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人类健康
免疫是人体的一种生理功能,人体依靠这种功能破坏和排斥进入人体的抗原物质或人体
本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等,以维持人体的健康。人体免疫功能失调时会危及人体
的健康。一些病毒通过影响人体的免疫功能而引发人类疾病,如HIV等。
近年来,我国政府在免疫预防、免疫检测、免疫治疗方面投入巨大的人力、财力和物力,
来提高全民的免疫力和进行免疫检测与治疗,为全国人民的健康提供了保障。
命题点有:免疫预防(疫苗)、免疫检测、免疫治疗(癌症)、免疫失调(细胞因子风
暴)、免疫排斥(器官移植)等。
1、细胞因子风暴
炎症风暴,又叫作细胞因子风暴,是一种不适当的免疫反应,是细胞因子与免疫细胞间
正反馈循环而产生。细胞因子是由细胞分泌出来用于细胞间信号传导和通信的多种小蛋白质,
通过结合受体引发身体内的多种免疫应答。主要包括干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)、趋化因子
(chemokines)、集落刺激因子(CSFs)、肿瘤坏死因子(TNF)等,它们的作用有些是促进炎症的,
有些是抑制炎症的。促炎因子的作用是激活和招募其他免疫细胞,免疫细胞分泌更多细胞因
子,激活和招募更多的免疫细胞,这样就形成了一个正反馈循环。当免疫系统因感染、药物、
自身免疫病等因素过度激活时,可能会分泌大量促炎因子导致正反馈循环突破某个阈值而无
限放大,最终形成细胞因子风暴。
(1)细胞因子的产生:抗原呈递细胞摄取、处理并呈递抗原给辅助性T细胞,辅助性T细胞
分泌细胞因子。
(2)细胞因子的作用:在体液免疫中促使B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞;在细胞免
疫中促使细胞毒性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞。
2、免疫预防:疫苗
(1)减毒活疫苗:接种后能感染人体使人产生免疫力,从而达到预防的结果。如“糖丸”就是一种减毒活疫苗,口服后预防小儿脊髓灰质炎。
(2)灭活的死疫苗:其中的病原体已被杀死,安全性很好,但产生的免疫效果不如减毒活疫
苗,需要多次强化免疫。
(3)新型疫苗:包括DNA疫苗和RNA疫苗。DNA疫苗就是基因疫苗,即将编码外源性抗原
的基因插入含真核表达系统的质粒上,然后将质粒直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞
中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。
(1)疫苗的概念:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
(2)疫苗的作用机理:当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具
有特异性和记忆性,免疫力能维持较长的时间。
(3)疫苗的应用:根据免疫反应的规律来设计,可以促进对机体有利的免疫反应,从而维护
人体的健康。(对某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施)
3、免疫治疗:癌症
目前治疗癌症常用的化疗是通过抑制DNA的复制来控制癌细胞的增殖,有毒副作用。随
着科学的发展,也在开发“抗癌神药”。2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的詹姆斯·艾
利森和日本的本庶佑在“癌症免疫疗法”研究中的贡献。
艾利森在免疫细胞的分子表面发现,一种名为CTLA-4的蛋白起到了“分子刹车”的作用,
从而终止免疫反应。抑制CTLA-4分子,则能使T细胞大量增殖、攻击肿瘤细胞。基于该机理,
第一款癌症免疫药物伊匹单抗(ipilimumab,用于治疗黑色素瘤)问世。抗CTLA-4抗体-伊
匹单抗药物:许多T细胞都能表达CTLA-4蛋白,但是,只有当特定的T细胞识别出作用目标,
同时接收到来自其他分子的启动信号时,该蛋白才会被激活。一旦激活,CTLA-4就会和其他
蛋白协同作用,起到分子刹车,或是“检查点”的作用,防止过度活跃的免疫系统对机体造
成破坏。抑制CTLA-4,可以使多种肿瘤缩小。
本庶佑研究发现,癌细胞表面产生的PD-L1蛋白可与T细胞表面的PD-1蛋白结合,抑
制T细胞的杀伤功能。科学家研发的药物 PD-1抑制剂与PD-1蛋白结合后,可避免T细胞
受到癌细胞的迷惑,利于免疫系统杀灭癌细胞。抗 PD-1抗体-派姆单抗药物:PD-1是T细胞
