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刘世菊,陶晓华,刘慧,孙华,倪青,张润云,宋金玲
【摘要】 目的 观察青秦液对高尿酸血症模型大鼠关节免疫性病理损伤的修复作用。方法 将实验动物分为正常组、模型组、阳性药组及青秦液大、中、小剂量组,采用灌服腺嘌呤及乙胺丁醇进行高尿酸血症造模。阳性药组按0.09 mg/kg体重灌服秋水仙碱;青秦液大剂量组给予5 g/(kg·d)的青秦液灌胃,中剂量组给予2.5 g/(kg·d)青秦液灌胃;小剂量组给予1.25 g/(kg·d)灌胃。1周后,在双侧踝关节背侧将尿酸钠溶液注射到关节腔中。72 h后处死动物,抽取关节腔滑液,应用ELISA法检测大鼠关节腔滑液中的炎性细胞因子白细胞介素-8(IL-8)、α-肿瘤坏死因子(TNF-α)的水平,并取踝关节固定于10%福尔马林中,脱钙后常规石蜡包埋,HE染色,光镜观察其用药前后关节周围炎性细胞浸润情况。结果 阳性药组、青秦液3个剂量组大鼠关节腔滑液中炎性细胞因子IL-8、TNF-α与模型组比较差异均无统计学意义(P>0.05),但从数据上可以看出,青秦液小剂量组大鼠关节腔滑液中IL-8含量低于模型组、阳性药组及青秦液大、中剂量组,而青秦液3个剂量组大鼠关节腔滑液中TNF-α含量低于模型组及阳性药组,其中尤以青秦液中剂量组为低。光镜观察各用药组关节滑膜增生、周围软组织炎症及关节囊渗出均较模型组减轻。结论 青秦液对高尿酸血症大鼠急性反应性关节炎病理损伤具有一定的修复作用。
【关键词】 青秦液;高尿酸血症;关节损伤;免疫损伤;大鼠
Abstract:Objective To observe the repairment effect of Qingqinye on joint immune pathological injury in hyperuricemia model rats. Methods Rats were pided into normal group, model group, positive medicine group, Qingqinye high dosage group, Qingqinye middle dosage group and Qingqinye low dosage group. Model was made with adenine and ethambutol by gavage. Colchicine 0.09 mg/(kg·d) were administered to the rats of positive medicine group by gavage. Qingqinye high dosage group were administered Qingqinye 5 g/(kg·d), middle dosage group were 2.5 g/(kg·d) and low dosage group were 1.25 g/(kg·d) by gavage. After 1 week, sodium urate were injected into joint cavity. 72 hours later, these rats were sacrificed. The level of IL-8 and TNF-α in the hydrarthrosis were determined by ELISA method. Ankle joints were fixed by 10% formalin, decalcified, paraffin embedded and HE Dyed. Pathological section with articular cavity and surrounding tissues were made to observe the changes of inflammatory cell infiltration. Results IL-8, TNF-α of articular cavity fluid in positive medicine group and Qingqinye group has no significant difference with model group (P>0.05). But according to the data, IL-8 in Qingqinye low dosage group was lower than model group, positive medicine group, Qingqinye high dosage group and Qingqinye middle dosage group. TNF-α in Qingqinye group was lower than model group and positive medicine group, especially in Qingqinye middle dosage group. Pathological section with articular cavity and surrounding tissues were better in positive medicine group and Qingqinye group. Conclusion Qingqinye has a certain effect for repairing joint immune pathological injury in hyperuricemia model rats.
