高中生物（新教材）“免疫調節”修正內容 | 教學釋疑

“免疫調節”是《普通高中生物學課程標準（2017年版）》規定的學習內容，也是高考考查的內容。筆者對2007年人教版《生物·必修3·穩態與環境》（以下簡稱“原教材”）與2019年人教版《生物學·選擇性必修1·穩態與調節》（以下簡稱“新教材”）進行比較，查閱相關大學教材和文獻，將免疫過程中重要概念及免疫過程的疑點整理成文，希望能對同行們有所幫助。

1重要概念的修正

1.1“吞噬細胞”修正為“抗原呈遞細胞”

吞噬細胞指的是樹突狀細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等具有吞噬能力的細胞，還有與淋巴細胞同源的自然殺傷細胞（NK細胞）和固有淋巴群細胞。由此可見，吞噬細胞是一類細胞群。原教材中的攝取、處理抗原的吞噬細胞僅僅是新教材中能處理病原體的樹突狀細胞，因為并非所有的吞噬細胞均能激活初始T淋巴細胞使之增殖分化為輔助T細胞和毒性T淋巴細胞，這種功能主要是樹突狀細胞所特有的。另外，新教材中表述了B細胞也具有提呈抗原的作用，這更有利于學生理解“少數病原體能直接刺激B細胞”的免疫過程。體液免疫的最后階段，原教材闡述了抗體與抗原結合可阻斷抗原的感染和擴散等行為，這需要吞噬細胞清除結合抗體的抗原。而新教材闡述該過程還需要其他免疫細胞的參與。筆者查閱相關文獻發現，巨噬細胞可吞噬并降解此類抗原-抗體復合物，因此原教材中的“吞噬細胞”主要指巨噬細胞。由此可見，原教材會誤導學生認為處理抗原階段和吞噬抗原-抗體的細胞是同一種吞噬細胞，而新教材的抗原提呈細胞更體現了免疫細胞功能的形象化、具體化和多樣化。

1.2“淋巴因子”修正為“細胞因子”

細胞因子是由免疫原、絲裂原或其他因子刺激細胞所產生的相對分子質量較小的可溶性蛋白質，為生物信息分子，具有調節免疫應答，刺激細胞活化、增殖和分化等功能，如淋巴細胞產生的細胞因子被稱為淋巴因子。因此，細胞因子包括淋巴因子，但是參與免疫反應的“淋巴因子”不僅僅只有淋巴因子，目前細胞因子分類很少分為單核細胞細胞因子和淋巴因子等，而是按細胞因子的理化性質和生物活性不同，將其分為白細胞介素、干擾素、趨化因子等。因此，細胞因子比淋巴因子的概念更具前沿性和科學性。

1.3“T細胞”“效應T細胞”分別修正為“輔助T細胞”“細胞毒性T細胞”

新教材將體液免疫中“T細胞”修正為“輔助T細胞”，根據T細胞的功能可將其分為3種類型：細胞毒性T細胞（Tc細胞）、輔助T細胞（Th細胞）和抑制T細胞，形成過程如圖1所示。

輔助T細胞分為Th1和Th2兩種類型。初始CD4⁺T細胞接受抗原刺激后首先分化為Th0細胞，Th0細胞繼續分化得到Th1和Th2細胞。其中，Th1主要介導細胞免疫，Th2主要介導體液免疫，輔助T細胞（Th2）能直接和B細胞作用并釋放淋巴因子，Th2分泌白細胞介素2（Ⅱ-2）促進B細胞的分裂和抗體的分泌；IL-4等細胞因子能刺激致敏B細胞分裂和分化為漿細胞和記憶細胞；Th1分泌IL -2和干擾素，激活細胞毒性T細胞和促進細胞免疫。由此可見，原教材中體液免疫過程中分泌細胞因子的T細胞容易誤導學生認為是初始的T淋巴細胞，而新教材的輔助T細胞能讓學生厘清T細胞的種類和功能。

原教材中的“效應T細胞”修正為“細胞毒性T細胞”，細胞毒性T細胞由初始CD8⁺T細胞增殖分化得到。細胞毒性T細胞具有破壞靶細胞獨特的功能，當其與靶細胞密切結合時，能立即釋放“穿孔素”和顆粒酶，穿孔素進入靶細胞膜中，發生聚合并將靶細胞膜溶解形成孔洞，顆粒酶入胞后則可啟動靶細胞凋亡過程。細胞毒性T細胞和輔助T細胞都可稱為效應T細胞，因此，原教材的效應T細胞的概念更廣，容易產生歧義，而新教材中的細胞毒性T細胞的概念更加精準。

