新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道粘膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被__________细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,经过细胞的__________,形成__________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的__________;采集血液样本主要用于血清学检查,检测__________。
(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得__________细胞。因为同一种抗原可能激活__________细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
(1). T (2). 增殖、分化 (3). 浆细胞和记忆 (4). 核酸 (5). 抗新型冠状病毒抗体 (6). 刺突蛋白(或S蛋白) (7). 杂交瘤 (8). 多种B
【解析】
【分析】
本题以新冠病毒为载体考查体液免疫、核酸检测和单克隆抗体的有关知识。体液免疫包括三个阶段:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。制备单克隆抗体的具体过程:1、用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞;2 、将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞;3、在HAT选择性培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。 未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。 只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖;4、在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增;5、单克隆抗体的大量制备 单克隆抗体的大量制备重要采用动物体内诱生法和体外培养法。
【详解】(1)据题图1可知,人体内抗原递呈细胞吞噬新冠病毒,并将新冠病毒的抗原暴露,呈递给T细胞,被T细胞表面的受体识别后激活T细胞;
(2)激活的T细胞释放淋巴因子,并将抗原呈递给B细胞,B细胞识别入侵的病毒后,迅速增殖分化成浆细胞和记忆细胞;
(3)临床上为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的核酸,采集血液样本主要用于血清学检查,检测血清中是否产生抗新型冠状病毒的抗体;
(4)据题中图2所示,结合单克隆抗体制备方法,要研制抗刺突蛋白单克隆抗体,需先注射新冠病毒的刺突蛋白(或S蛋白),以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,获得融合的、未融合的细胞,用HAT筛选培养基培养,未融合的B细胞不能长期生存而死亡,未融合的骨髓瘤细胞不能合成DNA而死亡,只有杂交瘤细胞能成活;由于同一种抗原可能激活多种B细胞,筛选出的融合的骨髓瘤细胞就可能分泌多种抗体,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞。
知识点拨:
识别抗原和特异性识别抗原的细胞
1、识别抗原的细胞:吞噬细胞.B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
2、特异性识别抗原的细胞:吞噬细胞只能识别自己与非己成分,因而没有特异性的识别能力,除吞噬细胞以外①中其余的细胞都有特异性的识别能力。
3、抗体与抗原结合后的反应
①抑制病原体的繁殖,或揶制病原体对人体细胞的黏附。
②多数情况下,抗原、抗体形成沉淀或细胞集团进而被吞噬细胞吞噬消化。
4、体液免疫和细胞免疫的关系
体液免疫 | 细胞免疫 | |
作用对象 | 抗原 | 靶细胞 |
作用方式 | 浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 | ①效应T细胞和靶细胞密切接触②T细胞释放淋巴因子,促进免疫作用 |
联系 | ①在病毒感染中,往往先通过体液免疫阻止病原体通过血液循环而散布;再通过细胞免疫予以彻底消灭②细胞免疫作用使靶细胞裂解、死亡,抗原暴露,与抗体结合而被消灭③二者相互配合,共同发挥免疫效应 |
细胞名称 | 来源 | 功能 |
吞噬细胞 | 造血干细胞 | 处理、呈递抗原,吞噬抗体一抗原结合体 |
B细胞 | 造血干细胞(骨髓中成熟) | 识别抗原,分化成为浆细胞(效应B细胞)、记忆细胞 |
T细胞 | 造血干细胞(胸腺中成熟) | 识别抗原,分泌淋巴因子,分化为效应T细胞、记忆细胞 |
浆细胞(效应B细胞) | B细胞或记忆B细胞 | 分泌抗体 |
效应T细胞 | T细胞或记忆T细胞 | 与靶细胞结合发挥免疫效应 |
记忆细胞 | B细胞或T细胞 | 识别抗原,分化成相应的效应细胞 |
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