Key words:Qingqinye;hyperuricemia;rats injury;immune injury;rat
高尿酸血症是嘌呤代谢障碍、尿酸钠生成增多或排泄减少而导致血尿酸增多的一种代谢性疾病。当血尿酸长期在超饱和浓度以上时,可沉淀成无定型尿酸钠微结晶。由于关节软骨、滑膜及关节周围软组织中血管较少,组织液pH较低,基质中含多糖及结缔组织较丰富,使尿酸容易沉着,引起炎症反应。近年免疫病理学研究表明,高尿酸血症出现急性关节软组织炎症时,白细胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、α-肿瘤坏死因子(TNF-α)表达增强,导致溶酶体、化学介质、毒性自由基等释放,引起组织病理损伤。青秦液是由青蒿、秦艽、秦皮等组成的纯中药制剂,为临床经验方,具有清热解毒、化瘀止痛的功效。本实验采用高尿酸血症急性关节炎大鼠模型,观察青秦液对高尿酸血症急性关节炎大鼠关节免疫性病理损伤的修复作用,探讨青秦液抑制炎性介质过度释放、减少炎症反应过程免疫损伤的作用机理。
1 实验材料
1.1 动物
健康雄性SD大鼠70只,体重(250±10)g;购自北京维通利华实验动物技术有限公司,合格证号SCXK(京)2002-0003。
1.2 受试药物
青秦液组方为:青蒿15 g,秦艽15 g,秦皮10 g,土茯苓15 g,车前子15 g,虎杖15 g,苏木8 g,忍冬藤25 g,黄柏8 g,苍术8 g。上述中药材由北京同仁堂有限公司提供,共煎煮2次。合并2次药液,浓缩成2.2 g原材料/mL,4 ℃储存备用。
1.3 造模药物
乙胺丁醇,杭州民生药业集团有限公司(国药准字:H33021602);腺嘌呤,美国Amresco(批号0183);尿酸钠,美国Amresco(批号E470)。
1.4 阳性对照药物
秋水仙碱,昆明制药集团有限公司(国药准字:H53021389)。
1.5 试剂
IL-8试剂盒:RB(批号19130811);TNF-α试剂盒:RB(批号19110809);甲醛溶液:北京市化学试剂公司生产(批号20050905),配成10%浓度备用;乙醇:北京化工厂生产(无水乙醇批号20050906,95%乙醇批号20050926),配成60%、70%、80%、100%的浓度备用;二甲苯:北京化工厂生产(批号20050325);苏木精:北京化学试剂公司生产(批号20051105);伊红(曙红):北京化学试剂公司(批号20050903),两者各配成染液作HE染色;切片石蜡56~58 ℃:上海华永石蜡有限公司(批号20050501);中性树脂胶:上海标本模型厂生产(批号20050802)。
1.6 主要仪器及设备
自动脱水机(日本 Sakura);切片机(德国 Leitz);自动染色机(日本 Sakura RSH-100);自动照相生物显微镜(德国 Leica DMLK-HC)。
转贴于 2 实验方法
2.1 分组、造模及给药
将雄性SD大鼠随机分为模型对照组、阳性药对照组及青秦液大、中、小剂量组,每组12只,同时设正常对照组10只。除正常组外,其余各组均每日上午按0.2 g/kg体重灌服腺嘌呤及按0.25 g/kg体重灌服乙胺丁醇[1];阳性药对照组每日下午按0.09 mg/kg体重灌服秋水仙碱;青秦液大剂量组每日下午按5 g原材料/kg体重灌服青秦液,青秦液中剂量组每日下午按2.5 g原材料/kg体重灌服青秦液,青秦液小剂量组每日下午按1.25 g原材料/kg体重灌服青秦液,正常组灌服等容量的蒸馏水。给药1周后,分别于模型对照组、阳性药对照组及青秦液大、中、小剂量组大鼠双侧踝关节背侧将0.2 mL尿酸钠溶液(25 mg/mL)注射到双侧踝关节腔中进行造模。
2.2 指标检测
踝关节腔注射72 h后处死动物,抽取关节腔滑液,应用ELISA法,对高尿酸血症大鼠急性关节炎模型各组动物关节滑液中的炎性细胞因子IL-8、TNF-α的水平进行检测,具体操作按试剂盒说明书进行;同时取踝关节固定于10%福尔马林中,脱钙后常规石蜡包埋,切片厚4~5 μm,HE染色,光镜观察用药前后关节周围炎性细胞浸润情况变化。实验过程中有部分大鼠死亡脱落。
3 统计学方法
数据以x±s表示,采用SPSS11.0统计软件进行统计学处理。两均值之间比较采用t检验。
4 结果
4.1 青秦液对高尿酸血症大鼠关节腔滑液中炎性因子的影响
(见表1)表1 青秦液对高尿酸血症大鼠关节腔滑液中炎性因子的影响(略)
4.2 青秦液对高尿酸血症大鼠急性反应性关节炎病理损伤的影响
4.2.1 肉眼观察结果
对照组:踝关节未见肿胀;模型组:踝关节可见轻度肿胀;阳性药组及青秦液大、中、小剂量组:踝关节均有不同程度的肿胀。
4.2.2 镜下结果
(见表2、表3) 表2 各组关节滑膜增生及软组织炎症程度比较(略)表3 各组关节软骨面病变及关节囊渗出比较(略)注:“-”为关节面光滑、完整,关节腔内无渗出;“+”为关节面欠光滑,表层细胞轻度增生,关节腔内有少量炎性渗出物;“++”为关节面轻度破溃,表层细胞明显增生,关节腔内有较多炎性渗出物