2免疫過程釋疑

2.1B細胞和T細胞識別抗原的方式不同

人體全部細胞的細胞膜上都有主要組織相容性復合體（MHC）的分子標記，是在胚胎發育過程中產生的。每個人的MHC都不同，細胞表面具有MHC-I類和MHC-Ⅱ分子，MHC-I類分子分布于幾乎所有有核的細胞表面，MHC-Ⅱ類分子的分布比較狹窄，僅僅在抗原提呈細胞上表達，主要分布于巨噬細胞、樹突狀細胞和活化的B細胞等。外抗原（某些細菌、可溶性分子）被提呈細胞以吞噬、吞飲等方式攝入細胞，進而形成MHC-Ⅱ-抗原肽復合物，經高爾基體轉運至提呈細胞膜表面，供Th細胞識別；細胞毒性T細胞（Tc細胞）只能與帶有MHC-I類分子的抗原提呈細胞發生反應，這類抗原稱為內源性抗原，因此，MHC可作為抗原的載體，B細胞能直接識別抗原，但T細胞不能直接識別抗原，T細胞只能識別由抗原提呈細胞（APC）加工、MHC分子提呈的抗原肽。

2.2B細胞的活化并不一定需要輔助T細胞

蛋白質類抗原活化初始B淋巴細胞的過程中需要抗原特異的輔助T細胞參與，這類抗原稱為胸腺依賴型抗原（TD抗原），但是細菌細胞壁中的脂多糖等非蛋白類抗原可直接活化初始B細胞并誘導抗體的產生，如細菌細胞壁中的脂多糖可直接活化初始B細胞并誘導抗體產生，這種抗原稱之為非胸腺依賴型抗原（TI抗原）。此過程不需要T細胞的協助，一般也不會產生記憶細胞，B淋巴細胞的活化不一定需要輔助T細胞，兩類抗原比較如表1所示。

由此可見，兩版教材的“抗原”指的都是“TD抗原”。

2.3B細胞活化的兩個信號

新教材簡述了B細胞的活化需要兩個信號，這兩個信號分別是什么呢？研究發現，BCR是B細胞抗原受體，每個B細胞約含有10⁴~10⁵個BCR，一種BCR特異性識別一種抗原分子，B細胞的BCR遇到相應的抗原與之結合，這是B細胞活化的第一個信號，即B細胞被致敏了，準備開始分裂，但還需要第二個信號。BCR結合抗原的同時，B細胞通過受體內化將抗原攝入細胞，細胞膜表面形成MHC-Ⅱ-抗原肽復合物，輔助T細胞被復合物刺激而活化，輔助T淋巴細胞不能呈遞抗原，而B淋巴細胞能呈遞抗原復合物給輔助T淋巴細胞，輔助T淋巴細胞經抗原刺激后表達出新的膜表面輔助分子CD40L并分泌多種細胞因子?？梢?，CD40L與B細胞表面的CD40結合是B細胞活化的第二個信號。

2.4T細胞的活化至少需要兩個信號

TCR是T細胞抗原受體，每個T細胞表面大約存在3000個TCR,TCR受體識別的不僅僅是抗原肽，同時識別MHC分子（MHC-I和MHC-Ⅱ類分子分別與輔助T細胞CD8受體和細胞毒性T細胞CD4受體結合），TCR的雙識別是活化T細胞的第一個信號（圖2），而T細胞還需要接收其他刺激信號才能繼續免疫應答反應，如呈遞巨噬細胞表面的B分子與T細胞表面的CD28分子結合，形成協同刺激信號，這是活化T細胞的第二個信號。此外，白細胞介素-1和白細胞介素-2等細胞因子也是活化T細胞的重要信號。

2.5細胞毒性T細胞不一定能分裂分化

例題（2013年江蘇卷第32題，節選改編）在人體內成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應T細胞中，能發生轉錄和翻譯過程而不能發生DNA復制過程的細胞可能是漿細胞和效應T細胞。

由題干可知，效應T細胞高度分化不分裂。而新教材中認為能將靶細胞裂解的細胞毒性T細胞既能分裂又能分化，兩者之間似乎存在爭議。筆者查閱《陳閱增普通生物學》發現，新教材中最初的細胞毒性T細胞實際上是處女毒性T細胞，而最終導致靶細胞裂解的毒性T細胞應該是效應毒性T細胞（圖3）。所以，筆者認為新教材中裂解靶細胞的“細胞毒性T細胞”修正為“效應毒性T細胞”更為合理。需要進一步指出的是，細胞毒性T細胞既能增殖也能分化，同時能識別靶細胞，這與新教材內容相符合。圖3雖然釋疑了“細胞毒性T細胞不一定能分裂分化”的問題，但是缺乏細胞毒性T細胞識別被病原體感染的靶細胞的過程。因此，筆者建議教師可結合不同版本教材對免疫調節進行再認識，這不僅能開拓師生的視野，更能提升師生的批判性思維能力。

參考文獻：