11神经免疫调节解读
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高中生物神经调节与体液调节的关系内容要点解读1. 引言1.1 神经调节与体液调节的概念神经调节与体液调节是生物体内两种重要的调节方式。
神经调节是通过神经元传递电信号来快速调节机体内部环境的一种方式,主要控制机体的瞬时反应和快速反应,如运动、呼吸等。
而体液调节则是通过内分泌系统释放激素来调节机体内环境的稳定性,主要控制机体的长期稳态和代谢活动,如生长发育、代谢平衡等。
神经调节与体液调节在高中生物学中的重要性不言而喻。
它们共同组成了生物体内的调节系统,通过相互协调作用来维持机体的稳定内环境。
神经调节和体液调节各自拥有独特的调节方式和作用对象,但二者之间存在着密切的相互联系与协调。
只有当神经调节和体液调节相互结合、相互配合,机体内部环境才能得以稳定和平衡。
神经调节和体液调节互为补充,相辅相成,共同维护了生物体内稳态的平衡。
它们的紧密联系和协同作用提供了生物体维持内部环境相对恒定的基础,对于生物体的正常功能和生存至关重要。
神经调节与体液调节的密切关系也成为了生物学研究中的一个重要方向,深入研究二者的关系有助于揭示生物体内部调节机制的奥秘。
1.2 高中生物学中的重要性在高中生物学教学中,神经调节与体液调节是非常重要的内容之一。
神经系统和内分泌系统是维持机体稳态的两种重要调节系统,对于生物体内的生理功能与行为活动起着至关重要的作用。
神经调节与体液调节的相互作用及其在机体内的协调性,不仅关系到生物体内部环境的稳定状态,还直接影响着生物体对外界环境的适应能力。
在人体的正常生理活动中,神经调节与体液调节密切配合,共同维持机体内部环境的稳定性,保持各种生理功能的正常运转。
深入研究神经调节与体液调节的关系,对于理解生物体内稳态维持机制具有重要意义。
高中生物学的学习,着重于培养学生对于生物体内调节机制的理解和掌握,为将来更深入的生物学研究或医学领域的学习打下坚实基础。
神经调节与体液调节在高中生物学教学中扮演着不可或缺的角色,学生通过对这些内容的学习,能更好地理解和认识生命科学的精髓。
《免疫调节》教学设计一、教材分析免疫调节是人教版高中生物必修3第2章第四节,本节内容是动物和人体内环境稳态调节机制之一,但不同于神经调节和体液调节的作用,免疫系统可以对付入侵机体的病原体和体内出现衰老的、受损伤的和异常的细胞,学习完免疫调节可以形成稳态调节机制的整体网络。
个体生物学水平上需要维持稳态,后面学习的种群、群落和生态系统层次上也需要维持稳态,所以本节起着承上启下的重要作用。
二、教学目标课程标准为“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”,结合教材内容和学生认知水平,将教学目标分为三个层次。
1知识目标①概述免疫系统的组成;②描述B细胞、T细胞的起源和分化;③概述免疫的类型;④阐明抗原和抗体的概念;⑤说出体液免疫的过程(为本节重点及难点)。
2能力目标进行观察、分析、识图和归纳。
3情感态度和价值观目标确立健康的生活方式,增强机体免疫能力。
三、教学方法高一学生在初中生物中学习过免疫与健康方面的知识,而且从小就接种过疫苗,所以对免疫有一定的了解,因此,对于简单的内容,主要引导学生自主阅读,整理归纳;对于复杂的内容,通过学生观察、讨论,在辅助教师的适当启发和点拨来解决。
依据课程标准“以学生为主体”的原则,在讲清抗原、抗体的概念等,建立起本节学习的新基础后,通过利用教材中提供的体液免疫过程示意图,创设问题情境,组织好学会讨论,引导学生探究新知,最后引导学生用图解的形式归纳出体液免疫的过程,达到突破重难点的目的。
四、教学过程新课程理念强调,教师是课堂的组织者、学生学习活动的合作者、指导者,学生是课堂的主人,倡导“自主、合作、探究”的学习方法。
因此,以新课程理念为指导,并结合我校学生实际,在不用多媒体资源的情况下达到教学效果。
教学过程如下:1.复习提问内环境的概念意义等内容,目的是巩固旧知。
2.探究新知导入上课伊始,课件投影一名虚拟学生李桢的医院血检报告单,怎么解读报告单如何看待李桢同学3项指标超标以问题情境引入课题。
专题跟踪训练(十一)一、单选题1.(2018·河南省信阳测试)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。
