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选择性必修一/第4章 免疫调节/
第3节 免疫失调
1.什么是过敏原?过敏反应是怎样发生的?
2.什么是自身免疫病?自身免疫病是什么原因造成的?
3.HIV感染人体的机理是什么?怎么预防艾滋病的传播?
聚
焦
生活中,我们有时看到这样一些现象,有的人吃了鱼、虾等食物后,会发生腹痛、腹泻、呕吐或是皮肤奇痒难熬;有的人吸入花粉后会发生鼻炎或哮喘。这些都是过敏反应的表现,据统计,全世界20%-40%的人都被过敏反应所困扰。
花粉过敏
讨论
1.你还知道哪些过敏现象?
药物过敏(如青霉素过敏、链霉素过敏);
呼吸道过敏(如花粉过敏、尘螨过敏、毛屑过敏);
消化道过敏(如食用鱼、虾、蟹、蛋、奶导致的过敏性肠胃炎);
皮肤过敏(如荨麻疹、湿疹)。
2.上述过敏反应与免疫反应有什么关系?
一、过敏反应
教材P77
过敏反应:
过敏原:
引起过敏反应的抗原物质叫做过敏原。
常见的过敏原(或含有过敏原):鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、青霉素、皮屑、棉絮等。
为什么初次接触过敏原,不会引起过敏反应?
已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。
过敏反应机理:
过敏原
初次接触、刺激
B细胞
活化
浆细胞
分泌产生
抗体
皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面
再次接触相同过敏原
过敏原与吸附在细胞表面的相应抗体结合
引起
细胞释放组胺等物质
引起
毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多
全身过敏反应(抗体吸附在血液中的某些细胞表面时)(过敏性休克)
呼吸道过敏反应(过敏性鼻炎、支气管哮喘等)(流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难)
消化道过敏反应(食物过敏性胃炎)
皮肤过敏反应(荨麻疹、湿疹、血管性水肿)(红肿、发疹)
吸附
花粉
B细胞
浆细胞
肥大细胞
释放组胺等化学物质
刺激
神经系统
打喷嚏
同样的花粉再次刺激
实例:花粉过敏
鱼虾
过敏原
B细胞
浆细胞
肥大细胞
释放组胺
刺激
同样的鱼虾蛋白再次刺激
呕吐
腹泻
胃肠
平滑肌收缩
实例:鱼虾过敏
过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟出现反应,也可能24h后才有症状。
有明显的遗传倾向和个体差异。
主要预防措施:
找出过敏原,并尽量避免再次接触该过敏原,是预防过敏反应的主要措施。有明显的遗传倾向和个体差异。
自己不能找出,可由医生通过医学方法来检测。出现过敏症状,应及时去医院诊断治疗。
过敏反应特征:
过敏的治疗:
极轻微的过敏可以不治疗,分散注意力一段时间就可消失;较轻微的过敏可静脉注射含钙药物或口服扑尔敏治疗;
严重的过敏须上医院对症救治。
抑制组胺等化学物质发挥作用
靶细胞
组胺
靶细胞
抗组胺类药物
体液免疫与过敏反应
比较项目 体液免疫 过敏反应
不同点 激发因素
抗体分布
反应时机
反应结果
联系 血清、组织液、外分泌液等
吸附在某些细胞表面
第一次接触到抗原
再次接触到相同过敏原
消灭抗原
引发过敏反应
产生的抗体都来源于浆细胞,化学本质都属于蛋白质;
过敏反应是异常的体液免疫,机体过于敏感导致。
抗原
过敏原
抗原与过敏原的比较
比较内容 抗原 过敏原
性质
来源
感染对象
一般是大分子物质
不一定是大分子,如青霉素
可以是外来物质,
也可以是机体自身的成分
一定是外来物质
不具有个体差异性
具有个体差异性,不同的人过敏原可能不同,例如,有人酒精过敏,有人花粉过敏
二、自身免疫病
自身免疫病:
案例
教材P78
风湿性心脏病
类风湿关节炎
系统性红斑狼疮
某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。若自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病
某种链球菌表面的抗原分子
免疫反应
进攻
某种链球菌表面的抗原分子
刺激
B细胞
活化
浆细胞
分泌产生
抗体
心脏瓣膜上的一种物质
进攻
心脏受损
某些链球菌表面有一种重要的抗原M,其空间结构与心脏瓣膜细胞表面某种蛋白质非常类似,被这种链球菌感染后,机体往往会出现心脏病,试做出合理解释。
结构相似
案例:风湿性心脏病
案例:类风湿关节炎
与风湿性心脏病相似,抗体攻击关节组织,引起关节粗糙,关节面液增多,压力升高等症状。患者表现为关节肿胀,疼痛,活动受阻等。
机体
多种自身抗体
产生
关节滑膜
关节软骨
攻击
关节滑膜和关节软骨损伤的炎症
导致
案例:类系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮是一种累及多个器官的疾病,病程可有缓解和发作交替进行,其主要症状有发热、关节痛、红斑、大量脱发、白细胞减少等。