①对照组:关节面光滑、完整,滑膜细胞未见增生,间质未见充血水肿,未见炎症细胞浸润,关节腔未见炎性渗出物。②模型组:部分关节面不光滑,表层滑膜细胞轻、中度增生,关节腔内有较多炎性渗出物及坏死组织,关节囊滑膜组织增生,形成炎性肉芽组织,呈绒毛状或状伸向关节腔内,滑膜下组织充血、水肿,有不同程度的炎症细胞浸润,包括巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞及中性粒细胞。部分关节周围组织局部形成片状坏死。个别关节面光滑,滑膜细胞增生不明显,周围软组织未见明显炎症。③阳性药组:关节面尚光滑,部分关节滑膜轻、中度增生,周围软组织有轻度炎症细胞浸润,个别动物有片状坏死。关节滑膜增生、关节周围软组织炎症及关节囊内渗出较模型组减轻。④青秦液大剂量组:部分关节面光滑,关节囊未见明显渗出物,关节滑膜轻度增生,周围软组织有少量炎症细胞浸润。关节滑膜增生、周围软组织炎症及关节囊渗出较模型组有所减轻。⑤青秦液中剂量组:部分关节面尚光滑,关节囊有少量炎性渗出物,关节滑膜有轻、中度增生,周围软组织见不同程度的炎症细胞浸润,个别关节周围软组织有片状坏死。关节滑膜增生、周围软组织炎症及关节囊渗出较模型组似略有减轻。⑥青秦液小剂量组:关节病变较重,滑膜增生、周围软组织炎症程度及关节囊渗出较模型组未见明显减轻。
5 讨论
近年免疫病理学研究已经证实,细胞间粘附分子(ICAM-1)作为细胞粘附分子中免疫球蛋白超家族成员之一,通过与炎症细胞表面同族型配体之间相互作用形成粘附,在免疫监督、炎症反应、吞噬过程中起重要作用。在正常情况下,ICAM-1不表达或表达较弱,当受到细胞因子(IL-1、TNF-α)等刺激下表达增强[2]。目前研究表明,在尿酸钠致大鼠急性反应性关节炎模型中,大鼠关节软组织中ICAM-1表达增加,且模型组ICAM-1表达明显高于正常组,差异有统计学意义。由此推测,ICAM-1参与了高尿酸血症关节炎急性发作的发病过程[3]。另有研究证明,高尿酸血症关节炎兔膝关节液中IL-6、IL-8的水平高于正常。相关研究表明,IL-6、IL-1、IL-8、TNF-α等作为炎症趋化因子和激活因子,在高尿酸血症关节炎的发展过程中起重要作用。IL-1β和IL-6是前炎症链中的一级细胞因子,IL-8是由IL-1、TNF-α等诱导的二级炎症细胞因子,上述细胞因子在高尿酸血症关节炎发生发展过程中发挥关键作用。综上所述,各个细胞因子不是单独起作用,而是相互结合成网络,相互影响,共同参与高尿酸血症关节炎的发生发展过程。
目前国际公认的治疗方案:非类固醇抗炎药,用于止痛。秋水仙碱:①微管解聚剂。秋水仙碱通过拟制微管蛋白组装而达到抑制细胞增殖、分化、运动和物质运输作用。②抗免疫、抗炎症。秋水仙碱对免疫细胞的增殖、分化、趋化、炎症介质释放等均有明显的抑制作用。秋水仙碱能明显抑制T细胞和B细胞功能,尤其是白细胞的功能,明显抑制免疫细胞的运动和趋化作用,同时也能显著减缓细胞在内皮细胞间的滚动速率,抑制细胞的粘附及趋化功能,对细胞产生细胞因子及炎性介质的影响。近年来研究表明,秋水仙碱等微管解聚剂能抑制免疫细胞和上皮细胞(如成纤维细胞)、TNF-α、IL-2、IL-6、转化生长因子(TGF-β)、巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等mRNA及蛋白水平的表达和分泌,而对IL-1β都有促进其产生的作用。秋水仙碱有抗纤维化作用,体内外实验证明,秋水仙碱抑制成纤维细胞等增生,抑制胶原(Ⅰ、Ⅲ型)mRNA合成及蛋白的合成分泌,促进胶原酶活性,促进基质金属蛋白酶(MMP)活性增强,从而减少胶原的产生和沉淀,促进胶原分解而起到抗纤维化效果。但有胃肠道及骨髓抑制、肝肾及中枢神经细胞损害等不良反应。
青秦液为纯中药制剂,实验结果及病理检测显示,具有抗炎(抑制炎性细胞因子和介质的释放),抗氧化(抑制局部的氧化损伤,减少炎症反应过程的免疫损害),抗纤维化(有效改善炎症后局部组织纤维化过程),从而缓解肿胀、充血、发热、疼痛等症状,疗效优于阳性对照药秋水仙碱。
【参考文献】
[1] 熊湘明,曲竹秋.大鼠高尿酸血症模型建立[J].天津中医学院学报, 2001,20(4):28-29.
关键词:免疫学;食品专业;积极性;互动
中图分类号:G622
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)09023402
1 引言
作为生命科学和医学的基础性、支柱性学科,免疫学非常重要。免疫学与基础医学、临床医学、微生物学、分子生物学、生物化学、营养学等学科均有一定的交叉。目前在苏州大学,免疫学也是食品系学生的必修课程之一[1,2]。然而,由于专业背景的差异,食品系学生在学习免疫学的过程中有着不同于医学专业学生的规律和特点。而且近10多年来,免疫学的发展更是日新月异,基础理论不断修正和更新,新的免疫学技术不断涌现。这就要求免疫学专业教师必须采取合适的策略和方法,才能够取得理想的教学效果。笔者同时承担着医学专业和食品专业学生的免疫学n程,在教学过程中总结了一些经验和教训,在此与大家共同分享授课过程中的一些心得与体会。
2 教学方法分析
2.1 以日常生活中的实例调动学生的学习积极性
