淺析“免疫調節”中的幾點疑問

廣東

免疫學是一門與細胞生物學、分子生物學等多個學科廣泛交叉，理論體系極為復雜的學科。近年來，中學階段的免疫學教學也從認知現象水平深入到了分子水平。然而高中階段限于教學時間和學生的接受能力，在教材的編寫以及教學要求上做了較大的簡化，但是過量的簡化也產生了一些表述上的模糊與歧義。由于在教與學的過程中過于突出應試性，許多老師在對相關概念或過程進行教學時往往會區別得很嚴格。并且在教學實踐中，一些教輔資料的歸納總結和測試題目的編寫上也有不科學之處。由于這些原因，師生在“免疫調節”的教與學過程中產生了很多疑問。現將一些常見的疑問進行如下辨析。

1. B細胞在什么情況下增殖分化為記憶細胞和漿細胞

關于這個問題，人教版教材必修3表述為“大多數病原體經過吞噬細胞等的攝取和處理，暴露出這種病原體所特有的抗原，將抗原傳遞給T細胞，刺激T細胞產生淋巴因子。少數抗原直接刺激B細胞。B細胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下，開始一系列的增殖、分化，大部分分化為漿細胞，產生抗體，小部分形成記憶細胞。”仔細分析，就會發現其中的歧義。文中的少數抗原究竟是指與吞噬細胞所識別的同種抗原呢，還是另外一些不同種的抗原呢？但事實是，大多數情況下B細胞的活化需要雙信號。第一信號為B細胞表面的BCR共受體復合物（由CD21、CD19、CD81組成）與附著在抗原的C3d結合，從而增強BCR識別抗原的信號轉導。此外，特異性Th細胞（輔助T細胞）表達的CD40L與B細胞表面的CD40結合，向B細胞提供共刺激信號，即第二信號。簡單來說，抗原為B細胞活化的第一信號，T細胞的作用為B細胞活化的第二信號。有些情況下，一些特殊的抗原（第一信號）可以直接刺激B細胞活化，即不需要淋巴因子（第二信號）的作用。

根據機體免疫細胞對抗原的識別機制不同，可以把抗原分為兩大類，即胸腺依賴性抗原（thymus dependent antigen，TD抗原）和胸腺非依賴性抗原（thymus independent antigen，TI抗原）。絕大多數蛋白質抗原及細胞抗原均屬TD抗原，這類抗原進入人體后，B細胞活化需要上述雙信號的刺激，并且能分化成相應的漿細胞和記憶細胞（具體過程如圖1所示）。而TI抗原主要包括細菌的脂多糖、莢膜多糖及聚合鞭毛素等，該類抗原能直接刺激B細胞，但B細胞活化后能分化成漿細胞，卻不能產生記憶細胞（具體過程如圖2所示）。因此，這個問題可以總結為大多數抗原要和T細胞一起作用于B細胞才能使其增殖、分化，少數抗原能直接刺激B細胞，但此時沒有記憶細胞產生。

圖1 TD抗原誘發的B細胞增殖、分化

圖2 TI抗原誘發的B細胞增殖、分化

2.淋巴因子由哪些細胞分泌

人教版高中生物必修3中“免疫調節”一節講述了淋巴因子的形成，本節認為T細胞分泌了淋巴因子，而《全日制普通高級中學教科書·生物·第二冊》教材認為效應T細胞分泌了淋巴因子。那么淋巴因子究竟是由誰分泌的？新舊兩版教材前后矛盾嗎？實際上，淋巴因子是細胞因子的一類，是由活化的淋巴細胞產生的激素樣的多肽物質，不具有抗體的結構也不能與抗原結合,它作為細胞間的信號在免疫應答中起作用。細胞因子在非特異性免疫中稱單核因子, 在特異性免疫中又可叫淋巴因子。不同的淋巴因子能表現多種生物學活性，可作用于相應的靶細胞，使靶細胞發生特性或功能的變化。淋巴因子包括一些重要的白細胞介素（IL）、干擾素（IFN）、趨化因子等。如表是一些常見的淋巴因子及其分泌細胞。

表 常見淋巴因子及其分泌細胞匯總表

從表中可以看出，能分泌淋巴因子的不只有T細胞、效應T細胞，還有B細胞、吞噬細胞等等，所以應該認識到多種細胞都能分泌淋巴因子，故在教學中不應強調只有T細胞能分泌淋巴因子。

3.體液免疫中的T細胞與細胞免疫中的T細胞是同一種嗎

人教版教材上將細胞免疫的內容介紹得很簡單，即T細胞受到抗原的刺激后分化形成效應T細胞，效應T細胞可以與被抗原入侵的宿主細胞密切接觸，使這些細胞裂解死亡。但從字面理解，很容易想到這里的T細胞就是參與體液免疫的T細胞，在教學實踐中，學生也有這樣的理解，甚至認為參與這兩種免疫的是同一個T細胞。然而，真實的情況是這樣的嗎？實際上T細胞在胸腺中發育成熟后根據不同的分類標準，其可以被分為很多亞群。根據其細胞表面的分子標志或功能特點可大致分為輔助T細胞、細胞毒性T細胞、調節性T細胞。根據其活化狀態及在免疫應答中所起的作用，可分為初始T細胞、效應T細胞、記憶T細胞。而在體液免疫中，分泌淋巴因子進而促進B細胞增殖分化的T細胞為輔助T細胞，按照活化狀態來分則屬于效應T細胞。而在細胞免疫中裂解靶細胞，暴露抗原的主要是細胞毒性T細胞，按照活化狀態也是效應T細胞，在這個過程中一般還有記憶T細胞產生，因此，在體液免疫和細胞免疫中出現的T細胞是不同的。

4.抗體等同于免疫球蛋白嗎

人教版教材中只提到了抗體這一概念，并沒有提及免疫球蛋白。然而，在教學實踐中一般在講到抗體的本質時都會提到它是一種免疫球蛋白，各種參考資料上也會提到抗體是免疫球蛋白。那么，抗體等同于免疫球蛋白嗎？也有老師曾就這一問題提出過自己的思考，認為免疫球蛋白包括抗體，抗體只是免疫球蛋白的一種。實際上，免疫球蛋白是血液和組織液中一類糖蛋白，由B細胞接受抗原刺激后增殖分化成的漿細胞所產生。19世紀后期，從von Behring等研究白喉和破傷風抗毒素開始，陸續發現一大類可與病原體結合并引起凝集、沉淀或中和反應的體液因子，將其命名為抗體。20世紀60～70年代，學者將具有抗體活性或化學結構與抗體相近似的蛋白質統稱為免疫球蛋白。近年研究證實，免疫球蛋白和抗體在結構及功能上完全一致，兩者概念等同。

5.結語

雖然高中階段的生物學知識難度不大，但在教學實踐中卻發現中學生物的教學中存在諸多難題。出現這種狀況的原因，一方面是生物學科本身具有復雜性與多變性；另一方面是在應試教育壓力下中學階段的教與學過程中對于一些概念和過程的理解過于刻板。本文探討的問題只是其中冰山之一角。在這種現狀下的生物教與學更應該遵循知識的科學性而不是拘泥于教材；更應該引導學生形成良好的生物科學素養，而不是讓學生刻板地理解相關概念與過程。只有這樣，中學生物的教與學才能變得輕松而有效，從而避免走進“鉆牛角尖”的死胡同。