上的一种蛋白质,PD-L1是PD-1的一种配体,存在于多种组织中;PD-L1与PD-1的结合会诱
导T细胞凋亡,阻止淋巴细胞过度激活,保护自身组织不被攻击。肿瘤细胞上也存在 PD-L1
且能与T细胞上的PD-1精准结合。PD-1抑制剂可以抑制PD-1的活性。(1)细胞癌变的原因:原癌基因突变火锅练表达而导致相应蛋白质活性过强;抑癌基因突变
导致相应蛋白质活性减弱或失去活性。
(2)癌细胞的特点:能够无限增殖;形态结构发生变化;细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的
黏着性显著降低。
(3)细胞的识别:活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可
认清对方,不触发免疫反应。
4、器官移植
(1)器官移植的成败:主要取决于供者与受者的 HLA是否一致或相近。只要供者与受者的主
要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。
(2)面临的的问题与解决方法
①免疫排斥问题:应用免疫抑制剂。
②供体器官短缺问题:利用自体干细胞培养相应的组织、器官;加大自愿捐献器官的宣传力
度。
(1)器官移植的概念:用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术。
(2)HLA:每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类
白细胞抗原,简称 HLA。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的白细胞都认识这些物质,
因此正常情况下不会攻击自身的细胞。
1.再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体
内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是( )
A.造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度相同
B.神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
C.体外培养iPS细胞时培养液中不需要加入血清等物质
D.患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】B【分析】胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的 细
胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能;胚胎干细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问
题,因而限制了它在医学上的应用。2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细
胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称 iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。
现 在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展。科学家已尝试采用多
种方 法来制备iPS细胞,包括借助载体将特定基因导入细胞中,直接将特定蛋白导入细胞中或者用小 分
子化合物等来诱导形成iPS细 胞。iPS细胞最初是由成纤维细 胞转化而来的,后来发现已分化 的T细胞、
B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度不同,前者大于后者,A错误;
B、神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾 病(如帕金森病、阿尔茨海默病等)方面有重要
的应用价值;用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展;可见神经干细胞
和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值,B正确;
C、体外培养iPS细胞时培养液中需要加入血清等物质,C错误;
D、患者未发生免疫排斥反应是因为角膜是一层透明的膜,不含有血管,也不含有淋巴组织,属于免疫豁
免的部位,D错误。
故选B。
2.自然杀伤(NK)细胞是一类具有广泛杀伤能力的天然免疫细胞,研究人员对粒细胞集落刺激因子
(CSF)抑制 NK细胞活性的分子机制进行了探索。NK细胞分泌的干扰素γ(IFNγ)可增强免疫反应,但过