下列叙述正确的是()A.体温调节中,甲状腺和肾上腺都是神经调节的效应器,分泌的激素起协同作用B.各种内环境稳态的维持均是通过神经—体液—免疫调节来完成的C.免疫系统对稳态的维持是通过其防卫功能实现的D.内环境的稳态是指内环境的理化性质及各种化学成分保持相对稳定的状态[解析]体温调节中,肾上腺可以是神经调节的效应器,而甲状腺不能作为神经调节的效应器,其受激素调节,A错误;人体维持内环境稳态主要是通过神经-体液-免疫调节网络来实现的,但是每一个生命活动不一定需要三者都参与,B错误;免疫系统对稳态的维持是通过其监控、防卫和清除能实现的,C错误;内环境的稳态是指内环境的理化性质及各种化学成分保持相对稳定的状态,D正确。
[答案] D2.(2018·河南省八市联考)下列关于内环境稳态的叙述,正确的是()A.内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持恒定不变B.内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞外液渗透压的下降C.内环境维持pH的相对稳定与HCO-3、HPO2-4等离子有关D.内环境稳态的维持只与呼吸、消化、循环和泌尿系统有关[解析]本题考查内环境稳态的含义及其调节机制,要求考生理解内环境稳态的调节过程,理解内环境稳态的实质及意义。
内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持相对不变,而不是恒定不变,A 错误;内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞代谢紊乱,但细胞外液渗透压可能升高也可能下降,B错误;内环境维持pH的相对稳定与HCO-3、HPO2-4等离子有关,C正确;内环境稳态的维持与呼吸、消化、循环和泌尿系统有直接关系,还受到神经—体液—免疫的调节,D错误。
[答案] C3.(2018·湖北省宜昌市调研)下列关于人体内环境稳态的叙述,错误的是()A.内环境稳态是机体在神经系统的调节下,通过各器官、系统的协调活动来共同维持的B.因肾功能衰竭已出现尿毒症的患者,其内环境稳态会失调C.神经系统、内分泌系统、呼吸系统都参与了人体体温调节D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件[解析]内环境稳态是指正常机体通过调节作用,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,其调节机制是神经-体液-免疫调节,A错误;因肾功能衰竭已出现尿毒症的患者,其内环境稳态会失调,B正确;参与人体体温调节的系统有神经系统、内分泌系统、呼吸系统等,C正确;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,D正确。
考前必背核心知识点第1章人体的内环境与稳态1.(P4)叫做内环境。
2.(P5)是细胞外液理化性质的三个主要方面。
3.(P9)叫做稳态。
4.(P10)网络是机体维持稳态的主要调节机制。
5.(P11)内环境稳态的重要意义:。
6.(P22)叫做反射。
7.(P23)兴奋是。
8.(P46),就是激素调节。
9.(P52),这种调节方式叫做反馈调节。
10.(P54)激素调节的特点:①。
②。
③。
④。
11.(P57),称为体液调节。
12.(P69)免疫系统的功能:①。
②。
③。
选择性必修一第一章:核心知识小结1.体液包括和。
2.内环境:由的液体环境,主要由三部分组成。
3.血浆与组织液、淋巴液的主要区别在于。
4.血浆渗透压主要由的含量决定,细胞外液渗透压的90%以上来源于。
5.内环境的作用:内环境是机体内的直接环境;内环境是。
6.叫作稳态。
7.调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
8.是影响内环境稳态的内因。
9.内环境稳态的意义:。
第2章神经调节1.是调节机体活动的最高级中枢,是调节运动的低级中枢。
2.能够协调运动,维持身体平衡。
3.中有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
4.,称为自主神经系统。
5.神经元由、和等部分构成。
6.神经胶质细胞具有、、和等多种功能。
7.是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是。
