高二生物人体的器官移植.ppt

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1、第第3节人体的器官移植节人体的器官移植基础自主梳理基础自主梳理核心要点突破核心要点突破课标领航课标领航知能过关演练知能过关演练第第3节节课标领航课标领航1简述器官移植的科学研究和临床实践的历史。简述器官移植的科学研究和临床实践的历史。2了解器官移植的实例了解器官移植的实例肾移植。肾移植。情景导引情景导引人如果能像机器一样，随时能够置换部分问题人如果能像机器一样，随时能够置换部分问题部件，那该多好啊！人类关于器官移植的构想部件，那该多好啊！人类关于器官移植的构想源远流长，科学技术的发展为器官移植提供了源远流长，科学技术的发展为器官移植提供了技术保障。是否也有技术保障。是否也有“工厂工厂”生产人体

2、的生产人体的“标准件标准件”呢？呢？需要移植器官的病人随时就需要移植器官的病人随时就能置换问题部件吗？能置换问题部件吗？基础自主梳理基础自主梳理一、器官移植的一、器官移植的“历史档案历史档案”1.幻想阶段：传说名医扁鹊曾给两个人进行了幻想阶段：传说名医扁鹊曾给两个人进行了心脏移植。心脏移植。2.实验阶段：移植后的器官需要有实验阶段：移植后的器官需要有_供应供应才能成活，因此才能成活，因此_技术是器官移植首技术是器官移植首先需要跨越的障碍；如何克服先需要跨越的障碍；如何克服_反反应，是器官移植需要跨越的巨大障碍。应，是器官移植需要跨越的巨大障碍。3.进入临床阶段：避免或减弱进入临床阶段：避免或减

3、弱_反应是移植成功的关键；进行器官移植后使用反应是移植成功的关键；进行器官移植后使用血液血液血管吻合血管吻合免疫排斥免疫排斥免疫排斥免疫排斥全身全身_抑制排斥反应，可以延长移抑制排斥反应，可以延长移植器官的存活期。植器官的存活期。4.临床发展阶段：临床发展阶段：1978年新一代强有力的免疫年新一代强有力的免疫抑制剂抑制剂_，使器官移植成功率迅速，使器官移植成功率迅速提高。提高。思考感悟思考感悟1器官移植的最大障碍是免疫排斥，为克服免器官移植的最大障碍是免疫排斥，为克服免疫排斥，最好的器官移植供体是什么？疫排斥，最好的器官移植供体是什么？【提示提示】一卵双生的兄弟或姐妹。一卵双生的兄弟或姐妹。免

4、疫抑制剂免疫抑制剂环孢素环孢素A二、器官移植的实例二、器官移植的实例肾移植肾移植 1成功率：肾移植最成功，最稳定。成功率：肾移植最成功，最稳定。2 影 响 肾 移 植 成 功 的 因 素：手 术 技 巧、影 响 肾 移 植 成 功 的 因 素：手 术 技 巧、_的质量、供体与受体器官的组织的质量、供体与受体器官的组织相容性。其中供体与受体器官的组织相容性，相容性。其中供体与受体器官的组织相容性，即两者细胞表面抗原的即两者细胞表面抗原的_，是器官，是器官移植的最关键因素。移植的最关键因素。3.器官移植的成功的条件：只要供体与受体的主器官移植的成功的条件：只要供体与受体的主要要HLA有有_以上相同

5、，就可以进行器官移以上相同，就可以进行器官移植；病人还要长期服用植；病人还要长期服用_药物。药物。供体器官供体器官相似程度相似程度一半一半免疫抑制免疫抑制三、供体器官来源的展望三、供体器官来源的展望1灵长类动物作为器官供体：除灵长类动物作为器官供体：除_外，外，没有一种植入的动物器官能在人体内存活两周。没有一种植入的动物器官能在人体内存活两周。2猪作为器官供体：利用猪的器官，必须克服猪作为器官供体：利用猪的器官，必须克服_、微生物、微生物_和功能差和功能差异三大障碍。异三大障碍。3利用干细胞和组织工程技术构建人体器官：利用干细胞和组织工程技术构建人体器官：组织工程是将组织工程是将_、三维支架和

6、、三维支架和_应用于体外组织的再生或体内组织的构建。应用于体外组织的再生或体内组织的构建。肾脏肾脏免疫排斥免疫排斥交叉感染交叉感染细胞细胞细胞因子细胞因子思考感悟思考感悟2供体器官来源是急需解决的问题，为解决供供体器官来源是急需解决的问题，为解决供体器官的来源，发达国家的人在小孩生出后会体器官的来源，发达国家的人在小孩生出后会保留脐血，为什么？保留脐血，为什么？【提示提示】脐血中有胚胎干细胞，具有发育的脐血中有胚胎干细胞，具有发育的全能性，可以通过组织工程培养出自己的所需全能性，可以通过组织工程培养出自己的所需器官。器官。核心要点突破核心要点突破器官移植器官移植1器官移植的概念器官移植的概念器