量则会引起炎症因子风暴,危害健康。实验证明,S基因的表达会使IFNγ的产生量减少。已知糖皮质激素
(G)能激活细胞质中的糖皮质激素受体(GR),使 GR移动并调控S基因的表达。下图为检测施加CSF后
NK 细胞中 GR的变化结果。下列相关叙述正确的是( )
A.CSF 可以抑制S基因的转录,从而缓解炎症因子风暴
B.根据荧光的亮度及位置推测,GR 进入细胞核穿过2层膜
C.CSF在临床上可以应用于器官移植的抗排异药物的研究D.NK 细胞的作用属于特异性免疫,体现了免疫监视功能
【答案】C
【分析】题图展示了研究人员检测施加CSF后NK细胞中GR的变化,通过比较不加CSF的NK细胞和加入
CSF的NK细胞的绿色荧光蛋白标记的GR,根据荧光的亮度可知,CSF通过促进GR入核,促进S基因的转
录(表达),从而抑制NK细胞分泌IFNγ。
【详解】A、NK细胞分泌的干扰素γ(IFNγ)可增强免疫反应,S基因的表达会使IFNγ的产生量减少,CSF
可抑制 NK细胞活性的分子,所以CSF 可以促进S基因的转录,从而缓解炎症因子风暴,A错误;
B、GR 是受体蛋白,通过核孔进入细胞核,穿过0层膜,B错误;
C、CSF可以削弱免疫反应,在临床上可以应用于器官移植的抗排异药物的研究,C正确;
D、自然杀伤(NK)细胞是一类具有广泛杀伤能力的天然免疫细胞,NK 细胞的作用属于非特异性免疫,D
错误。
故选C。
3.研究发现许多类型的肿瘤细胞会被巨噬细胞吞噬和摧毁。但多种肿瘤细胞高表达CD47,通过与巨噬细
胞表面SIRPα(信号调节蛋白)相互作用,使肿瘤细胞逃避吞噬清除,神经细胞也会表达SIRPα研究者将含
有表达CD47的非肿瘤细胞的培养液均分成两组,一组加入不同浓度的CD47单克隆抗体,另一组加入不同
浓度的无关单克隆抗体,然后两组都加入等量的荧光标记的SIRPα,检测细胞表面的荧光强度,结果如图。
下列相关分析错误的是( )
A.CD47单克隆抗体对肿瘤治疗效果存在剂量依赖效应
B.研制抑制CD47基因表达的靶向药物可为肿瘤治疗提供新思路
C.抗SIRPα的靶向药物对肿瘤有一定疗效,同时也可能会引起神经毒性
D.肿瘤细胞的CD47与SIRPα相互作用降低了机体免疫防御能力
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免
疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培
养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、从资料信息和实验结果可知,CD47与SIRPα相互作用,可以使肿瘤细胞逃避吞噬清除,CD47
的抗体达到一定浓度后可以阻断CD47与SIRPα的结合,因此,用CD47单克隆抗体治疗肿瘤需要达到一定
剂量才有效,A正确;
B、抑制肿瘤细胞过度表达CD47基因,可避免肿瘤细胞逃避吞噬清除而起到治疗作用,B正确;
C、由于神经细胞也会表达SIRPα,抗SIRPα的靶向药物对肿瘤治疗的同时,也可能会引起神经毒性,C正
确;
D、肿瘤细胞的CD47与SIRPα相互作用降低了机体免疫监视能力,D错误。
故选D。
4.CAR-T疗法又叫嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,从病人血液中分离出T细胞,经改造后成为能表达CAR
受体的T细胞(CAR-T细胞),经体外扩增后再回输病人体内识别肿瘤细胞,激活免疫系统,是一种能够
精准、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。下列相关叙述正确的是( )
A.CAR-T疗法杀伤癌细胞主要进行的是细胞免疫
B.CAR-T细胞具有识别、处理和呈递抗原的作用
C.扩增CAR-T细胞应用了细胞具有全能性的原理
D.CAR-T细胞的CAR 受体能识别不同的癌细胞
【答案】A
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合
抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。
近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,
且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】A、CAR-T细胞免疫疗法T细胞改造成CAR-T细胞,使其能识别特定癌细胞并被激活,所以主要进
行的是细胞免疫,A正确;
B、抗原呈递细胞具有识别、处理和呈递抗原的作用,CAR-T细胞不是抗原呈递细胞,B错误;
C、扩增CAR-T细胞应用了细胞增殖的原理,C错误;
