浅谈“体液免疫”教学过程中的一个常见问题

摘要：针对学生在高中生物“体液免疫”课堂教学中，对人教版必修三教材中体液免疫示意图产生的疑问，从抗原分类的角度进行简要的分析，帮助学生更好的学习与理解体液免疫的基本过程。

关键词：体液免疫;抗原;吞噬细胞;B细胞;T细胞

在人教版普通高中生物教材必修3《稳态与环境》的教学过程中，学生往往对体液免疫示意图产生这样的疑问：是否某一种类的抗原可以通过吞噬细胞和T细胞的呈递来活化B细胞，同时也可以运用直接刺激B细胞的方式来进行活化？针对这样的疑问，通过抗原的分类来进行简要分析。

1问题的产生

关于同一种的抗原是否既可以通过吞噬细胞和T细胞的呈递来活化B细胞，同时也可以运用直接刺激B细胞的方式来进行活化，这一疑问的产生主要是由于人教版普通高中生物必修3《稳态与环境》教材中37页图2-15“体液免疫示意图”引出的。如图：

图一 体液免疫示意图

2问题的解析

由于示意图带来的困惑与知识混乱，如何让学生能够清晰区分体液免疫中B细胞被活化的具体过程，关键要让学生对于抗原及其分类有个直观的认识。

2.1抗原的特性

人教版高中教材上对于抗原的定义为：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。并举例病毒、细菌灯病原体表面的蛋白质等物质，都可以作为引起免疫反应的抗原。同时根据现代抗原的概念，抗原必须具备二种特性，即免疫原性和抗原性。

抗原的免疫原性（immunogenicity）是指抗原分子能诱导免疫应答的特性。它涉及到了抗原分子与免疫细胞间的相互作用，也就是说它必须经过抗原呈递细胞的加工、处理和呈递作用，以及可以被T细胞和B细胞的抗原识别受体所识别。因此抗原的免疫原性与抗原分子的化学性质相关，更与机体的免疫应答特性相关。

另一方面，抗原的抗原性（antigenicity）是指抗原分子能与免疫应答产物，即抗体或效应T细胞发生特异反应的特性，故亦称之为抗原的反应（reactivity）。它只涉及抗原分子与抗体分子或T细胞的抗原受体分子（TCR）间的相互作用，即分子与分子间的相互作用。只是抗原分子表面的有限部位能与抗体分子结合，称此部位为抗原决定簇（antigendeterminant）或表位（epitope）。因此抗原的抗原性主要决定于抗原分子的化学性质。如抗原为蛋白质分子，其抗原性可决定于其氨基酸序列或其空间构型。

2.2抗原的分类

由于抗原具有以上的特性，通常可以将抗原分为天然抗原、人工抗原、胸腺依赖抗原与胸腺非依赖抗原和超抗原四种类型。其中胸腺依赖抗原与胸腺非依赖抗原就是解决我们上述教学过程中遇到问题的关键。

实验证明，由抗原激发的免疫应答是多细胞相互作用的结果，也就是由抗原呈递细胞、T细胞和B细胞共同参与予完成的。

大多数抗原激发的体液免疫应答，必须有辅T细胞（helperTcell），简称TH细胞的参予才能完成，称这种抗原为胸腺依赖抗原（thymus-dependentantigen，TDAg），该抗原由T表位和B表位组成，可以刺激机体产生体液免疫和细胞免疫。

但是也有少数抗原物质，不需要TH细胞的参与，就可以单独刺激B细胞来产生抗体，称这种抗原为胸腺非依赖抗原（thymusindependentantigen，TIAg），该抗原由B细胞丝裂原及多个重复的B表位组成，可使不成熟及成熟的B细胞应答，只产生体液免疫应答不产生细胞免疫应答。

这二种抗原的区别主要在于其抗原决定簇的结构不同所致。TD抗原在其分子结构上，既具有载体功能的决定簇，也具有抗原性决定簇。且在其分子表面出现多种不同抗原决定簇，但缺乏重复出现的同一决定簇，TD抗原主要是大分子蛋白质。而TI抗原多数为大分子多聚体，带有重复出现的同一抗原决定簇，且降解缓慢，故不需要TH参加即能直接刺激B细胞，TI抗原主要是多糖类物质。

3问题的结论

由以上关于抗原的特性及分类特点可知，于人教版普通高中生物必修3《稳态与环境》教材中37页图2-15“体液免疫示意图”所示的体液免疫中同一种的抗原是否既可以通过吞噬细胞和T细胞的呈递来活化B细胞，同时也可以运用直接刺激B细胞的方式来进行活化这一问题的答案是否定的，少数抗原可被B淋巴细胞直接识别，其他的抗原需要抗原提呈细胞处理后才可以。

4教学建议

在高中生物的课堂上，可以简单跟学生介绍一下抗原的分类，分为胸腺依赖抗原与胸腺非依赖抗原。而两种抗原的特点就是前者对于B细胞的刺激需要T细胞的参与而后者不需要。那么根据这样的特点就很容易理解每一个抗原要么需要T细胞要么不需要T细胞的传递过程，因此不可能同一种抗原有两条不同的刺激B细胞的路径。

参考文献：

[1]稳态与环境[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]金伯泉.医学免疫学[M].北京：人民卫生出版社，2008.

[3]马兴铭、丁剑冰[M].北京：医学免疫学.清华大学出版社，2013.

[4]利迪亚德.免疫学[M].北京：科学出版社，2010.

[5]CharlesA.Janeway[M].北京：免疫生物学[M]. 科学出版社，2008.

[6]吕特曼.免疫学[M].北京：科学出版社，2007.