免疫学理论知识较为抽象、内容繁杂、概念和英文缩写较多,即使对于医学背景的学生来说,学习上也存在着一定的难度,部分同学对免疫学学习兴趣低下,学习效果不理想[3~5]。因此,调动食品专业学生学习免疫学的兴趣,是提高授课效果的关键因素之一。笔者认为,可以结合日常生活中的实例,讲解背后的免疫学原理,这样有助于提高学生的学习兴趣。比如,笔者在讲授“超敏反应”时,以日常生活中的花生和鸡蛋过敏为例,先给学生介绍基本症状,再结合生理学和免疫学知识详细讲解引起超敏反应的机制。然后又拓展到花粉过敏、螨虫过敏等其它常见的过敏性疾病。这样,一方面贴近实际生活,另一方面也与食品系学生的专业背景相符合,提高了他们学习免疫学的兴趣。又如,在讲授“免疫缺陷病”章节关于“人免疫缺陷病毒导致获得性免疫缺陷综合征”时,通过讲解骨髓移植治疗HIV感染的病例,一方面复习了HIV病毒入侵T细胞的机制;另一方面鼓励学生多学习免疫学知识以及其它学科的知识,并灵活运用到工作和生活中。在讲授免疫耐受时,通过实验分组的讨论,让学生了解科学实验的构思及逻辑。通过讲述一些伟大免疫学家取得的成就及其研究过程,激发学生对免疫学的的主动学习热情和兴趣。
2.2 运用多媒体课件,使抽象的理论丰满生动
在科学技术飞速发展,知识成倍增长的信息时代,各种新式的教学手段和方法层出不穷。怎样使免疫学那些“看不见、摸不着”的概念和抽象的理论具象化、生动化,是对课件的基本要求之一,也是教学方法研究的重点之一。笔者认为,在课件中应该尽量减少文字,多以图片及动画的形式,详细、系统、精确地展示免疫学的基本理论。比如通过图片演示免疫细胞结构时,可以通过不同形状和颜色去区分不同的细胞器;讲解T细胞活化过程时,通过动画、视频的方式一步步演示T细胞活化的步骤,并且在关键步骤要有颜色深浅的区分。在讲解淋巴细胞的黏附与迁移时,则首先要通过图片讲解黏附分子的结构和相应的配体,然后通过视频一步步讲解淋巴细胞在趋化因子的驱动下,引起黏附分子构象的变化,从而将不同的淋巴细胞募集到特定的免疫器官。多媒体手段的引入,使抽象的理论变得形象具体,有利于学生对这些理论的理解及记忆,激发学生的学习热情。
2.3 重点传授免疫学的学习方法,引导学生主动学习
在免疫学知识快速更新,各种信息呈现爆发式增长的信息时代,免疫学理论不断地扩充。因此,作为教师也要不断整合新知识、更新旧理论,提高自身的知识水平。应深刻认识到,只依靠老师的讲解和传授是不可能把免疫学的全部知识教授给学生的。因此,让学生掌握学习方法,引导学生主动学习已经成为各个大学阶段学习的基本要求之一。教师不仅仅要在课堂上传授书本上的理论知识,而且还要传授给他们学习方法,培养他们自我学习的能力。苏州大学的老师都非常重视提高学生的自学能力。在笔者的授课过程中,主要从以下几个方面来培养学生的自我学习、自我管理能力。首先,从今后的学习和工作角度,强调免疫学理论知识的重要性,让学生了解到,几乎所有的疾病都与免疫系统有一定的关系。其次,摘取顶级期刊的最新的研究结果,向学生展示免疫学的重要性。再次,向学生推荐一些免疫学的经典著作,包括中文以及英文的经典教材。最后,给学生推荐一些免疫学论坛的网址和链接,让学生自己通过互联网去查阅免疫学资料。通过学习方法的传授,增强了学生的学习能力,达到了“授之以渔”的教学目的。
2.4 及时复习并增强课后互动
在每节课开始前,都要对上次课的重点内容进行复习,这样可以不断加深对免疫学知识的理解和记忆。如在讲解T细胞受体时,首先回顾B细胞受体的结构,引出T细胞受体的内容;在讲解了T细胞受体结构后,将其与B细胞受体进行比较,分析二者在结构上的相似性和差异,可以增强学生对两种受体结构的理解和记忆。在“淋巴细胞的分化发育”章节,着重讲解T细胞和B细胞在中枢发育的相似之处和不同之处,通过视频动态呈现B细胞和T细胞发育的过程。在讲授过程中,及时提出问题,如“外周淋巴结中是αβT细胞多还是γλT细胞多?为什么?”。通过这种互动,将原本比较枯燥的TCR胚系基因图以及难以理解的T细胞发育过程变得生动、形象,大大提高学生学习的效果和兴趣。在讲解理论知识时,幽默、风趣、形象的比喻,能够快速地活跃课堂气氛、吸引学生的注意力。生动的比喻带给学生对免疫学抽象概念的形象理解,比如在讲解“细胞因子的分泌方式”时,笔者将“自分泌作用方式”比喻成自己挣钱自己花;“旁分泌作用方式”比喻成自己挣钱朋友花;“内分泌作用方式”比喻成自己挣钱多了,就去做慈善,让边远地区的人民一起花。这使得免疫学课程的节奏变得生动、活泼、轻快,使学生易于接受免疫学的理论知识。课后,通过手机、电子邮件及微信、QQ等软件,进行实时互动与交流。在互动的同时,鼓励学生自主学习免疫学理论知识,并用免疫学理论知识去解释日常生活中及临床上的现象,做到学以致用。这些课中、课后的交流与互动手段,充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,提高了免疫学的教学与学习效果。
3 结语
对食品专业的学生而言,免疫学是一门相对深奥、抽象、逻辑性强的课程。这就要求我们在教学中贯彻“教师主导,学生为主体”的教育理念。运用各种新颖的教学方法与手段,在预习、复习及课堂教学的各个环节,培养和激发学生的学习兴趣。在充分调动学生的学习兴趣的同时,引导学生主动学习,形成良好的互动氛围,营造良好的课堂气氛,提高教学效果。近10年来,免疫学新理论层出不穷,许多免疫学现象有了新的、更合理的解释,甚至有的理论被重新改写。这些对于教授免疫学的教师来说是一种挑战,要求我们要与时俱进,时刻主动学习新理论、更新知识。在将新理论传授给学生的同时,也要让学生掌握免疫学的学习方法,让他们自己完成知识的整合、更新,为其进一步深入学习、研究打下一个坚实的基础。
参考文献:
[1]郑源强,包玉龙,丁 枫,等.研究生医学免疫学实验教学改革与探索[J].中国免疫学杂志,2015(31):548~550.