8.效应器是指。
9.兴奋除了在反射弧中传导,还会在等中枢神经系统中传导。
10.条件反射是指。
11.条件反射需要的参与,建立在的基础之上。
12.条件反射的建立大大提高了的能力。
(条件反射的意义)13.静息电位表现为,主要是由形成的,方式为。
14.动作电位表现为,主要是由形成的。
15.兴奋在神经纤维上的传导方向与电流的方向一致,与电流的方向相反。
16.兴奋在离体神经纤维上可以传导。
17.突触的结构包括、和。
18.,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
19.兴奋在突触的传递过程中,信号的转变形式为。
课题:第 2 章动物和人体Th命活动的调节第4 节免疫调节(第1 课时)教学设计一、学习目标的确定教学目标是课堂教学的起点,而教学目标的设计则直接关系到学生核心素养的培养与发展。
生物学核心素养是学生后天习得的终身受益成果,是公民基本素养的重要组成之一,是学生在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。
围绕核心素养,我将本节课的学习目标层次化,提炼出课前自主学习目标和课堂学习目标。
作为一线教师,我们都十分清楚:任何一节课都有不用我们去讲,学生自己就能够学会的内容,这就是基本概念、原理方法,属于记忆性,理解性的部分。
但由于个体差异,学生达成这些目标所需的时间是不同的。
最好的解决办法就是课前学习,关注学生的共同基础和多元发展需求,在微视频的帮助下按照自己的步骤和方法去学习。
这正是培养学生生命观念最关键的一步。
而有些目标必须在老师的帮扶下,通过学生合作学习,协作探究才能实现。
把这些目标设为“内化知识,拓展能力,发展核心素养”的高层次的学习目标。
这些学习目标首先必须有一个基于真实情景的探究问题引发的微项目学习,微项目学习的过程中通过问题引导,任务驱动将学习活动推向一个又一个的高潮。
使学生在理解生物学概念的基础上形成生命观念,具备能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力。
进而,在生命观念的指导下形成理性思维。
实现目标的探究过程中,学生观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力都得到提高和发展。
培养了学生团队合作,勇于创新的精神,有效的形成了社会责任和使命感。
据此,本节课的课前学习目标和课堂学习目标设计如下:【课前自主学习目标】1. 了解免疫系统的组成及其主要作用。
2. 明确人体三道防线的组成及非特异性免疫和特异性免疫区别。
3. 掌握特异性免疫的定义,能够简述体液免疫和细胞免疫的过程。
【课堂学习目标】1. 能够运用免疫系统的组成来解释和解决免疫现象和免疫问题。
2. 通过小组协作,探讨分析,能够能独立绘制免疫过程图解并利用图解讲解体液免疫和细胞免疫的区别和联系。
内环境的组成成分【母题来源一】 2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物(全国Ⅲ卷)【母题原题】下列关于人体组织液的叙述,错误的是A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中【答案】D【解析】【分析】内环境及其各组分之间的关系:①内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴等。
②各组分之间的关系如图所示:【详解】血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液,再通过组织液进入全身各处的细胞,包括骨骼肌细胞,A正确;肝细胞生存的内环境是组织液,因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入到组织液中,B正确;氧气通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液,再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞中,C正确;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质中而不发生在组织液中,D错误。
