选择性必修1 生物 免疫失调 逐字稿-7,793字
师:各位同学大家好,今天我们要学习选择性必修一第四章第三节——免疫失调。通过前面两节免疫调节内容的学习,我们知道,当受到细菌感染后,免疫系统能帮助我们抵抗病原体入侵。那么,免疫功能是不是越强大越好呢?首先,来看一个案例。李女士经常出现鼻塞、流涕、喷嚏等症状,尤其在春天更为明显,还容易腹痛、腹泻。医生告知她可能是过敏体质,并让她做了过敏原筛查。这是李女士的过敏原特异性抗体IgE报告单。请同学们分析这份报告单,思考以下问题:1. 检测结果显示李女士对哪些物质过敏?2. 对人体无害的非己物质,是不是也可能引起免疫反应?3. 过敏原与抗原有什么联系?
分析报告单可知,平时常见的一些无害物质,如鸡蛋白、坚果等,会引发机体产生抗体IgE。看来,对人体无害的非己物质也可能引起免疫反应。这种特殊的免疫反应就是过敏反应。像虎杖、狗毛、蟹、桑树、花粉、鸡蛋白、虾、腰果等,这些能引发过敏反应的抗原物质,我们称之为过敏原。所以说,过敏原属于抗原,但两者也有区别,例如,过敏原具有个体差异性,不同过敏体质的人,过敏原可能不同。
请同学们阅读书本77 - 78页相关文字,讨论并解释李女士接触花粉后出现喷嚏、鼻塞、流涕等现象的原因,以及她食用虾之后出现腹痛、腹泻的原因。大家可以暂停视频分析作答。具体过程是这样的,花粉被吸入人体后,有些人免疫功能过于强大,会把这种对人体无害的物质当作抗原,引发机体过敏反应。体内的B细胞识别这种过敏原后,在特殊淋巴因子刺激下,增殖分化形成浆细胞。浆细胞分泌一种针对该过敏原的特殊抗体,这种抗体能与肥大细胞表面受体特异性结合,进而吸附在肥大细胞表面。这是花粉第一次进入李女士体内引起的变化,此时李女士不会有任何不舒服症状,但结合了抗体的肥大细胞已进入致敏状态。当李女士再次接触花粉时,过敏原快速与肥大细胞表面抗体特异性结合,刺激肥大细胞释放组胺等化学物质。这些化学物质刺激神经系统,引发打喷嚏;刺激腺体分泌增多,引发流涕;使毛细血管扩张,导致鼻腔狭窄,引发鼻塞。
同样道理,李女士第一次吃虾时,虾中特定蛋白质作为过敏原,刺激机体免疫系统分泌特定抗体,这些抗体吸附在肥大细胞上,使其进入致敏状态。当她再次吃虾时,虾中特定蛋白质与抗体结合,刺激肥大细胞分泌特定化合物。这些化学物质作用于消化道平滑肌细胞,引起平滑肌收缩,促进胃肠蠕动,进而导致腹泻。
通过对这两个过敏反应的分析,我们可以总结出过敏反应的概念:已免疫的机体,在再次接触相同抗原时所发生的,引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应,叫做过敏反应。过敏反应本质上是一种异常的体液免疫,且在再次或以后接触过敏原时才会发生。
假如你是给李女士治病的医生,你会给她提出哪些建议?请对下列措施进行连线:李女士对虾过敏,生活中应避免食用虾;螨虫常滋生在床罩、床单、被子上,阳光曝晒可有效杀死螨虫,所以对螨虫过敏的李女士应勤晒被子、床单;对猫毛过敏,一定要远离猫,做到家中不养猫,在外不碰猫;对花粉过敏的李女士,春天开花时要尽量减少外出,外出最好佩戴口罩、护目镜等,减少与花粉接触;对腰果敏感的李女士,要尽量避免食用腰果及某些含有腰果成分的加工食品,购买食品前要看清成分说明。由此可见,预防过敏最重要的是从源头出发,避免接触过敏原。当然,很多人第一次发生过敏反应时,并不清楚自己对什么过敏。若过敏发生却找不到过敏原,可以像李女士一样,请医生通过医学方法检测,就像课程开始展示的化验单,医院会筛查多种常见过敏原,最后告知你对什么物质过敏以及过敏程度。
清楚了过敏原,只要不接触,就能远离过敏反应。但有些过敏原很难完全避免接触,比如春天开花时,花粉弥漫在空气中,或多或少都会接触到。大家思考一下,如果出现过敏反应,有什么缓解症状的方案吗?过敏反应过程表明,最终产生的临床症状是肥大细胞分泌的组胺等化学物质刺激特定靶细胞或靶器官引起的。因此,只要抑制这些化学物质发挥功能,就能缓解过敏症状,例如花粉过敏后,医生常开抗组胺药物。
学完过敏反应内容,能否尝试解释,注射青霉素之前为什么要做皮试实验呢?与前面讲的虾蛋白、花粉蛋白等不同,青霉素是小分子物质,按之前所学抗原性质,它本身不会引起免疫反应,但进入内环境后,会与特定组织蛋白结合,形成大分子复合物。有些人免疫功能过于强大,最终发生过敏反应,引发身体各种症状。例如,组织胺作用于血管壁细胞,引起血管壁通透性增加,进而引发组织水肿。青霉素皮试时,只注射少量青霉素,不会引起严重后果。但如果大量注射青霉素,肥大细胞释放大量化学物质,作用于全身毛细血管,引发全身毛细血管舒张,回流心脏的血液不足,极大影响心脏给全身器官供血,一旦大脑供血不足,就会引起过敏性休克。