D、受体具有特异性,所以CAR-T细胞的CAR 受体能只识别特异的癌细胞,D错误。
故选A。
5.2023年的诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼,以表彰他们在核苷碱基修饰
方面的发现,这些发现使mRNA新冠疫苗的开发成为可能。两位科学家注意到,体外环境合成的mRNA会
被树突状细胞识别为抗原,进而树突状细胞被激活并释放炎症信号因子;而经过碱基修饰的体外合成的mRNA输送至树突状细胞,炎症反应会大大降低,mRNA控制合成的蛋白质也明显增加。下列叙述正确的
是( )
A.理论上讲,只有RNA病毒的RNA可用来制备mRNA疫苗
B.mRNA进入人体后,会直接诱发机体产生相应的抗体
C.碱基修饰可使组成mRNA的核苷中的核糖变为脱氧核糖
D.碱基修饰会使mRNA自身具有的抗原性减弱
【答案】D
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,
从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特
异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白,从而使机体产生产
生强烈的免疫应答。
【详解】A、理论上讲,任何生物的RNA都可以用来制备mRNA疫苗,A错误;
B、mRNA疫苗需要在人体细胞中表达出病原体的某种抗原蛋白才能刺激机体产生特异性免疫反应,B错误;
C、由题意可知,碱基修饰的目的使体外合成的mRNA输送至树突状细胞,树突状细胞被激活并释放炎症
信号因子减少,炎症反应降低,题中未提到碱基修饰使组成mRNA的核苷中的核糖变为脱氧核糖,C错误;
D、经过碱基修饰的体外合成的mRNA输送至树突状细胞,炎症反应会大大降低,说明碱基修饰会使mRNA
自身具有的抗原性减弱,机体产生的免疫应答减弱,D正确。
故选D。
6.(不定项)人乳头瘤病毒(HPV)通过感染宫颈黏膜细胞使人患宫颈癌。有研究表明,受到HPV侵染的
细胞表面的HLA分子表达水平往往下降使人易患宫颈癌。接种HPV疫苗是预防宫颈癌的主要措施。接种时
尽量按推荐时间接种,如四价HPV疫苗一般接种3剂次,推荐在0月接种第1剂,首剂与第2剂的间隔至
少1个月,第3剂与第2剂间隔至少3个月。接种后偶发过敏、发热、恶心等不良反应,应留观至少15分
钟便于及时处理。下图是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列说法错误的是( )
A.上图过程中乙细胞的死亡使HPV暴露在体液中,HPV的彻底清除还需要抗体和巨噬细胞的参与
B.乙细胞表面的HLA分子可以识别细胞毒性T细胞表面的抗原
C.如果提前接种疫苗第二针剂可以加快记忆细胞和抗体的产生,增强免疫效果
D.接种第二剂疫苗时出现皮肤红肿过敏等不良反应,可能是体液中的抗体与疫苗中的抗原结合,刺激肥大细胞释放出组胺,引起毛细血管通透性增强所致
【答案】BCD
【分析】 细胞免疫:被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的
信号;细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程;
新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞;靶细胞
裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉,A正确;
B、抗原位于乙细胞中,B错误;
C、初次免疫产生的抗体还比较多,提前注射疫苗会使得抗体与第二次注射的疫苗结合,机体无法产生较
多的抗体和记忆细胞,C错误;
D、接种第二剂疫苗时出现皮肤红肿过敏等不良反应,可能是吸附在肥大细胞表面的抗体与疫苗中的抗原
结合,刺激肥大细胞释放出组胺,引起毛细血管通透性增强所致,D错误。
故选BCD。
7.(不定项)2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼,表彰他们在mRNA疫苗领
域中的突出贡献。新冠病毒疫苗包括灭活病毒疫苗、mRNA疫苗等多种类型。下图是新冠病毒mRNA疫苗
发挥作用的示意图,序号表示过程。下列分析正确的是( )
A.过程②需要mRNA、rRNA和tRNA参与,并消耗氨基酸、ATP等物质
B.mRNA疫苗进入细胞的方式是胞吞,该过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
C.过程⑤⑥可说明B细胞和细胞毒性T细胞都含有能与细胞因子结合的受体
D.与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗可诱导机体发生细胞免疫以增强防御功能