故选D。
【命题意图】本专题主要考查内环境的组成成分、理化性质、各成分之间的关系等知识,主要考查学生的理解能力,知识运用能力。
【命题规律】以文字叙述、表格、图形等形式考查组织液、血浆、淋巴的判断,内环境中存在的物质判断,内环境稳态的重要意义等。
【得分要点】1.内环境示意图中各成分的判断方法(3)A端若为动脉上端,则A处氧分压高于B处,A处营养物质含量高于B处,B处CO2和代谢废物含量均高于A处。
2.内环境中存在和不存在的物质的判断(1)存在的物质(2)不存在的物质3.血浆pH 维持稳态的机制(以H 2CO 3—NaHCO 3缓冲对为例):4.从组织水肿的原因分析理解渗透压的作用组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,引发原因如图所示:5.巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图(1)分析单方向(箭头)⎩⎪⎨⎪⎧①淋巴形成:组织液→淋巴②淋巴流向:淋巴→血浆 双方向(箭头)⎩⎪⎨⎪⎧①组织液血浆②组织液细胞内液(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
2024非小细胞肺癌围手术期免疫治疗摘要随着非小细胞肺癌(non-sma11ce111ungcancer,NSC1C)围手术期免疫治疗时代的到来,胸外科的麻醉管理面临新的机会和挑战。
不同麻醉方式和药物的选择会影响免疫功能和肿瘤生长转移,以免疫检查点抑制剂为代表的免疫治疗能够激活抗肿瘤免疫,影响局部和系统性免疫。
麻醉和免疫治疗可能会产生不可预知的交互作用。
本文将对麻醉方式和药物以及免疫治疗对NSC1C免疫状态和预后的影响进行综述,以期为NSC1C围手术期免疫治疗患者的麻醉管理提供新的思路。
近年来,以程序性死亡受体-1(programmedce11death-1,PD-1)/程序性死亡配体-1(programmedce11death-1igand1,PD-11)免疫检查点抑制剂为代表的免疫治疗在早中晚期非小细胞肺癌(non-sma11ce111ungcancer,NSC1C)患者中均取得了成效,开启了NSC1C围手术期免疫治疗的新时代口]。
PD-1/PD-11抑制剂半衰期长且作用持久,不仅对免疫系统有长期作用,甚至对后续药物的安全性和有效性存在影响。
麻醉方式及药物选择也对肿瘤患者的免疫应答以及肿瘤转移有一定作用。
如何优化NSC1C围手术期免疫治疗患者胸外科的麻醉管理,最大地发挥免疫系统的抗肿瘤作用,而不增加药物的毒性,目前尚不完全清楚。
本文将对麻醉方式和药物、免疫检查点抑制剂对NSC1C免疫状态和预后的影响进行综述。
01、NSC1C围手术期免疫治疗的进展CheckMate816是评估可切除NSC1C新辅助免疫联合化疗的In期临床研究,结果证实对比单纯化疗,纳武利尤单抗(PD-1抗体)联合化疗的新辅助治疗模式可显著提升可切除NSC1C患者的病理完全缓解(patho1ogiccomp1eteresponse,pCR)率(24.0%vs.2.2%)和无事件生存期(event-freesurviva1x EFS)(中位EFS:31.6个月vs.20.8个月)[2]oIMpowerOIO是可切除NSC1C经手术切除、化疗之后辅助免疫治疗的HI期临床研究,结果证实对比最佳支持治疗,术后行阿替利珠单抗(PD-11抗体)辅助治疗可显著改善PD-11≥1%的∏~ΠIA期NSC1e患者的无病生存期(disease-freesurviva1z DFS)(中位DFS:未达到vs.35.5个月)和5年总生存(overa11SUrViVa1,0S)率(5年OS率:84.8%vs.67.5%)[3]β纳武利尤单抗联合化疗用于可切除NSC1C患者的新辅助治疗、阿替利珠单抗用于NSc1C 患者的术后辅助治疗已获得国家药品监督管理局批准。
2022年湖南省普通高中学业水平等级考试生物真题评析本资料分试卷总评、考点分布细目表、试题深度解读三个模块,其中试题深度解读模块又分为【命题意图】【答案】【解析】【点评】等栏目,本资料部分内容来源于网络。
一、试卷总评2022年湖南省普通高中学业水平等级考试生物试题在题型结构、考查内容、试题难度等方面相较去年保持了较好的稳定性和连续性,试题综合度和知识覆盖面均有所提高,各模块的分数占比趋于均衡。