青霉素过敏引发的过敏性休克发作速度快,注射过程中就能发病,若不及时治疗,可能导致死亡。因此,为防止过敏性休克,注射青霉素前一定要进行皮试实验。特别是如果父母中有人对青霉素过敏,要格外小心,因为过敏反应有明显遗传倾向。另外,青霉素制剂中含有的少量杂质也可能引发过敏反应,每批青霉素产品中的杂质不完全相同,所以每次注射青霉素前都要进行皮试实验。
总结过敏现象,我们发现过敏反应有以下两个特点:一是过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能在24小时后才有症状;二是过敏反应有明显遗传倾向和个体差异。
人体免疫系统对外来非己物质会产生免疫反应,对自身物质会不会也有敌我不分的情形呢?我们再看一个案例。王同学曾有过念珠菌感染,经抗生素治疗后很快痊愈。可有一天,他突然感觉胸闷头晕。医生告诉他,这是链球菌感染引发的心脏瓣膜受损,属于风湿性心脏病。王同学不理解,普通细菌感染怎么会和心脏病有关系呢?请大家阅读以下资料,帮王同学找找原因。
组织细胞正常工作离不开血液运来的氧气和原料,全身供血不足会导致头晕、胸闷等症状。人的心脏由两心耳、两心房组成,此外,在心耳与心房之间以及心耳与动脉之间存在心脏瓣膜,像单向阀门一样,保证血液总是从心房流到心室,再从心室流到动脉,进而运向全身组织器官。
某些链球菌表面有一种重要抗原M,其空间结构与心脏瓣膜细胞表面某种蛋白质非常相似。根据以上资料,你能回答王同学的问题吗?请同学们尝试绘制概念图,解释链球菌感染引发风湿性心脏病的发病机理。我们一起来看看这个过程:链球菌感染引发机体产生针对链球菌表面抗原分子的特异性免疫。由于抗原分子和心脏瓣膜表面蛋白结构相似,形成的特异性抗体和效应T细胞同时会作用于心脏瓣膜表面蛋白,引起心脏瓣膜损伤,随后部分血液倒流引发全身供血不足,最终导致王同学出现头晕、胸闷等症状。
像风湿性心脏病这样,自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现症状,我们称为自身免疫。与过敏反应类似,这同样是免疫功能过强导致的疾病。自身免疫病是一类发病率较高的疾病,据统计,全球大约有5% - 8%的人口受其威胁。除了风湿性心脏病,常见的自身免疫病还有系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等。这是系统性红斑狼疮患者的皮肤,可见患者全身皮肤均可能出现红斑,尤其是面部会出现如蝴蝶状的大块红斑,因此得名。此外,该病会导致全身多个器官病变,症状主要有发热、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,系统性红斑狼疮的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种因素有关。
该图展示的疾病是类风湿性关节炎,我们能明显看出,这种病会导致关节肿胀甚至畸形,严重影响患者活动。此外,患者还会出现软骨与骨组织损伤,进而影响身体多个器官正常功能。与系统性红斑狼疮相似,类风湿性关节炎病因也尚未完全研究清楚,病因不明给该病治疗带来困难,但临床观察表明,早发现早治疗对缓解病情非常重要。所以,如果同学们发现自己或家人出现刚刚所讲的相应症状,应及时去医院检查。另外,一型糖尿病,也就是胰岛素依赖型糖尿病,也属于自身免疫病,患者免疫系统会对自身分泌胰岛素的胰岛B细胞进行攻击并杀死它们,结果胰腺不能分泌足够胰岛素,因胰岛素分泌缺乏,依赖外源性胰岛素补充以维持生命。
自身免疫病本质是免疫功能过强导致的,同学们能根据内环境稳态的观点,提出治疗自身免疫病的基本思路吗?相信大家都想到了,为维持内环境稳态,发生自身免疫病时,基本治疗思路是抑制免疫系统功能,但这种方法毒副作用较大。对病情严重的患者进行自体造血干细胞移植,是目前很有前景的治疗方法。
在该方法中,医生首先从患者体内取得造血干细胞,经过浓缩、提纯后冷冻保存备用。随后,医生使用大剂量化学药物或放射性疗法破坏患者现有的免疫系统,杀死体内免疫细胞,从而抑制自身免疫病发生。之后,医生要帮助患者形成正常免疫系统,再将患者自身造血干细胞重新移植回体内,待其增殖、分化形成新的免疫细胞,重构患者免疫系统,进而极大缓解症状。
人体免疫功能是否会出现低下甚至丧失的情形呢?我们来看一个“泡泡男孩”的案例。
70年代有个令人心碎的故事,美国男孩大卫·菲利普·威特从出生就必须生活在透明塑胶膜里,因此被称为“泡泡男孩”。威特一家接受大量媒体采访,生活被拍成纪录片,天天暴露在镜头下,宛若电影《楚门的世界》。在12年生命尽头之时,威特终于走出塑胶泡泡膜,第一次触碰到自己的家人。
威特患有复合型免疫不全症,这个疾病来自父母遗传的致命基因,家中男孩有50%患病率。在威特之前,已有一个7个月大同样患病的孩子不治身亡。然而,因宗教因素不能堕胎,父母抱着风险生下威特。他一出生就被推进无菌泡泡里,隔离空气中的细菌和病毒,因为任何一种病菌都可能夺去他的生命。