7、官移植是将某一个体的器官移植到自体或另器官移植是将某一个体的器官移植到自体或另一个体体内的手术方法。一个体体内的手术方法。器官移植用在临床上，就是用正常的器官转换器官移植用在临床上，就是用正常的器官转换丧失功能的器官，以重建器官的正常生理功能。丧失功能的器官，以重建器官的正常生理功能。提供正常器官的个体为器官供体，可以是自体提供正常器官的个体为器官供体，可以是自体或异体，分别称为自体器官移植和异体器官移或异体，分别称为自体器官移植和异体器官移植。植。2器官移植的基本过程器官移植的基本过程(1)获得合适的供体器官获得合适的供体器官这主要是为了避免病人的免疫系统对外源的器这主要是为了避免病人的免疫

8、系统对外源的器官发生免疫排斥反应，造成移植失败。因此，官发生免疫排斥反应，造成移植失败。因此，对移植器官进行严格的组织配型至关重要。组对移植器官进行严格的组织配型至关重要。组织配型就是指在器官移植前检验供、受者之间织配型就是指在器官移植前检验供、受者之间移植抗原是否相配的一系列措施。进行器官移移植抗原是否相配的一系列措施。进行器官移植时，首先要求供者的植时，首先要求供者的ABO血型必须与受者适血型必须与受者适合，血型配型原则如图所示。还必须进行供、合，血型配型原则如图所示。还必须进行供、受者受者HLA抗原系统的检测。只要供者与受者的抗原系统的检测。只要供者与受者的主要主要HLA有一半以上相同，

9、就可以进行器官移有一半以上相同，就可以进行器官移植。植。(2)器官保存和移植手术器官保存和移植手术离体器官在常温下，少则几分钟，多则离体器官在常温下，少则几分钟，多则1 h就会就会失去活性。现在医学上多应用低温技术保存器失去活性。现在医学上多应用低温技术保存器官。在器官移植过程中，需要应用血管缝合技官。在器官移植过程中，需要应用血管缝合技术及连接神经纤维等其他一系列、高难度、非术及连接神经纤维等其他一系列、高难度、非常精细的手术。常精细的手术。(3)防止免疫排斥防止免疫排斥在手术前后，一般都需要采取一定的措施降低在手术前后，一般都需要采取一定的措施降低病人的免疫水平，以达到降低免疫排斥反应强病

10、人的免疫水平，以达到降低免疫排斥反应强度的目的。度的目的。1961年免疫抑制剂应用于临床器官移植，结束年免疫抑制剂应用于临床器官移植，结束了同种异体器官移植以失败而告终的局面。尤了同种异体器官移植以失败而告终的局面。尤其是其是20世纪世纪80年代环孢霉素年代环孢霉素A的临床应用，大的临床应用，大大提高了各种器官移植的成功率，是器官移植大提高了各种器官移植的成功率，是器官移植发展进程中的一个里程碑。发展进程中的一个里程碑。免疫抑制剂是一类能抑制免疫活性过强者的免免疫抑制剂是一类能抑制免疫活性过强者的免疫反应的药物。常用的有环孢霉素、肾上腺皮疫反应的药物。常用的有环孢霉素、肾上腺皮质激素类、烷化剂

11、和抗代谢药等。合理正确地质激素类、烷化剂和抗代谢药等。合理正确地应用免疫抑制剂，是器官移植中一个非常重要应用免疫抑制剂，是器官移植中一个非常重要的环节。组织配型和免疫抑制技术较好地解决的环节。组织配型和免疫抑制技术较好地解决了器官移植过程中的免疫排斥问题。了器官移植过程中的免疫排斥问题。特别提醒特别提醒同种器官移植排斥反应在本质上是受者免疫同种器官移植排斥反应在本质上是受者免疫系统针对同种异体移植抗原的免疫反应。系统针对同种异体移植抗原的免疫反应。人类移植抗原主要由红细胞人类移植抗原主要由红细胞ABO血型抗原与血型抗原与人类白细胞抗原人类白细胞抗原(简称简称HLA)系统组成。系统组成。(201