光合作用、遗传规律、生命活动调节等重点内容依然是考查的主体,体现了对必要知识和关键能力考查的重视。
选择题难度适中,但部分信息给予题要求考生具有较强的信息解读能力。
非选择题难度相对较大,部分试题得分率极低,从命题的素材来看,既有选自科技论文的,也有来自生产实践的,对考生的综合运用能力和语言表述能力都有较高要求,体现了坚持“五育并举”和考查生物学核心素养的导向。
(1)突出实验能力考查,彰显学科本质。
生物学的许多成果是通过“实验”得来,实验题自然是各类考试的“重头戏”。
今年的实验题在考查范围和方式上依然以实验步骤完善、实验结果分析和实验设计思路书写为主,但在试题情境创设和设问方式等方面做到了求新、求变。
如16题,命题素材来自科技期刊论文,情境设置做到了原创性和创新性。
在试题的设问上,既要求分析实验结果来判断出突变体类型,又要求对新的嫁接实验结果进行预测,对考生的科学探究素养是一次全方位的检测。
再如19题第(3)小题,要求考生灵活运用假说演绎法来判断突变基因的显隐性。
以往的高考题只是要求将预期结果或预期结论填充完善,这道题的解答既要用遗传图解进行推理分析,又要用科学语言完整表述出推理过程,体现出了对考生高阶思维能力的要求。
(2)联系生产生活实际,强调学以致用。
生物学与生产生活息息相关,传统上一直是农学和医学的基础,如今已扩展到食品、环境保护和新能源等方面。
今年的试题极为重视理论联系实际,着力引导考生运用生物学知识和原理解决实际问题。
专题11 免疫调节一、单选题1.(2023·北京海淀·一模)免疫细胞是执行免疫功能的细胞,是免疫系统重要的组成部分。
下列有关免疫细胞的说法错误的是()A.免疫细胞都来自骨髓的造血干细胞B.巨噬细胞、树突状细胞和淋巴细胞都能摄取、处理并呈递抗原,称为抗原呈递细胞C.B淋巴细胞与T淋巴细胞成熟的部位不同D.巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫【答案】B【详解】A、免疫细胞由骨髓的造血干细胞分化而来,其发挥免疫功能,A正确;12B 、抗原呈递细胞包括巨噬细胞、树突状细胞和B 细胞,而淋巴细胞包括B 细胞和T 细胞,B 错误;C 、B 细胞成熟的场所是骨髓,T 细胞成熟的场所是胸腺,C 正确;D 、巨噬细胞即可以参与第二道防线构成的非特异性免疫,又可以作为抗原呈递细胞参与特异性免疫,D 正确。
故选B 。
2.(2016·贵州黔东南·统考一模)下列关于免疫的叙述,正确的是A .吞噬细胞吞噬外来细菌必须有抗体参与B .先天性胸腺发育不全的患者,细胞免疫有缺陷C .B 细胞和T 细胞功能不同的原因是所含基因不同D .记忆细胞在受到相应抗原刺激时细胞周期不变【答案】B【详解】A 、吞噬细胞可以识别外来细菌,并吞噬,不需要抗体参与,A 错误;B 、先天性胸腺发育不全的患者,产生成熟T 细胞数量减少,与之有密切联系的细胞免疫有缺陷,B 正确;C 、B 细胞和T 细胞功能不同是细胞分化的结果,即基因选择性表达的结果,所含基因是相同的,C 错误;D 、记忆细胞在受到相应抗原刺激后,会迅速增殖分化,细胞周期变短,D 错误。
故选B 。
3.(2023·辽宁·校联考二模)病毒感染能激活体内针对关节软骨自身抗原的滤泡性T 细胞,该细胞群高度表达OX40分子,进而增加自身抗体的产生,引起组织破坏,形成类风湿性关节炎,其作用机制如下图。
下列相关分析错误的是( )A .类风湿性关节炎的发病机理与过敏性鼻炎的不同B .若辅助性T 细胞分泌的细胞因子过多,可能诱发免疫损伤C .病毒感染后,OX40分子高度表达,只会引起体液免疫功能增强D .滤泡性T 细胞能将抗原信息呈递给B 细胞,引起B 细胞增殖分化【答案】C【详解】A、类风湿性关节炎是机体免疫过强攻击机体正常组织,故类风湿性关节炎为自身免疫病,过敏性鼻炎是过敏反应,类风湿性关节炎的发病机理与过敏性鼻炎的不同,A正确;B、细胞因子是由辅助性T细胞分泌的,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,增强了免疫反应,若辅助性T细胞分泌的细胞因子过多,可能诱发免疫损伤,B正确;C、病毒感染后,OX40分子的高度表达,可能会引起体液免疫功能增强,也可能会引起非特异性免疫功能和细胞免疫功能增强,C错误;D、滤泡性T细胞能将抗原信息呈递给B细胞,刺激B细胞增殖分化,形成浆细胞,浆细胞分泌抗体,D正确。