本病大多见于年轻女性,我国的发病率约为0.75‰
其病因至今尚未完全研究清楚,与遗传、免疫失调、内分泌异常以及环境等多因素有关。临床观察表明,早发现、早治疗对于缓解病情是非常重要的。
案例:重症肌无力
病人的神经-肌肉接头(类似突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,使肌肉不能收缩。
主要原因:
抗原结构与正常细胞表面物质结构相似,抗体消灭抗原时,也损伤正常细胞。有明显的遗传倾向和个体差异。
免疫反应调节异常:免疫抑制细胞功能的下降,导致出现过量自身抗体,诱发与人类系统性红斑狼疮(SLE)类似的自身免疫性疾病。
遗传因素:自身免疫病与遗传因素有较密切的关系。
病毒因素:病毒诱发自身免疫病的机制尚未完全清楚。
自身免疫病的治疗方法:
自身免疫病的发病率较高,其中许多类型缺乏有效的根治手段。
抑制免疫系统的功能;
自体造血干细胞移植。
注意:在回输前,可以对病人进行化疗,杀死体内的免疫细胞后再重新输入造血干细胞,重新构建免疫系统。
自体造血干细胞移植流程
三、免疫缺陷病
教材P79
免疫缺陷病:
类型
先天性免疫缺陷病
获得性免疫缺陷病
由于遗传而生来就有
如:重症联合免疫缺陷病
由疾病和其他因素引起,大多数免疫缺陷病。
如艾滋病,AIDS(获得性免疫缺陷综合征)
是由机体免疫功能不足或缺乏引起的疾病。
患者对各种病原体的易感性增加,出现反复的、持续的、严重的感染,恶性肿瘤的发病率比正常人高得多。
特点:
先天性免疫缺陷病
发病机理:
由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的。
特点:
患者多为新生儿和婴幼儿;他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
获得性免疫缺陷综合征——艾滋病与HIV
致病病毒:
人类免疫缺陷病毒(简称HIV),是一种逆转录病毒。
RNA
DNA
mRNA
逆转录
转录
翻译
蛋白质
中心法则:
外壳: 保护内部核酸(RNA)的蛋白质外衣
病毒包膜: 来源于病毒最后所在的宿主细胞
核酸: 包含两条相同的RNA链,是复制更多病毒的遗传物质
逆转录酶:
两个拷贝,能够在病毒进入宿主细胞后将RNA转化为DNA,整合到宿主细胞染色体DNA
表面蛋白: 能使HIV和宿主细胞的受体结合
致病机理:
攻击人体的免疫系统,主要侵染辅助性T细胞。
潜伏期:
2-10年甚至更长时间;HIV会经历迅速增殖,刺激机体产生免疫反应,免疫系统分泌抗HIV的抗体,这是目前HIV检测的重要依据,直到艾滋病病发时,机体仍会继续分泌该抗体。
发病期:
随着病毒的复制,T细胞的数量持续下降,使免疫系统功能减退,感染者出现淋巴结肿大、发热、体重下降等症状;最终,患者死于免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
传播途径:
性接触传播;血液传播;母婴传播。
目前仍没有找到根治HIV感染的有效方法,大多数治疗方法是控制和降低感染者体内HIV的数量,如用多种抗病毒药物组合进行治疗。
治疗方法:
抑制HIV表面蛋白与细胞膜受体结合;
抑制逆转录过程。
抑制HIV增殖的方法:
预防措施:
采取安全的性行为,如使用避孕套;
避免注射吸毒;
接受检测并积极治疗HIV等性传播感染;
不与他人共用牙刷和剃须刀;
不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
与HIV感染者的一般接触,如握手、拥抱等,不会使人感染HIV;在日常生活中,对待艾滋病病人应该少一份歧视,多一分关爱。
不会传播的途径:
资料1:HIV能够供给人体的免疫系统,主要侵染辅助性T细胞。HIV侵入人体后通常可以潜伏2~10年甚至更长时间。期间,HIV会经历迅速增殖,刺激机体产生免疫反,免疫系统分泌抗HIV抗体,这也是目前HIV检测的重要依据。直到艾滋病发病时,机体仍会分泌该抗体。但是,随着病毒的复制,T细胞的数量持续下降,免疫系统功能减退,患者出现淋巴结肿大、发热、体重下降等临床症状。最终患者死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
HIV的感染与艾滋病的治疗
资料2:艾滋病的治疗问题是人类面临的巨大挑战,目前科学家仍然没有找到根治HIV感染的有效方法。大多数的治疗方法是控制和降低感染者体内HIV的数量,如用多种抗病毒药物组合进行治疗。
讨论:
1.HIV攻击的主要是辅助性T细胞,为什么最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤?
因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后,免疫系统就将处于瘫痪状态,不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。
2.“发现就治疗,而且免费”的目的是什么?这样做有什么意义?