12、1年黄冈中学高二检测年黄冈中学高二检测)肾移植手术肾移植手术能否成功，其影响因素中最关键的是能否成功，其影响因素中最关键的是()A手术技巧手术技巧B供体器官的质量供体器官的质量C使用免疫抑制药物使用免疫抑制药物D供体与受体器官的组织相容性供体与受体器官的组织相容性【尝试解答尝试解答】D【解析解析】肾移植手术能否成功，其影响因素肾移植手术能否成功，其影响因素主要有三个：手术技巧主要有三个：手术技巧(如血管是否吻合如血管是否吻合)、供体、供体器官的质量、供体与受体器官的组织相容性。器官的质量、供体与受体器官的组织相容性。其中供体与受体器官的组织相容性是关系到器其中供体与受体器官的组织相容性是关系到

13、器官移植能否成功的最关键因素。因为官移植能否成功的最关键因素。因为HLA在人在人与人之间具有差异性，如果供体与受体的与人之间具有差异性，如果供体与受体的HLA相差太大，移植排斥反应强烈，移植器官就难相差太大，移植排斥反应强烈，移植器官就难以成活。但在器官移植中，移植物与受体的移以成活。但在器官移植中，移植物与受体的移植抗原完全一致，难以做到，只要供体与受体植抗原完全一致，难以做到，只要供体与受体的的HLA有一半以上相同就可进行器官移植，再有一半以上相同就可进行器官移植，再使用免疫抑制药物，植入的器官就可以长期存使用免疫抑制药物，植入的器官就可以长期存留。留。跟踪训练跟踪训练大面积烧伤病人进行皮

14、肤移植最好大面积烧伤病人进行皮肤移植最好用用()A自体移植自体移植B近亲移植近亲移植C异种移植异种移植 D异体移植异体移植解析：解析：选选A。为克服免疫排斥，大面积烧伤病人。为克服免疫排斥，大面积烧伤病人最好进行自体移植。最好进行自体移植。1器官捐献器官捐献器官移植过程中的许多技术问题，随着科学技术器官移植过程中的许多技术问题，随着科学技术的发展而被一个一个地解决了。但是，供体器官的发展而被一个一个地解决了。但是，供体器官短缺的问题，却不是目前的生物科学技术与医学短缺的问题，却不是目前的生物科学技术与医学所能解决的。就目前情况来看，要解决供体器官所能解决的。就目前情况来看，要解决供体器官短缺的

15、问题，需更多的人摒弃落后的传统观念，短缺的问题，需更多的人摒弃落后的传统观念，奉献自己的爱心。奉献自己的爱心。供体器官来源的展望供体器官来源的展望此外，由于器官捐献与移植既涉及捐献者与接此外，由于器官捐献与移植既涉及捐献者与接受移植器官者的权利和义务，又涉及社会公德受移植器官者的权利和义务，又涉及社会公德和人类伦理等方方面面的问题，因此需要通过和人类伦理等方方面面的问题，因此需要通过相关法律法规来进行规范。相关法律法规来进行规范。2异种器官异种器官 20世纪世纪60年代，美国一位医生给年代，美国一位医生给6位患者移位患者移植了猩猩的肾脏，其中一位病人存活了植了猩猩的肾脏，其中一位病人存活了9个

16、月。个月。这一成功掀起了从动物这一成功掀起了从动物(特别是灵长类动物特别是灵长类动物)寻找寻找移植器官的热潮。移植器官的热潮。但但40多年过去了，除肾脏外，还没有任何一种多年过去了，除肾脏外，还没有任何一种植入的动物器官在人体内存活超过两周。现在，植入的动物器官在人体内存活超过两周。现在，许多国家已禁止类似的人体临床实验。不过，许多国家已禁止类似的人体临床实验。不过，这样的探索还在继续。近年来，猪已被列为首这样的探索还在继续。近年来，猪已被列为首选动物。这不仅是因为猪的基因组与人很接近，选动物。这不仅是因为猪的基因组与人很接近，而且它的内脏器官，如肾脏、心脏，在体积和而且它的内脏器官，如肾脏、

17、心脏，在体积和功能上也与人相近。但利用猪的器官作供体器功能上也与人相近。但利用猪的器官作供体器官，必须克服免疫排斥、微生物交叉感染官，必须克服免疫排斥、微生物交叉感染和功能差异三大障碍，如果能让猪身上和功能差异三大障碍，如果能让猪身上“长长”出出“人器官人器官”，这个问题就好办了。目前，通过转，这个问题就好办了。目前，通过转基因技术使猪组织的器官基因技术使猪组织的器官“人性化人性化”的工作已取的工作已取得了一定的进展。得了一定的进展。3克隆器官克隆器官利用干细胞的组织工程技术构建人体器官，将利用干细胞的组织工程技术构建人体器官，将是克服供体器官来源严重不足的一条有效途径。是克服供体器官来源严重