考点11 免疫系统的组成及功能一、单选题1.(2021·贵州遵义市·遵义一中高二期末)下列有关免疫的叙述正确的是()A.艾滋病病毒侵入人体后主要破坏B淋巴细胞,从而破坏人体的免疫系统B.抗体主要分布在血清中,所以人体被病菌侵染后只要注射血清就可以治疗疾病C.人体的前两道防线不具有特异性D.吞噬细胞的吞噬作用没有特异性,因此只在非特异性免疫过程中起作用2.(2021·湖北十堰市·高二期末)下列关于人体免疫调节及免疫学应用的叙述,错误的是()A.吞噬细胞吞噬病原体并将其杀死,属于非特异性免疫B.溶菌酶只能在第二道防线中发挥作用,属于非特异性免疫C.过敏是由过敏原刺激机体引起的异常体液免疫,一般不会引起组织严重损伤D.免疫学在临床实践的应用可能解决器官移植所面临的供体器官短缺问题3.(2020·广东中山市·中山纪念中学高二月考)下列有关免疫调节的说法中错误的是()A.艾滋病病人的非特异性功能丧失B.青霉素过敏体质的人对再次吸收进体内的青霉素仍会产生免疫应答C.吞噬细胞在人体第二、三道防线中均发挥重要作用D.抗体与病原体结合后可抑制病原体的繁殖或对细胞的黏附4.(2021·重庆高二期末)下列关于免疫调节的相关叙述,错误的是()A.人体的T淋巴细胞是在胸腺中发育成熟的B.人体感染HIV的潜伏期,机体内检测不到相应的抗体C.成熟的B淋巴细胞表面有抗原受体,能与抗原特异性识别D.第二道防线人人生来就有,对多种病原体有防御作用5.(2021·云南玉溪市·高二期末)免疫系统有重要的调节作用,它不仅是机体的防御系统,还能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素,下列叙述错误的是()A.人体的吞噬细胞既参与特异性免疫,也参与非特异性免疫B.免疫系统的第三道防线是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环而组成的C.免疫系统是通过防卫、监控和清除功能,实现它在维持稳态中的作用D.一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏,表现为各种各样的免疫系统疾病6.(2021·广东汕尾市·高二期末)人体免疫系统为健康保驾护航。
第11章神经内分泌免疫调节动物机体不仅从内、外界环境接受刺激引起其生命活动的变化,而且还不断受到多种病原体,包括病毒、细菌、原生动物、真菌的侵袭,因此体内形成了多种因素-免疫系统,来对抗疾病的侵袭,以确保机体生命活动正常进行和种族的延续。
在机体内神经、内分泌和免疫系统之间存在着什么关系?这是一门正在发展的新兴的交叉学科-神经内分泌免疫学.这一章的学习将带你步入这个殿堂。
本章提要神经系统、内分泌系统和免疫系统是动物机体三大感受和调节系统,三个系统通过共同的生物信息分子相互影响、相互作用,形成复杂的神经—内分泌—免疫网络,共同维持动物机体的稳定。
神经-内分泌系统通过分泌神经递质和激素调节免疫系统;免疫细胞通过分泌神经递质样物质、激素和细胞因子作用于神经内分泌系统。
应激和免疫条件反射时可以产生某些调节物质在神经、免疫系统之间起到中间介导和桥梁作用,使神经内分泌系统和免疫系统共同对它们自身的功能和全身各器官系统的功能进行调节,使机体在各种不同条件下保持稳态。
(光盘资料11-1动物机体内的免疫系统)过去认为机体各器官、系统的功能都处于神经内分泌系统的调节和控制之下,神经内分泌系统(neuroendocrine system)共同调节机体各器官系统的功能,维持体内环境的稳定。
近些年来发现,免疫系统(immune system)也是机体内的一个重要感受和调节系统。
神经内分泌系统和免疫系统之间的相互作用,并以各自独特的方式在维持机体内环境的稳态方面起着决定性作用。
随着神经科学、免疫学和分子生物学的迅速发展进一步揭示了神经内分泌系统和免疫系统之间复杂的双向互相调节的联系,提出了神经-内分泌-免疫网络这一概念。
大量研究资料证实,一方面免疫系统及其产物可以调节神经内分泌功能;另一方面某些神经内分泌激素和激素受体已被包括在免疫系统的内源性成分内,它也可以影响和调节免疫功能,它们之间形成了一个完整的调节环路。
目前,神经内分泌系统和免疫系统之间的相互作用的研究已经发展成为一门独立的边缘学科-神经免疫学(Neuroimmnunology)、神经免疫内分泌学(Neuroimmnunoendocrinology)等。
