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【深度读】免疫调节—新教材中的繁琐变化(一)

铁杵 生命科学教育 2024-04-20

当看到选择性必修一《稳态与调节》把“免疫调节”扩展成了一章并不是大的问题,重点问题是很多关键的名词和特异性免疫竟然也发生了改变,让教了多年旧教材的生物教师难以理解和把握。相对于旧教材,新教材仿佛变得更加的繁琐了,其实不然,而是更加的科学,对于免疫说的更加准确了。以下将从几个方面来进行说明:


1

免疫学当中的多种分类

1、淋巴因子与细胞因子是什么关系?

淋巴因子突然不见了,多出了细胞因子,并且B细胞等其他细胞也可以分泌细胞因子了,是之前的内容有错误进行了修正吗?答案不是


淋巴因子:指由淋巴细胞产生的细胞因子。细胞因子的一类,由活化的淋巴细胞产生的激素样的多肽物质,不具有抗体的结构也不能与抗原结合。不同的淋巴因子能表现多种生物学活性,可作用于相应的靶细胞,使靶细胞发生特性或功能的变化。淋巴细胞借助淋巴因子对邻近或远离的靶细胞产生作用,这与抗体的作用相平行,是实现免疫效应和免疫调节功能十分重要的途径。
由此,可以纠正一点,那就是B细胞和T细胞都可以分泌淋巴因子,但是教材中对于B细胞依然是侧重于只分泌抗体。


细胞因子(cytokine,CK):是一类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。机体的许多细胞,特别是免疫细胞都可以合成和分泌许多种微量的多肽类因子。它们在细胞之间传递信息,调节细胞的生理过程,提高机体的免疫力,在异常情况下也有可能引起发烧、炎症、休克等病理过程。这样一大类因子已发现的有上百种,统称为细胞因子,包括淋巴细胞产生的淋巴因子、单核细胞产生的单核因子、各种生长因子等。许多细胞因子是根据它们的功能命名的,如白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、肿瘤坏死因子(TNF)、红细胞生成素(EPO)等。  

因此,淋巴因子是之前限制于淋巴细胞分泌的细胞因子,如今用细胞因子,概括度更大了,也和大学教材的免疫学进行了一定的专业名词的统一。

2、白细胞与淋巴细胞之间的关系及血细胞分类

首先血细胞主要包括三种即:白细胞、红细胞和血小板。
白细胞是一类无色、球形、有核的血细胞。根据其形态、功能和来源部位可以分为三大类:粒细胞、单核细胞和淋巴细胞,其中粒细胞又可根据胞质中颗粒的染色性质不同,分为中性粒细胞、嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞三种。


2-1淋巴细胞是白细胞的一种,是体积最小的白细胞,又包括:B细胞、T细胞、和自然杀伤(NK)细胞。


T细胞是相当复杂的异质性细胞群体。按其在免疫应答中的功能不同,可将T细胞分为以下三个亚群:
①细胞毒性T细胞:简称Tc细胞,占T细胞总数的20~30%,它们能直接攻击进入体内的异体细胞、带有变异抗原的肿瘤细胞和病毒感染的细胞等。Tc细胞接触靶细胞后,能够释放颗粒酶和穿孔素,诱发靶细胞凋亡。
②辅助性T细胞:简称Th细胞,占T细胞总数的50~70%,能够分泌多种细胞因子,辅助Tc和B细胞行使免疫应答功能。艾滋病病毒能特异性破坏Th细胞,导致患者免疫系统瘫痪。
③调节性T细胞:简称Tr细胞,数量较少,能够抑制免疫应答,使免疫应答的程度不至于过于强烈
对于B细胞的具体分类,因为对高中知识讲解作用不大,就不再展开。
B细胞和T细胞名称的来源:1957 年 Click 发现摘除鸡法氏囊,可引起抗体产生缺陷。认为法氏囊是抗体产生细胞存在的主要场所,并将产生抗体的细胞称为 B 细胞。后来,Miller 和 Good 通过在哺乳类动物体内进行早期胸腺摘除,导致细胞免疫缺陷和抗体产生严重下降,证明了存在于胸腺的免疫细胞主要执行细胞免疫,称之为 T 细胞。

2-2树突状细胞不属于吞噬细胞

吞噬细胞:通常指体内具有吞噬功能的一群细胞,主要包括单核吞噬细胞系统和中性粒细胞。单核吞噬细胞系统包括游离于血液中的单核细胞及进入各种组织后发育而成的巨噬细胞。巨噬细胞具有很强的吞噬能力,还是一类主要的抗原递呈细胞,在特异性免疫应答的诱导与调节中起关键作用。

树突状细胞:来源于骨髓的前体细胞,与单核吞噬细胞系统有不同的祖细胞,但是对其发育过程目前尚了解不多。树突状细胞的吞噬能力较弱,但细胞表面积大,且有丰富的MICII类分子,所以捕获抗原和递呈抗原的能力很强。树突状细胞有运动能力,所以能在体内搜寻罕见的特异性T细胞经递呈抗原,因此树突状细胞在启动免疫应答方面有重要的意义。
因此从来源和功能来讲,树突状细胞不属于吞噬细胞,而巨噬细胞属于吞噬细胞。

3、抗原的分类

抗原(antigen,缩写Ag)是指能引起抗体生成的物质,是任何可诱发免疫反应的物质。外来分子可经过B细胞上免疫球蛋白的辨识或经抗原呈现细胞(新教材为抗原呈递细胞)的处理并与主要组织相容性复合体结合成复合物再活化T细胞,引发连续的免疫反应。

关于抗原的分类方法或者是方式是有很多的,如:
(1)按抗原性质可分为完全抗原与不完全抗原
(2)按抗原来源可分为异种抗原、同种异型抗原、自身抗原、异嗜性抗原。
(3)抗原也可分为内源性抗原和外源性抗原。

等等这些分类,但是我们新教材涉及到的分类,是按是否需要依赖胸腺性和非依赖胸腺性:

之所以这么分类,是因为新教材明确指出了特异性免疫的两种方式的具体的一些细节,下面就继续讨论。


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特性性免疫的变化

新教材中的体液免疫和细胞免疫和旧教材的简洁不一样,更加的注重细节,尤其是一些对于T细胞分为了辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,并且明确的指出了是如何参与体液免疫和细胞免疫并发挥作用的。如下图:

(图片来源于修图的教书匠)


具体的过程,新教材面对的对象依然是高中生,因此,有很多地方的简化和主体性处理。如在体液免疫当中抗原是否都是按照教材当中的过程进行啊,依然是生物中常常面临的问题——普遍的规律之下,总有特例的存在,如:

扩展:TI-Ag引起的体液免疫不形成记忆B细胞,因此TI-Ag只能引起初次免疫,不能引起二次免疫。


之所以有很多老师关注这些,还是因为之前对于免疫考查的题目太局限于教材,科学性有所欠缺,导致潜意识里,老师们受一些个别题目的影响,认为新教材的有些地方仿佛不是那么正确,因此希望大家以后在出题的时候能够更加严谨性一些


编辑铁杵,    图片来源于网络
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