18、不足的一条有效途径。组织工程是组织工程是20世纪世纪80年代出现的一种生物医学年代出现的一种生物医学技术，在其后技术，在其后20多年里有了很大的发展。多年里有了很大的发展。组织工程是将细胞、三维支架和细胞因子应用组织工程是将细胞、三维支架和细胞因子应用于体外组织的再生或体内组织的构建。于体外组织的再生或体内组织的构建。“人耳鼠人耳鼠”就是组织工程应用的一个实例。就是组织工程应用的一个实例。目前已有组织工程皮肤、组织工程软骨用于临目前已有组织工程皮肤、组织工程软骨用于临床，并形成产品在市场上出售。前者用于治疗床，并形成产品在市场上出售。前者用于治疗烧伤和难愈性皮肤溃疡，后者用于修复关节损烧伤和难

19、愈性皮肤溃疡，后者用于修复关节损伤、头面部缺损等，都取得了很好的效果。目伤、头面部缺损等，都取得了很好的效果。目前许多国家的组织工程进入了临床试验阶段，前许多国家的组织工程进入了临床试验阶段，但是，到目前为止，成功的只是较简单的组织，但是，到目前为止，成功的只是较简单的组织，如皮肤和软骨。用组织工程再造缺乏再生能力如皮肤和软骨。用组织工程再造缺乏再生能力的器官，如肝、肾、心脏等，将是科研人员急的器官，如肝、肾、心脏等，将是科研人员急需克服的难题。预计在需克服的难题。预计在2l世纪，随着科学和技术世纪，随着科学和技术的进步，将会有更多的组织工程产品进入市场。的进步，将会有更多的组织工程产品进入市

20、场。4.人造器官人造器官人造器官是指用生物医学材料人造器官是指用生物医学材料(即能植入人体，即能植入人体，能与生物组织、生物体相接触的材料能与生物组织、生物体相接触的材料)或具有天或具有天然器官组织功能的材料，通过合成方法生产的然器官组织功能的材料，通过合成方法生产的器官。如人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器、人器官。如人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器、人工肾、人工关节等。人造器官可以代替人体器工肾、人工关节等。人造器官可以代替人体器官行使其功能，在医疗上具有重要作用。官行使其功能，在医疗上具有重要作用。为解决供体器官不足的问题，科学家正为解决供体器官不足的问题，科学家正在研究异种器官移植，猪成为首选动

21、物。其主在研究异种器官移植，猪成为首选动物。其主要原因是要原因是()A易于饲养及进行无菌繁殖易于饲养及进行无菌繁殖B器官体积与人体相仿，有关生理指标十分接器官体积与人体相仿，有关生理指标十分接近近C适于免疫学和生物工程手段对移植物进行改适于免疫学和生物工程手段对移植物进行改造造D情感和伦理上容易接受情感和伦理上容易接受【尝试解答尝试解答】B【解析解析】供体器官的来源主要有以下三个方供体器官的来源主要有以下三个方面：器官捐献、异种器官和克隆器官。在异种面：器官捐献、异种器官和克隆器官。在异种器官移植的研究中，猪成为首选动物，这不仅器官移植的研究中，猪成为首选动物，这不仅是因为猪的基因组与人很接近

22、，而且它的内脏是因为猪的基因组与人很接近，而且它的内脏器官，如肾脏、心脏，在体积和功能上也与人器官，如肾脏、心脏，在体积和功能上也与人的内脏器官相近。的内脏器官相近。跟踪训练跟踪训练用于克隆器官的原始材料不能用用于克隆器官的原始材料不能用()A全能干细胞全能干细胞 B多能干细胞多能干细胞C专能干细胞专能干细胞 D神经细胞神经细胞解析：解析：选选D。干细胞包括全能干细胞、多能干细。干细胞包括全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。所谓全能干细胞，就是它可胞和专能干细胞。所谓全能干细胞，就是它可以分化成人体各种细胞，这些分化出的细胞构以分化成人体各种细胞，这些分化出的细胞构建人体的各种组织和器官，如受精卵就是一个建人体的各种组织和器官，如受精卵就是一个最初的全能干细胞，内细胞团为多能干细胞，最初的全能干细胞，内细胞团为多能干细胞，不能发育成一个个体，但能发育成人体所有器不能发育成一个个体，但能发育成人体所有器官，多能干细胞进一步发育成专能干细胞，如官，多能干细胞进一步发育成专能干细胞，如神经干细胞、造血干细胞等。神经细胞为高度神经干细胞、造血干细胞等。神经细胞为高度分化的细胞，不能用作器官克隆的原始材料。分化的细胞，不能用作器官克隆的原始材料。