11.1 神经、内分泌、免疫系统是各具特色,又密切联系的三大调制系统(1)从种系发生的观点来看,神经、内分泌与免疫系统的区分和定义是局限于多细胞生物的。
但是,这三大系统共同的基本功能如信息的感受和传递,其雏形早在原核生物时期就有所体现。
一般认为,神经元最先在二胚层动物水螅的胚层间出现;单细胞生物就有了吞噬等非特异性反应;单细胞生物如梨形四膜虫等含有胰岛素样物质。
这些事实提示,三大系统的种系进化可能是不同步的。
从个体发育上,三大系统出现发生在不同阶段,神经系统的形成晚于免疫和内分泌系统。
(2)三大系统在动物体内都有广泛分布,但它们对环境信息的敏感性,获得、传递、储存信息的方式及对机体功能的调控方式(路径)、强度各不相同。
神经系统有以突触为中介的结构连续性,并可借其分支支配各种组织和器官,包括内分泌和免疫组织与细胞。
所以,从广义上讲,内分泌和免疫系统可视为反射弧的传出环节。
神经系统的信息传递主要由神经纤维上的动作电位以及化学与电突触来实现,而内分泌和免疫系统的信息传递更多的是由体液运输完成的。
免疫系统还依赖于免疫细胞的循环而行使其细胞和体液免疫功能,免疫细胞既可感受细菌、病毒和肿瘤细胞的刺激,具有感受和调节的功能,同时免疫细胞随体液在全身流动,因而被称为“流动的脑”(mobile brain)。
三大系统对内外环境的不同性质刺激的敏感性不一样。
如触摸刺激仅能直接作用于神经系统,免疫系统对病毒、细菌、肿瘤细胞等(都是神经系统难以识别的)刺激敏感。
三大系统既有许多不同之处,但也有不少共性。
三大系统可共享信息分子及其受体,表现为大多数神经肽、激素及细胞因子可分别在神经、内分泌及免疫细胞内合成、分泌;神经系统和免疫系统有信息储存和记忆的功能;三大系统均有周期性变化,如睡眠、多种神经肽和激素的分泌节律、外周血与脾内淋巴细胞数目有明显的昼夜节律;三大系统内部均存在正负反馈调节机制,使各系统的功能活动更趋协调、准确、精细。
三大系统既有各自独立的作用,但又有两两或三重相互作用的范围,它们是多重双向交流的复杂网络系统。
三大系统间的作用方式,既有直接作用,又有间接作用;既有先后之分,亦有同时作用。
系统交互作用的性质可分为增强、减弱、协同等方式体现,在不同时间上各自起到不同程度主导作用。
一般说来神经在神经内分泌免疫调制中居主导地位。
三大调节系统中细胞间的相互沟通,相互影响,由此构成神经内分泌-免疫网络(neuroendocrine-immune network,图11-1)。
应激图11-1神经内分泌系统和免疫系统的调节环路(自.何维.医学免疫学(八年制).2005)11.2 神经内分泌系统对免疫系统的调节作用11.2.1 中枢神经系统对免疫系统的调节脊髓、脑干、下丘脑、海马和大脑皮层中都存在参与调节免疫活动的神经中枢,各中枢之间具有结构和功能上的联系。
免疫调节中枢通过支配免疫器官的自主神经末稍释放神经递质如乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5-HT、谷氨酸等,以及下丘脑-垂体-靶腺体轴分泌多种激素如促甲状腺素、生长素、促肾上腺皮质激素等作用于免疫细胞膜上的相应受体,调节免疫系统的活动。
11.2.1.1大脑皮层及精神因素对免疫功能的调节生理学上常用采用损毁核团及传导通路的方法研究中枢神经系统(CNS)对免疫系统影响。
实验性损伤小鼠左侧大脑半球的大脑皮层可导致小鼠免疫功能减弱,而损伤右侧大脑皮层则增强免疫功能。
损伤人左侧大脑皮层可导致脾淋巴细胞数目降低,淋巴细胞增殖反应减弱,外周自然杀伤细胞(NK细胞)活性下降,但右侧皮层受损无上述变化。
近年来,精神因素对免疫的影响已日益受到人们的重视。
抑郁、焦虑、情绪变化以及各种精神病均会对免疫功能产生影响。
如悲伤者免疫应答功能显著降低,抑郁病患者淋巴细胞增殖或NK细胞活性低下,精神分裂症患者的体液与细胞免疫功能紊乱。
孤独感或激怒等个性心理特征等可抑制免疫反应。
精神因素对免疫功能系统的作用是复杂的,具体机理尚不清楚。
11.2.1.2 下丘脑对免疫功能的调节实验性损伤下丘脑前叶除了导致内分泌功能、水电解质紊乱外,还导致许多免疫功能下降,如淋巴细胞转化能力降低,脾细胞数减少,胸腺退化,甚至影响到巨噬细胞的抗原提呈;动物对植物血凝素的应答敏感性降低,糖皮质类固醇增多,抑制组织胺释放和免疫。
破坏下丘脑后叶,网状内皮系统功能下降,抗体产生减少。
应激(stress)时机体的免疫功能明显下降。
应激反应对免疫功能的抑制作用,主要通过下丘脑-垂体-肾上腺(皮质)轴和非下丘脑-垂体-肾上腺(皮质)轴两个途径。