“发现就治疗,而且免费”的目的是有效地降低艾滋病的死亡率,逐步提高感染者和病人的生存质量,不断减少社会歧视,也为“到2030年实现全民健康覆盖,终结艾滋病”这样的可持续发展目标作出贡献。这样做充分体现了社会主义制度的优越性。
资料3:目前,我国对所有的HIV感染者或艾滋病患者实行“发现就治疗,而且免费”,并遵循自愿的原则。
知识拓展
HIV浓度和血液中辅助性T细胞数量分析:
A阶段:在HIV侵入人体后初期,由于免疫系统功能正常,分泌抗HIV抗体,大量病毒被消灭,因此病毒数量快速下降。
B阶段:HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,因此数量迅速下降,免疫系统功能减退。
C阶段:免疫功能丧失,患者无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,最终患者死于严重感染或恶性肿瘤等疾病。
(1)在A阶段,HIV的数量为什么上升后又快速下降
在HIV侵入人体后初期,迅速增殖,数量上升。
由于此时病毒感染者的免疫系统功能正常,HIV会刺激机体产生免疫反应,大量病毒被消灭,因此数量下降。
(2)在B阶段,辅助性T细胞数量下降的原因是什么
HIV主要侵染辅助性T细胞。
(3)在C阶段,辅助性T细胞的数量持续下降,但不为0,为什么?
骨髓中的造血干细胞依然可以分化生成部分辅助性T细胞。
(4)HIV侵入人体,会导致人体的免疫功能完全丧失吗?
不会,非特异性免疫还在。
(5)HIV检测的依据是什么?
HIV在潜伏期会刺激机体产生免疫反应,免疫系统分泌抗HIV的抗体,这是目前HIV检测的重要依据(检测是否存在抗HIV抗体)。
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
机体排除外来抗原性异物的免疫防护
正常
异常
机体能抵御病原体的入侵
可能导致组织损伤或功能紊乱,即过敏反应
机体清除衰老或损伤的细胞,维持内环境稳态
正常
异常
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生
正常
异常
识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
机体容易导致癌症或免疫缺陷病
课堂小结
练习与应用
一、概念检测
1. 一些人对猫过敏。目前研究发现,在猫体内存在的过敏原约有10中,其中最主要的是猫唾液中的蛋白质Fe1 d1(简称F蛋白)。请判断下列推理是否合理。
(1)对F蛋白有过敏史的人若接触猫,可能会产生强烈的免疫反应。 ( )
(2)猫的舔毛行为会增加人接触过敏原F蛋白的概率。( )
(3)若有家庭成员对猫过敏,则应尽量避免在家长养猫。( )
2.自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击干细胞引起的。下列与该病相关的描述,正确的是( )
A.肝细胞表面的某种结构相当于抗原
B.细胞因子和抗体没有参与攻击肝细胞
C.在该疾病中所发生的肝损伤是由过敏反应引起的
D.在该免疫发生的过程中,只有体液免疫发挥作用
A
二、拓展应用
2020年春,我国采取一系列有效措施抗击由新型冠状病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新型冠状病毒肺炎患者得以康复。请结合所学知识,并查阅相关资料,回答以下问题。
(1)人体感染新型冠状病毒后,自身的免疫系统是怎样同这种病毒作战的?其中T细胞和B细胞分别起什么作用?
人体感染新型冠状病毒后,机体会通过体液免疫和细胞免疫同病毒作战。其中,辅助性T细胞可以通过向B细胞传递信息、分泌细胞因子等方式参与体液免疫过程;细胞毒性T细胞可以直接裂解被病毒感染的靶细胞使病毒释放出来,从而使得病毒被体液免疫消灭。B细胞主要参与体液免疫过程,它受到刺激后,可以分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞能分泌针对新型冠状病毒的抗体;抗体与病毒的结合可以抑制病毒对人体细胞的黏附,并促进吞噬细胞的吞噬消化。另外,B细胞作为抗原呈递细胞,也可以向辅助性T细胞呈递抗原信息。
(2)为什么有的患者体内会出现“细胞因子风暴”?
“细胞因子风暴”是指由于机体感染病原微生物后,体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。细胞因子可以刺激免疫细胞活化,活化的免疫细胞又分泌大量的细胞因子,正常情况,这个过程在机体精密调控下进行。有些人在严重干扰(如SARS、流感)等异常情况下,细胞因子调控失常,多种细胞因子迅速大量产生,导致异常免疫应答,引发全身炎症反应综合征。目前有推测认为,“细胞因子风暴”可能是由免疫系统对新的、高致病性的病原体的过激反应造成的。
(3)为了让类似的疫情不再重演,我们应该如何参与公共卫生治理?如何改进个人卫生和其他生活习惯?
作为公共卫生的参与者,我们平时应该积极参与提升公共环境卫生的生活;在遇到突发的传染病疫情是,要依靠科学、按照卫生管理部门提出的个人预防措施建议,做好自我防护;等等。从个人卫生和其他生活习惯方面,应该加强体育锻炼、保持健康心态和按时作息;革除滥食野生动物陋习;等等。