[2]杜 冰,任 华,祁 灵,等.免疫学技术实验教学改革初探[J].中国免疫学杂志,2014(30):404~405.
[3]林巧爱,薛向阳.提高医学免疫学教学效果探讨[J].基础医学教育,2011(13):407~409.
关键词 免疫学;教学方法;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)04-0129-02
Teaching Reform Exploration and Practice of Immunology Course//YUAN Zuoqing, ZHANG Jianyong, PANG Qiuxiang, DENG Hongkuan
Abstract In this paper, we discuss the reform exploration and practice during our teaching Immunology course, including the first class, theoretical contacting reality, flexible application of various teaching methods, the combination of teaching and science research, as well as modern multimedia. All of above make our classroom teaching significantly improved.
Key words immunology; teaching methods; teaching reform
1 前言
免疫学是生命科学的重要基础学科,也是生命科学的前沿学科之一,推动着生命科学和医学的不断发展。因此,免疫学不仅是医学专业的重要基础课程,也是一些高校生物科学专业的必修课。免疫学发展迅速,知识点多、概念多,前后内容不仅衔接紧密,而且比较抽象复杂,学生普遍感到枯燥难学、不容易理解和记忆,导致死记硬背,学习积极性和主动性不高,教学效果不理想[1]。本文结合笔者近几年的教学实践经验,针对免疫学课程的特点,谈谈在免疫学教学过程中进行教学改革和增强教学效果的探索与尝试。
2 注重“首因”,以精彩绪论奠定良好开端
根据“首因效应”原理,个体在社会认知过程中,通过“第一印象”最先输入的信息对人们以后的认知产生的影响作用最强,持续的时间也长,比以后得到的信息对于事物整个印象产生的作用更强[2]。因此,第一堂绪论课非常重要,力争在内容和形式上吸引学生的注意力,使学生喜欢上免疫学。
绪论除了介绍免疫学的基本概念、发展史外,还通过串联的形式介绍各章节的主要内容,突出其前后衔接和内在联系的紧密性。对免疫学发展史的讲解,应该兼具科学性与故事性,可以通过列举一些著名的传染性疾病,讲解人们如何应用免疫学方法来预防这些传染病,使学生明白很多疾病的发病机制都可以用免疫学的理论知识来进行解释,很多临床病例的诊断及治疗也涉及应用免疫学相关的技术和方法,使学生感到原来免疫学就在身边,与生活息息相关,从而激发学生学习免疫学的学习兴趣。
免疫学以及免疫学密切相关的科学成果在历年诺贝尔奖的颁发中所占的比例是任何生物医学学科所属的单一学科所不能比拟的。通过向学生介绍一些免疫学方面的诺贝尔生理学或医学奖获奖者,突出免疫学在生命科学和生物医学中的重要地位,从而进一步提高学生学习免疫学的热情和兴趣。
3 案例导入,以情趣促认知
免疫学理论知识和分析技术与临床病例等实际应用紧密联系[3]。在理论教学过程中,根据各章节内容适当引入相关的临床病例和实验应用分析,将抽象的理论知识具体化,加深学生对所学理论知识的理解,避免照本宣科的讲授和枯燥的理论说教,充分调动学生的学习兴趣,使他们主动接受知识。如讲到免疫凝集时,告诉学生免疫凝集就是抗体与颗粒抗原结合形成的肉眼可见的凝集反应。学生可能还是不能理解凝集反应是什么,这时引入具体的例子分析,举例常见的免疫凝集反应,如血型鉴定试验。告诉学生血细胞凝集反应抗体识别的抗原是红细胞表明的天然抗原,红细胞在这里扮演的就是颗粒性的抗原,因此能与抗体发生肉眼可见的凝集反应,从而进行血型诊断。
这时还可以引入凝集抑制实验,凝集抑制实验可以用来进行妊娠检测和是否吸食检测。这样理论联系实践的讲授能使抽象的知识具体化,从而激发学生的学习兴趣,进一步加深学生对免疫凝集概念的认识,对以抗原抗体为理论基础的免疫分析技术在临床实验分析中的应用有更深入的了解。
4 方法驱动,提升课堂参与度
在教学过程中根据教学内容采取多种教学方法(如提问式教学、比喻教学、启发式教学和双语教学)来充分调动学生学习的积极性和主动性,让学生真正参与到教学中来,由被动接受知识向主动接受知识转变。
提问式教学 课前可以提问学生上一堂课所学的主要内容,促使学生课后复习上一堂课的教学内容。在教学过程中,可以根据教学内容随时提问,使学生在课堂上主动思考问题,增加师生之间的互动,避免长时间的讲授。学生长时间听讲容易走神,注意力不集中。如在讲授影响抗原免疫原性的因素时,可以提问:“为什么抗原的分子量越大,结构越复杂,抗原的免疫原性就越大?”讲授完补体活化的三条途径,可以提问:“补体活化三条途径的相似性和差异性如何?”