(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质作用轴(hypothalamus pituitary adrenal axis,HPA) 不同的应激刺激,包括过冷、过热、中毒、感染、创伤、外科手术、发热、缺氧、疼痛、过劳、恐惧等都可以通过激活下丘脑释放CRH,引起腺垂体分泌ACTH,再通过血液循环引起肾上腺皮质分泌糖皮质激素,从而降低机体的免疫功能(后述)。
(2)非下丘脑-垂体-肾上腺皮质作用轴(non- hypothalamus pituitary adrenal axis,NHPA) 电击切除了肾上腺的大鼠尾巴也能明显抑制外周血淋巴细胞增殖反应,说明应激对机体免疫功能的抑制作用除了HPA途径外,可能还有其它联系神经内分泌系统和免疫系统的通路,称为“非下丘脑-垂体-肾上腺轴(NHPA)”的调节通路。
NHPA 有阿片参与的应激免疫和免疫因子参与的应激免疫。
①阿片参与的应激免疫机体的内源性阿片样物质(阿片肽,β-内啡肽)在应激性镇痛抑制免疫功能活动中起重要作用,阿片肽可通过直接或间接的,中枢的和外周的作用影响机体的免疫功能。
例如电击应激就是通过阿片肽的释放,抑制NK细胞的活性;内源性的阿片能明显地抑制巨噬细胞的功能。
②免疫抑制因子参与的应激免疫损伤性应激如严重创伤、大手术、休克时血液内可产生一种能抑制淋巴细胞转化的抑制因子。
在非损伤性应激,如对鼠束缚10~20小时,并未造成直接组织损伤时,也可使血清中产生一种能抑制正常淋巴细胞转化的抑制因子。
这种非损伤性应激引起的免疫抑制不受切除肾上腺影响,但能被全身麻醉翻转,脑内GABA神经元也能对抗这种非损伤性应激诱发的免疫抑制因子的产生,提示这种免疫抑制因子的产生与作用可能与CNS(中枢神经系统)有关。
11.2.2 外周神经系统对免疫功能的调节11.2.2.1免疫组织细胞的神经支配形态学研究表明,骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结等淋巴器官和淋巴组织都有植物性神经支配。
脊神经中的内脏纤维伴骨动脉滋养孔进入骨髓,支配骨髓内血管及实质,与细胞关系密切。
胸腺可接受膈神经、交感神经和副交感神经的支配。
来自腹腔神经结的交感神经形成脾神经沿脾门入脾,迷走神经伴动脉入脾。
在淋巴结的包膜下及包膜内,可见胆碱能神经纤维,而肾上腺素能神经则进入淋巴结实质中,饶周边血管分布,少数在实质中游离。
在淋巴结内还可见到血管活性肠肽(vasoactive intestinal polypeptide,VIP )、神经肽Y(NPY)等肽能神经纤维。
交感神经和副交感神经可支配淋巴管。
肠粘膜下层的淋巴小结或Peyer氏结与粘膜免疫密切相关,并受P物质肽能神经纤维的支配。
以上事实说明,免疫组织和器官受到交感神经、副交感神经和肽能神经纤维的支配,从形态上体现出神经系统对免疫系统的直接影响,这种神经支配有突触和非典型突触两种方式。
放射自显影术、放射受体分析法等已证明,在免疫细胞上有许多神经递质和神经肽的受体,包括儿茶酚胺(catecholamine) 受体,如T、B细胞及各种白细胞上有肾上腺素β受体、人多型白细胞上有肾上腺素α受体;组胺(histamine)受体,如T、B细胞上有H2受体、T辅助细胞上有H1受体;阿片(opioid)受体,如T、B细胞及单核细胞上发现有受体。
另外还有血管活性肠肽(VIP) 受体、生长抑素(GHRIH;somatostatin ,SS)受体和P物质(SP)受体等。
自主神经释放的神经递质和神经肽可通过非突触弥散以及交感-肾上腺髓质系统,作用于免疫细胞上的相应受体,实现对免疫系统的免疫功能调节。
11.2.2.2 神经递质和神经肽对免疫系统的调节来自外周神经的儿茶酚胺和神经肽类的神经递质至少对三类免疫组织细胞有调节作用:①淋巴样基质(Lymphoid stroma )如上皮细胞、成纤维细胞等和附属细胞(accessory 包括抗原处理和递呈细胞),神经纤维释放的递质作用成纤维细胞可刺激成纤维细胞增生;作用于上皮细胞,引起其增生、分泌激素、促使细胞间的耦联;作用于骨髓的基质细胞(stromal cell)可使其合成和释放细胞介素和生长素、细胞的黏附和移动;作用于树状突细胞(dendritic cell),可影响抗原的处理和呈递;作用于巨噬细胞,可促使其吞噬和分泌介质。