【答案】ACD
【分析】1、体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,
辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细
胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细
胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗
体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏
附。
2、细胞免疫:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T
细胞识别这一变化信号,之后开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞因子能加速这
一过程,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,
靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、过程②是以mRNA为模板合成病毒蛋白S的过程,属于翻译过程,需要mRNA、rRNA和tRNA
参与,并消耗氨基酸、ATP等物质,A正确;
B、mRNA疫苗进入细胞的方式是胞吞,该过程首先是大分子与膜上的蛋白质结合,需要膜上蛋白质参与,
B错误;
C、过程⑤是细胞因子促进B细胞的增殖和分化,过程⑥是细胞因子促进细胞毒性T细胞的增殖和分化,可
说明B细胞和细胞毒性T细胞都含有能与细胞因子结合的受体,C正确;
D、传统灭活病毒疫苗和重组蛋白疫苗,一般都只能诱导体液免疫(抗原肽不能侵入人体细胞内,仅在内
环境中发挥抗原作用),而mRNA疫苗在人体细胞内表达,可同时诱导体液免疫和细胞免疫,增强防御功
能,D正确。
故选ACD。
8.已有研究发现,免疫疗法可能改善人体自身的衰老细胞或衰老疾病,科研人员对此进行相关实验
(1)据图1所示,肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号, 细胞识别分子信号,分裂并分化,
一部分新形成的细胞可以在体液中循环,它们可以识别、接触并 所识别的肿瘤细胞。但是某
些肿瘤细胞通过表达 蛋白,从而“伪装”自己,导致机体免疫很难清除这些肿瘤细胞。基于
以上原理,研发了免疫疗法,主要用于治疗肿瘤。(2)研究者检测衰老小鼠模型中表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例,结果如图2,根据所学知识和实验结果推
测:衰老细胞可能通过 方式,“迷惑”免疫细胞,逃脱免疫监视。
(3)欲为上述推测提供证据证明,合理的实验方案包括
A.衰老小鼠模型注入PD-1抗体或无关抗体,检测表达PD-L1蛋白的细胞数量
B.衰老小鼠注入PD-1抗体或无关抗体,检测表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例
C.衰老小鼠注射PD-1抑制剂,检测与衰老有关的表型
D.体外细胞实验,检测表达PD-L1的衰老细胞对免疫监视的抵抗
(4)进一步研究衰老细胞中PD-L1含量的变化机制,科研人员在PD-L1蛋白含量低的衰老细胞中分别加入相
关蛋白酶抑制剂E或B后,检测PD-L1的蛋白含量及PD-L1+衰老细胞群比例,结果如图所示,结果表明:
。(5)根据实验信息和所学知识,评价研发PD-1抗体或PD-L1抗体作为潜在治疗衰老疾病的优势和不足
。
【答案】(1) 细胞毒性T细胞/T 裂解 PD-L1
(2)表达PD-L1蛋白,与细胞毒性T细胞的PD-1结合
(3)BCD
(4)衰老细胞的PD-L1含量高是由于蛋白酶活性低,PD-L1分解少,因此积累量多
(5)优势:衰老细胞通过表达PD-L1蛋白,与毒性T细胞的PD-1结合,“迷惑”免疫细胞,逃脱免疫监视,
PD-1或PD-L1抗体阻断两者结合,使免疫细胞识别衰老细胞,清除。
不足:过度阻断PD-1、PD-L1信号通路,可能引起过强的免疫反应,长期使用导致自身免疫性疾病
【分析】细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的
信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细
胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感