比喻教学 比喻教学法是指在课堂教学过程中,用大家熟知的物品、知识或经验来类比,进行教学的方法[5]。如在讲授免疫系统的结构和功能时,可以将人体的免疫系统与一个国家的国防系统来进行类比,通过比喻教学法可以使抽象的理论知识变得通俗易懂,加深学生对抽象概念的理解。
启发式教学 在教学过程中可以进行一些启发式的提问,使学生发散思维,积极主动思考,灵活运用已有的理论知识来回答问题,调动学生的求知欲。如在讲授抗体的类别时,可以启发学生思考:“IgM血清异性IgM水平增高,提示有近期感染;脐带血或新生儿血清中IgM水平升高,表明胎儿有宫内感染,诊断的依据是什么?”
双语教学 免疫学教学内容中英文缩写词比较多,在教学过程中可以根据教学内容适当穿行双语教学,一些专业英语词汇和句子可以用英语来进行讲授,加深学生对英语缩写词的理解记忆,提高学习免疫学的兴趣,为以后专业英语的学习和阅读英语专业期刊文献打下基础。
5 “教”“研”共进,践行“研究性教学”
在教学过程中,根据教学内容可以适当地引入一些免疫学的国际前沿动态介绍,也可以将教师的科研项目及成果图片引入课堂教学中来,不仅可以增加学生学习免疫学的兴趣,还能吸引学生申报学校的创新研究项目,课后积极主动地参与到教师的科学研究中来。如讲授抗原抗体反应时,可以结合教师承担的科研项目“全氟辛烷磺酸对涡虫神经再生毒性研究”进行讲解,全氟辛烷磺酸作为一种环境污染物,对涡虫的神经再生有影响,就可以使用酶标记或荧光素标记的抗神经突触的抗体来检测涡虫神经再生的情况。这样教学与科研相结合的讲解,不仅可以使学生更好地理解免疫荧光分析技术,还使学生知道如何将所学的免疫学知识运用到科学研究中去,培养学生的科研意识,为他们以后进行科学研究打下基础。
6 教学手段优化,多媒体呈现与板书设计相辅相成
免疫学内容比较抽象复杂,在教学过程中采取多媒体课件教学与传统的板书教学相结合进行教学。图文并茂的多媒体课件使抽象的免疫学作用通路和反应机制具体化、形象化、简单化,有利于学生理解和掌握所学内容[4]。如在讲授抗体介导的调理作用时,使用多媒体图片教学形象直观,学生就能比较容易理解,牢固掌握所学知识。免疫学知识点多,内容复杂,如果完全依靠多媒体教学,往往导致教学速度过快,学生难以短时间内接受大量教学信息。尤其是一些比较难的知识点,学生课堂上可能就没完全掌握,从而影响教学效果。在教学过程中将多媒体教学和板书教学适时结合,深入浅出地进行教学,不仅能放慢教学速度,而且有利于借助板书的即时性、互动性特征,强化学生对关键知识点的理解和掌握。
7 结束语
以上是笔者近年来在免疫学教学实践当中的一些探索与实践,今后将在教学实践中继续完善教学手段和教学方法,引导学生积极参与到课堂教学中来,使越来越多的学生喜欢免疫学,不断增强免疫学的教学效果。
参考文献
[1]张群芝.医学免疫学教学改革与探索[J].继续教育,
2014,8(10):61-62.
[2]操龙升.浅析心理学“首因效应”和“近因效应”对英语课堂教学的影响[J].基础教育课程,2014(24):8-9.
[关键词]动物医学;免疫学;教学改革
免疫学是生命科学及现代医学领域中的前沿学科,近几十年来发展迅猛,生物技术及新的实验技术方法的快速发展更是促进了免疫学基本理论新成果的不断涌现和免疫学的蓬勃发展,越来越多的疾病被认为与免疫有关并引起人们的广泛关注,免疫学的学习和研究也日益受到动物医学专业学生的重视。作为高等农业院校生命科学重要基础课之一的动物医学类免疫学,具有内容丰富、抽象复杂,涉及面广,发展迅速的特点。本着如何让学生更好地理解、掌握免疫学知识以适应将来的临床和科研工作的宗旨,笔者在动物医学类免疫学教学中进行了一些改革,多种教学方法统合运用,极大地调动了学生的学习热情和兴趣,提高了课程的教学水平,使学生更形象的理解知识,并学以致用。
一、精心设计、更新教学内容,提高教学效果
动物医学类免疫学系统性比较强,各个知识点比较抽象、深奥、难理解,在一定程度上造成了学生学习这门课程的困难。因此,要求教师在授课前精心设计教学内容,以学生相对容易接受的教学形式将各个章节的内容进行重组串联。教学内容的改革是教学改革的中心,免疫学知识点多,且学科发展迅速。特别是进入21世纪以来,随着科学技术的快速发展,给医学免疫学领域带了日新月异的变革,造成了现有的教科书很难跟得上其发展。以免疫学为例,免疫应答及其分子机理始终是免疫学研究的前沿性课题,近30年来对先天性免疫细胞和T、B淋巴细胞的抗原受体、抗原加工和递呈、免疫识别、免疫细胞活化以及信号转导进行了深入研究,迄今已发现和命名的淋巴细胞CD抗原分子超过了200余种,对其在机体免疫应答中的作用与作用机制正在深入研究。我们采取多媒体手段,将最新的研究内容和更新的科研创新点加入课堂讲述中,进一步丰富了课堂内容,保证免疫学教学内容的更新、与时俱进。
