肾移植多例、肾移植5
17、0005000多例），多例），位居世界第二位，但位居世界第二位，但20152015年肝移植需求年肝移植需求者新增者新增40004000多人，肾移植需求者新增了多人，肾移植需求者新增了1 1万多人。万多人。器官移植所面临的问题及希望器官移植所面临的问题及希望它与人体的肠组织具有很高的相似性。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。胞培养组织、器官的研究进展的报道。 资料资料4 4 据媒体报道，据媒体报道，20152015年，研究人员利年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你用干细胞培养出具有
18、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）；跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；20172017年，研究人员又利用干细胞成功培养年，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，出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后， 科研人员培养出的人工心脏（红色为科研人员培养出的人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织）心肌细胞，绿色环是一类结缔组织）2022-1-11器官移植所面临的问题及希望器官移植所面临的问题及希望讨论讨论 3. 3.利用由自体干细胞培养出的组利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？织、器官进行移植，有何优点？ 利用由自体干细胞培养
19、出的组利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，移植器官织、器官进行移植，移植器官和受体的组织相容性抗原是相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同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小可能性很小4.4.在进行器官移植时，运用免疫在进行器官移植时，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。这一问题者容易患感染性疾病。这一问题该如何解决？该如何解决？ 需要在用免疫抑制剂药物需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并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尽量使运用免疫抑
20、制剂的病人避免接触病原体，或通过适当避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。的锻炼，提高自身免疫力。 每个人的细胞表面都带有一组与别人不每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质同的蛋白质_,_,也叫也叫_简称简称_。它们是标明细胞身份的标签物质。它们是标明细胞身份的标签物质, ,每个人的每个人的_都认识这些物质都认识这些物质, ,因此正常情况下不会攻击自身的因此正常情况下不会攻击自身的细胞。如果将别人的器官或组织移植过来细胞。如果将别人的器官或组织移植过来, ,白细胞就能识白细胞就能识别出别出HLAHLA不同而发起攻击。不同而发起攻击。 进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其进行
21、器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当做他人的器官当做“异己异己”成分进行攻击（这就是器官移植容易失成分进行攻击（这就是器官移植容易失败的原因）败的原因）4.4.器官移植所面临的问题器官移植所面临的问题（1 1）存在免疫排斥的问题；）存在免疫排斥的问题；免疫排斥的概念：免疫排斥的概念：免疫排斥的原理：免疫排斥的原理：组织相容性抗原组织相容性抗原人类白细胞抗原人类白细胞抗原, ,HLAHLA白细胞白细胞 因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的_是否是否一致或相近一致或相近HLAHLA 只要供者与受者的主要只要供者与受者的主要HLAHLA有
22、一半以上相同，就可有一半以上相同，就可以进行器官移植以进行器官移植（2 2）供体器官短缺问题）供体器官短缺问题: :减小免疫排斥的措施：减小免疫排斥的措施：.在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的HLAHLA是是否一致或相近。事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到否一致或相近。事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到HLAHLA完全一致的人几乎是不可能的；完全一致的人几乎是不可能的；移植条件：移植条件：.免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率解决问题的希主要望包括以下两条途径解决问题的希主要望
23、包括以下两条途径利用干细胞培养相应的组织、器官；利用干细胞培养相应的组织、器官；更多的人自愿捐献器官。更多的人自愿捐献器官。.自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；中国人体器官分配与共享计算机系统首页中国人体器官分配与共享计算机系统首页人体捐献器官获取与人体捐献器官获取与分配管理规定（试分配管理规定（试行）：行）： 捐献器官必须通过器捐献器官必须通过器官分配系统进行分配。官分配系统进行分配。该系统以技术手段最大该系统以技术手段最大限度地排除人为干预，限度地排除人为干预，以患者病情紧急程度和以患者病情紧急程度和供受者匹配程度等国际供受者匹配程度等国际公认的客
24、观医学指标对公认的客观医学指标对患者进行排序，由计算患者进行排序，由计算机自动分配器官。机自动分配器官。三三. .免疫学在临床实践上的应用免疫学在临床实践上的应用1.1.免疫预防：免疫预防： 主要是指接种疫苗主要是指接种疫苗3.3.免疫治疗免疫治疗2.2.免疫诊断：免疫诊断：原理：原理： 抗原抗体反应的高度特异性抗原抗体反应的高度特异性检测病原体和肿瘤标志物。检测病原体和肿瘤标志物。举例：举例：（1 1）常用疗法）常用疗法对免疫功能低下者。对免疫功能低下者。免疫增强疗法：免疫增强疗法：免疫抑制疗法：免疫抑制疗法： 如治疗类风湿关节炎、系统性红如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等，常使用免疫抑制
25、剂。斑狼疮等，常使用免疫抑制剂。 已经成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法已经成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的治疗方法并列的治疗方法（2 2）临床地位：）临床地位：课堂练习课堂练习1.器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破,但异体器官移植手术最大的障碍就是免疫排斥反应。下列关于排斥反应的说法,错误的是()A.排斥反应主要是体液免疫作用的结果B.发生排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白C.器官移植后患者要使用免疫抑制剂D.对先天性免疫丧失者进行器官移植,不会出现排斥反应A A2.环孢素a是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖，那么环孢素A可用于( )A.预防和治疗艾滋病 B.降低恶性肿瘤的发病率C.降低移植器官被排斥的概率 D.消除宿主细胞内的结核分枝杆菌。C3.器官移植不仅会发生细胞(免疫)性排斥反应,也会产生体液(免疫)性排斥反应。所以在器官移植后,若要排除“排斥反应”,则需要检测细胞毒性T细胞 抗体细胞因子 () A.仅 B.仅 C. D.C4.器官移植后降低免疫排斥作用的措施是()A.使接受者处于无菌环境 B.使用免疫抑制剂C.用X射线照射被移植器官 D.用加快有丝分裂的药物B