染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】(1)肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,
形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,一部分新形成的细胞可以在体液中循环,它们可以识别并接触、
裂解被同样病原体感染的靶细胞,由图可知,某些肿瘤细胞通过表达PD-L1蛋白,与T细胞的PD-1蛋白相
结合,从而“伪装”自己,导致机体免疫很难清除这些肿瘤细胞。
(2)衰老小鼠中衰老的细胞比年轻小鼠中衰老的细胞多,由图可知,衰老小鼠表达PD-L1蛋白的衰老细胞
比例高于年轻小鼠,结合(1)可推测,衰老细胞可能通过表达PD-L1蛋白,与细胞毒性T细胞的PD-1结
合,从而“迷惑”免疫细胞,逃脱免疫监视。
(3)A、PD-L1蛋白能与PD-L1抗体相结合,PD-1蛋白能与PD-1抗体相结合,向衰老小鼠模型注入PD-1抗
体或无关抗体,检测表达PD-L1蛋白的细胞数量不能用于证明上述推测,A错误;
B、PD-1蛋白能与PD-1抗体相结合,若上述推测成立,向衰老小鼠中注入PD-1抗体或无关抗体后,注入PD-1抗体组,衰老细胞表达的PD-L1蛋白无法与T细胞的PD-1蛋白相结合,衰老细胞无法逃脱免疫监视,
因此注入PD-1抗体组表达PD-L1蛋白的衰老细胞数目比无关抗体组小,B正确;
C、衰老小鼠注射PD-1抑制剂,若上述推测成立,衰老细胞表达的PD-L1蛋白无法与T细胞的PD-1蛋白相
结合,衰老细胞无法逃脱免疫监视,衰老细胞的数目将变少,可以通过检测与衰老有关的表型来证明,C
正确;
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。衰老细胞表达PD-L1蛋白与T细胞的PD-1
蛋白相结合,使衰老细胞逃脱免疫监视,因此可以通过体外细胞实验,检测表达PD-L1的衰老细胞对免疫
监视的抵抗,D正确。
故选BCD。
(4)由图3可知,与对照组相比,加入相关蛋白酶抑制剂E或B后,PD-L1蛋白含量升高,且PD-L1衰老
细胞群比例也上升,这说明衰老细胞的PD-L1含量高是由于蛋白酶活性低,PD-L1分解少,因此积累量多。
(5)由题干信息可知衰老细胞通过表达PD-L1蛋白,与T细胞的PD-1蛋白相结合,从而“伪装”自己,
导致机体免疫很难清除这些衰老细胞,以此为出发点探究PD-1抗体或PD-L1抗体作为潜在治疗衰老疾病的
优势和不足如下:
优势:衰老细胞通过表达PD-L1蛋白,与毒性T细胞的PD-1结合,“迷惑”免疫细胞,逃脱免疫监视,
PD-1或PD-L1抗体阻断两者结合,使免疫细胞识别衰老细胞,清除。
不足:过度阻断PD-1、PD-L1信号通路,可能引起过强的免疫反应,长期使用导致自身免疫性疾病(自身
免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病)。
9.科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼因由于在核苷碱基修饰方面的发现而获2023年诺贝尔生理学或医学
奖,这些发现使有效mRNA疫苗的开发成为可能。人工合成的mRNA分子等通过脂质体包裹可制备mRNA
疫苗。如图是mRNA疫苗在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程图,请回答:(1)疫苗中的mRNA能在细胞内表达出 (填“抗原”或“抗体”)分子,刺激人体免疫系统产生反
应。①过程体现了细胞膜的 。
(2)mRNA疫苗在细胞内表达合成抗原蛋白后,一部分经蛋白酶体水解产生 ,再在 (结
构)的参与下以MHC-I类肽呈递到细胞表面,然后激活 免疫;另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递到细
胞表面,然后将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,为B
细胞的激活提供信号。
(3)与使用改造过的无害病毒作载体相比,脂质体载体的优点是能将mRNA疫苗更容易地导入细胞,原因是
;且不会引发机体的免疫排斥反应,原因是 。
【答案】(1) 抗原 流动性
(2) 抗原肽 内质网、高尔基体 细胞
(3) 其结构与细胞膜结构相似,易于融合 其表面无蛋白质等易引起免疫反应的大分子物质
【分析】疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、
核酸疫苗等。
【详解】(1)mRNA能作为模板翻译出蛋白质,该蛋白质为刺激机体产生免疫反应的抗原分子;图示①过
程为被脂质体包裹的RNA疫苗通过胞吞进入细胞的过程,体现了细胞膜的流动性。