二、紧跟学科前沿,开拓学生视野,调动学生学习兴趣
及时准确地向学生讲述、传递动物医学类免疫学的新理论和新发现,保持免疫学教材的与时俱进,也是课程教学的重要组成部分。免疫学的知识点多,且发展迅速,教材的更新远落后于学科的发展,因此针对免疫学的重要章节,我们采取对最近几年发表的高水平SCI期刊文章进行归纳总结的方式,向学生讲解最新的研究进展,促进学生对知识点的纵向深入的理解掌握。如讲述天然免疫系统时,介绍近年来重要的热点领域———天然免疫的识别机制,介绍今年来新发现的其他类的一些同样发挥重要作用的模式识别受体,包括识别胞内细菌等感染的NLR和细胞内的病毒RNA识别受体RIG-1和MDA5,让学生意识到这些不同的天然免疫受体之间存在着交叉或者互补的信号转导通路。如讲述T细胞和细胞因子时,介绍最近发现的一类不同于Th1、Th2和调节性T细胞的CD4+T细胞亚群。向学生传授了这一类T细胞亚群的发现,完善了T细胞分化的途径,丰富了以往的Th1、Th2、Th3、Treg的T细胞亚群的种类,增进了学生对T淋巴细胞以及特异性免疫应答的进一步了解。及时跟踪免疫学的最新研究进展和研究热点,对教学内容进行及时的更新和补充,在很大程度上激发了学生的学习热情和注意力,从而大大提高了学生对免疫学课程的兴趣。
三、强化动物医学类免疫学实验课教学,注重实践及科研能力的培养
免疫学实验课所有的课前准备工作往往由学院的教辅人员提前做好预实验,同时协助准备实验所需要的各种试剂和实验材料。在实验课堂上,教师指导学生按照实验步骤完成实验,并通过观察实验结果上交实验报告。学生缺乏对整个实验流程的了解也就造成了主观上的被动,造成学生上实验课的积极性不高,不能从根本上提高学生的动手能力。在免疫学实验过程中,我们采取让学生加入实验的试剂配置和实验材料的准备工作中,在很大程度上增强了学生动手能力,同时提高了学生分析和解决问题的能力。与此同时,在符合实验室安全的前提下,免疫学实验室还鼓励学生通过查阅大量的实验进展,进行探索性实验设计,部分同学在探索性实验的前期研究结果基础上,获得了大学生创新创业训练计划项目资助。这些措施的实行大大激发了学生的学习热情,提高了对课程学习的主动性和创新性,使得学生具备了一定的科研设计能力,获得了一定的科研训练,有利于学生进一步的科研深造。
四、增强与其他专业课间的联系,提高学生创新思维
在教学过程中将学生已学的其他专业课程和免疫学紧密联系,让学生在学习的过程中逐步培养其逻辑思维能力,做到融会贯通。以兽医微生物学与免疫学为例,由于疫苗的广泛应用和新型药物的发展,一些以前严重危害人类健康的疾病已经被消灭或者发病率大大降低;与此同时,新的病原微生物如非典型性肺炎、手足口病、甲型H1N1流感和H7N9禽流感等不断出现,很多公共卫生事件都与免疫学有密切的联系。这就要求教师在教学过程中及时根据变化调整、更新授课内容,及时将新颖性和实效性的最新研究内容放入课程中,使学生所学的理论知识与临床实践紧密结合。2013年,H7N9禽流感疫情严重,本教研室针对疫情的发展,从免疫学的角度进行专题讲述,从流感病毒的历史、流行现状、临床症状和预防原则等多个方面进行了介绍,向学生传递了流感病毒是可防、可控和可治的,在很大程度上避免了学生产生恐慌心理。
五、改革考核方式,注重学生实践能力的培养
考试是为了对学生所学知识点进行全面梳理,融会贯通,评定学生掌握知识的有效手段,也是检验教学水平和了解教学情况的重要途径。在对教学内容和教学方式进行探索改革的基础上,我们制定了综合的考核评价体系,将课程考核的改革与免疫学的知识、平日的课程考核、期末考试和实验技能的考核结合起来,考核形式上采取笔试、开卷、闭卷、课堂提问和实验操作技能等多样的考核方式。开卷考试的方式在一定程度上相对客观的体现了学生对免疫学知识的实际掌握情况和综合运用所学知识的能力,促进了学生潜能的发挥。课堂提问问题的方式活跃了课堂气氛,在一定程度上促进了学生能够做到提前预习,提高了学生学习的自主性。实验操作技能的方式督促了学生学习,对培养学生实践动手能力起到了积极的推动作用,也提高了学生的创新能力。
六、结语
通过对动物医学类免疫学教材的及时更新,免疫学实验课教学的改进,免疫学与其他专业课间的联系的加强和考核方式的改革,使学生能更好、更快地吸收免疫学的知识,更全面地紧跟学科前沿,开拓了学生视野,调动了学生学习兴趣,促进了学生与最新的免疫学信息和知识的接轨。改革动物医学类免疫学教学,使之适应我国高等农林院校的专业性教学,使之适应现代化畜牧养殖业的需求,对提高高等农林院校的免疫学教学质量,提高当代大学生的实践能力和创新思维都有重要的作用。
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【关键词】免疫学;教学改革;教学与科研结合
随着生物技术的不断发展,以基因工程产品、抗体工程产品和细胞工程产品等现代生物技术为主要代表的生物制药产业是发展最快的高技术产业之一。我校开设生物制药、生物技术专业,进而成立生命科学与生物制药学院已有十年,取得了一定的成绩,但也暴露出在教学过程中与专业切合度不够,学生学习兴趣有待提高的局面,尤其免疫学在内容上具有很强的内在联系和严谨的逻辑性,使得大多数初次接触免疫学的生物专业学生不容易理解和掌握,学生常反映听不太懂。近些年我们通过一系列的教学改革,取得不错的成绩并积累了一定的经验,现将教学中的一些措施归纳如下。
一、讲好绪论,通览免疫学全貌
免疫学本科教学中一直以“老师难教”、“学生难学”为著称的课程,讲好绪论,提高学生学习兴趣至关重要。免疫学教学改革的首要任务就是解放思想,树立新的教育观念以学生的全面发展为目标,以学生的创新与实践能力培养为重点,全面推进素质教育。在此思想指导下,授课教师重新定位了教学目的,提出“理论结合实践,教与学并重,让学生在掌握免疫学基本概念、基本理论以及常用实验技术的基础上,能够创新性地提出问题,并能独立地分析和解决问题,为生物医药的相关课程奠定基础”。授课教师在第一堂课就设计了思考题――你将来想从事什么工作,你认为免疫学与你将从事的工作有什么联系。这个问题引起了强烈的反响。多数学生认为今后将从事的药物开发、生物试剂开发、营养师等工作与免疫密切相关,学好免疫学将有重要的帮助。
二、调整教学内容,与生物学、药学紧密结合
根据生物本科专业的特点和培养要求,授课教师对教学内容进行了合理的安排和调整。例如:着重介绍免疫应答等基础免疫的内容,临床免疫则选取与生物专业相关性较高的肿瘤免疫,免疫缺陷等内容讲授; 根据知识的关联性,将固有免疫应答细胞与固有免疫应答,T、B细胞与适应性免疫应答结合介绍。此外,还补充了理论研究和实验技术的新进展。如:除了造血干细胞,还为学生介绍干细胞分类、成体干细胞“可塑性”、胚胎干细胞克隆等。同时,利用本院研究所的软硬件支持,给学生开设目前应用广泛的流式细胞术等实验技术。经过精心安排和组织,免疫学的教学内容既突出了重点、难点,又保持了时代性、先进性和前沿性。
三、利用多种教学手段,加强讨论式、启发式教学,提高学生学习兴趣
现代教育理念认为,真正的教育应当是以人为本的教育,把人作为发展的主体、发展的动力,把发掘人的潜能、开发人的聪明才智作为出发点和落脚点。结合近年来发生的社会普遍关注的重要事件,如SARS、禽流感的流行等,教师还进一步强调了免疫学的重要性和实用性,大大提高了学生的学习兴趣和动力。教学过程中,注重充分发挥教师和学生的主观能动性,开展了多种形式的互动教学。例如,将学生分组,按照“自学―自制P盯并讲课―教师点评”的方式学习细胞免疫应答。
学生不仅在课前认真预习了相关章节的内容,还查阅了书籍和网络,并制作了精美的PPT。经过教师对知识点、PPT制作及授课技巧的点评,学生普遍反映既扎实地掌握了知识,又学到了其它东西,对自己综合能力的提高有较大的帮助。
又如:在学习抗原分类、补体激活途径及抗原提呈等知识时,让学生对异同点进行比较和讨论,让学生通过自己的思考牢固地掌握知识。还利用现代化的教学手段,通过声音、图像、动画等多种形式,将抗原抗体反应、补体激活、T 细胞杀伤靶细胞等抽象的概念和知识点形象、直观地讲述出来,既吸引了学生的注意力,又促进了知识的理解,更为学生想象力和抽象理解能力的发展提供了帮助。
四、改革实验教学内容,适应专业发展需要
免疫学实验是通过实验教学环节,促进学生对课堂理论知识的理解,在动手操作专业基本技能训练之中培养学生严谨的科学态度、分析问题和解决问题的能力与创新思维。免疫学实验教学的质量直接影响学生对免疫学基本理论的理解与掌握,也间接影响学生将免疫学知识运用到工作实践的能力与水平,实验教学是培养学生创新能力的重要环节。以往开设的经典免疫学实验多为单个验证性实验,如E花环沉淀这些实验很大程度上落后于迅速发展的现代免疫学理论和技术,在方法和水平上都显陈旧,不利于学生科研思维和创新能力的培养。授课教师经过讨论和设计,将淋巴细胞分离培养、ELISA 法测定IL-2、免疫组化SP法测定肿瘤组织VEGF以及流式细胞术检测T细胞亚群等实验有机结合,开设了免疫学综合性实验,让学生了解科学研究的基本过程,培养他们的科研设计能力。借鉴生物技术专业开设跨课程基因工程综合性大实验的成功经验,授课教师还设计将生物信息学、分子生物学、免疫学联合起来开设“单抗制备”的综合性大实验,让学生能够真正地运用所学的知识及实验技能。