(2)根据图示,mRNA疫苗在细胞内表达合成抗原蛋白后,一部分经蛋白酶体水解产生抗原肽,再在内质
网、高尔基体的参与下以MHC-Ⅰ类肽呈递到细胞表面,然后激活细胞免疫;另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递
到细胞表面,然后将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,
为B细胞的激活提供第二个信号。
(3)脂质体是由磷脂双分子层形成的超微型球状粒子,可通过胞吞或与细胞膜融合等方式将携带的分子
送进受体细胞,脂质体载体能将mRNA疫苗更容易地导入细胞,原因是脂质体载体的结构与细胞膜结构相
似,易于融合。由于其表面无蛋白质等易引起免疫反应的大分子物质,故不会引发机体的免疫排斥反应。
10.肝移植是治疗终末期肝病的有效方式,但免疫排斥仍是术后急需解决的问题。回答下列问题:
(1)图1为供体肝细胞在患者体内发生的免疫排斥反应的部分过程。巨噬细胞是吞噬细胞的一种类型,具有很强的吞噬能力,它与 (答出两种)细胞统称为抗原呈递细胞。如图1所示,可用于反映吞噬细
胞具有抗原呈递能力的物质有 ,图1中T细胞产生的不同类型细胞包含 。
(2)为探讨吞噬细胞表面高表达S蛋白与免疫排斥的关系,研究者将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,对
照组注射无关抗体,检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关),
结果如图2所示。结果表明 。
(3)在上述研究的基础上,研究者将特异性载体包裹siRNA注射给大鼠,siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表
达。实验如下,①②的处理依次是 ,实验结果说明干扰S蛋白表达的作用是 。
组别 1 2 3 4
① - 肝移植 -
实验处理
② 静脉注射包裹无关siRNA的载体
有抗原呈递能力的吞噬细胞占比(%) 8.92 0.13 72.34 0.01
实验结果
排斥反应程度相对值 1.4 0 8.6 0
注:排斥反应程度相对值大于3.0可判定为发生排斥反应
【答案】(1) B细胞、树突状细胞 抗原肽-MHC复合物、IL-6等细胞因子 细胞毒性T细胞
(2)S蛋白促进大鼠的肝移植免疫排斥
(3) 肝移植、静脉注射包裹siRNA的载体 降低吞噬细胞的抗原呈递能力,进而减弱大鼠对移植肝
脏的免疫排斥
【分析】1、器官移植后会发生免疫排斥反应,该排斥反应进行的是细胞免疫,因此在器官移植的过程中,
可以利用药物抑制T淋巴细胞的数量而降低免疫排斥反应。
2、免疫是人体的一种生理功能,人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分,从而破坏和排斥进入
人体的抗原物质(如病菌等),或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等,以维持人体的健康。
【详解】(1)抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。据图可知,吞噬细胞的抗原肽-MHC复
合物能与T细胞上受体相结合,在IL-6等细胞因子作用下,刺激T细胞增值爱分化,因此能反映吞噬细胞
具有抗原呈递能力的物质是细胞表面的抗原肽-MHC复合物、IL-6等细胞因子。T细胞受到抗原刺激可分化
为记忆T细胞、细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞可与移植的器官结合从而产生排斥反应。
(2)本实验为探讨吞噬细胞表面高表达S蛋白与免疫排斥的关系,因此高表达S蛋白能否发挥作用是实验
的自变量,将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,S蛋白被抗体结合,导致S蛋白不能参与免疫排斥的反应,
对照组注射无关抗体,高表达S蛋白可能引起免疫排斥反应,因此可通过检测两组大鼠肝移植后血清中谷
草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关)来反映免疫排斥反应的程度。根据图2中的数据可知随着时间的延长,在血清中实验组比对照组的AST的含量要少,即S蛋白含量减少,则AST的含量减少,肝
损伤程度降低,说明S蛋白促进大鼠的肝移植免疫排斥。
(3)实验应该遵循单一变量和对照性原则,所以①是进行肝移植,②应该与实验组1和2的操作起对照作
用,即②进行静脉注射包裹siRNA的载体的操作,排除空载体的作用;实验结果表明,通过siRNA进入吞
噬细胞干扰S基因的表达,可以降低吞噬细胞的抗原呈递能力,进而减弱大鼠对移植肝脏的免疫排斥。