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重症医学中免疫学与研究生创新教学的结合

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重症医学中免疫学与研究生创新教学的结合

【摘要】突发急性的传染病可以引发危重症甚至死亡,例如病毒性重型肝炎引起的肝衰竭,乙型脑炎及出血热引发的血小板减少综合征,麻疹、AIDS、手足口病引发的危重型疾病,病毒性脑炎的呼吸衰竭重症等。免疫学的发展在阐明病因、发病机理以及诊断和治疗方面显示重要的前景。很多传染病引发的重症伴随免疫系统的改变,并且是病情恶化的标志之一。所以重症医学研究生与其他研究生培养有所不同,与传染病重症临床相关的免疫学基本原理和新进展需要深入教学中。传统的免疫学教学模式已经不能满足重症医学研究生的教学需求。为了提高传染病相关重症医学研究生的免疫学理论和实验技能水平,拟运用免疫学进展与临床研究生的创新教学联合的教学方式,提高教学质量,对重症医学免疫学的教学改革进行初步探索。

【关键词】重症;免疫学;进展;创新教学

近年来,由于气候的变化、大气的污染和生态环境的破坏及病原体基因变异等因素,世界范围内新发、突发传染病呈上升趋势,导致区域性或国际性的公共卫生问题,尤其传染病重症,严重威胁人类的健康。虽然基础医学科研工作条件的改善,临床诊治水平的提高,但传染病引发的重症,仍然会给人民的生命安全造成危险。例如严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒、流感病毒引起的重症急性呼吸综合征,是其患者死亡的主要原因之一。因此在临床治疗中及时有效的调节机体免疫功能,对于病情的进展至关重要。在医学研究生的培养过程中,传染病学专业与其他专业的研究生培养有一定的差异。免疫学教学对传染病学专业研究生有更特殊的要求,但现有教学模式不能满足传染病研究生的教学要求,因此急需调整对传染病研究生的免疫学基础及实验技能的教学。本文拟结合传染病专科医院的特色,初步探索传染病研究生免疫学的教学改革,旨在提高和完善传染病学研究生的免疫学教学水平。

1将免疫学的基础知识与最新动态融入教学

在临床研究生的教学过程中,打破传统的教学格局,以免疫学基础知识和免疫学最新科研动态以及传染病危重症中的免疫学改变,调整免疫学的教学模式,包括改变课程设置,课件和内容及授课方式的改变,改善基础课程与前沿进展及解决实际问题的脱节或对立的局面,强化基础免疫学对临床研究生培养中的意义,激发学生学习前沿进展文献解决实际问题的自觉性和积极性[1]。教学内容决定了学生的免疫学知识结构和基本能力的形成,对提高教学质量和效果有着重要影响。

1.1增设免疫学研究进展课程

免疫学是当今发展最快的基础学科之一,知识快速更新、信息量迅速增长,修订了许多原有的免疫学认识,在传染病的认知、治疗和防护,在重症疾病的认识方面做出了重要的贡献。增设免疫学研究进展课程,随时更新知识内容,站在免疫学发展的前沿之上,掌握免疫学发展的最新动态,并及时合理地将这些动态和研究成果结合展示给学生并巩固对应的免疫学基础知识,激发学生更新科研进展的热情。例如,我们从经典的免疫学教科书里可以获知,自然杀伤(NK)细胞是免疫系统第三大类淋巴细胞,在机体内的主要作用是负责免疫监视肿瘤和病毒感染细胞。近年的研究显示,NK细胞的活性下降与很多病毒感染有关,例如柯萨奇病毒、心肌炎病毒、流感病毒等,并且与重症联合免疫缺陷征患者有关。但是,NK细胞如何完成前期的教育过程,教育过程指的是一方面获得杀伤功能,另一方面维持自身耐受,这个问题一直困扰着免疫学家。在增设的免疫学研究进展课程中,可就这一问题开设一次课程或者专题讲座。可通过最近的一篇文章深入的解析这个问题的困扰,通过作者的研究背景发现科学问题,并逐步通过各种实验方法解决问题,研究发现细胞表面广泛表达的自身主要组织相容性复合体(MHC)蛋白,可以结合一群MHC分子特异性的自身抑制性NK细胞受体,从而避免NK细胞对自身攻击。并采用多种实验方案证明这群自身特异的抑制性受体可以影响NK细胞,使NK细胞获得杀伤功能并保持自身耐受[2]。这样的增设免疫学研究进展课程的方法,可以强化学生们的免疫学知识,快速更新免疫学的进展,并可以激发学生们使用免疫学方法解决实际问题的能力。

1.2组织研究生专题文献阅读及讨论

组织研究生进行专题文献阅读,并在阅读后组织大家积极讨论其中的进展及问题的解决方式,并联系实际。将常见的引发重症的传染病化为专题,例如病毒性重型肝炎引起的肝衰竭,乙型脑炎及出血热引发的血小板减少综合征,麻疹、获得性免疫缺乏综合征(AIDS)、手足口病引发的危重型,病毒性脑炎的呼吸衰竭,让研究生根据专题自主阅读文献,了解这些疾病的致病机制,重点关注其中的免疫学变化,并最后又多人主讲,并进行讨论的方式,让学生们主动掌握其中的专业知识和前沿进展,奠定了基础知识和前沿进展有机的结合,并解决实际问题的能力。这些最新的研究进展与原来的基础知识的更新和变化,会激发学生们对科研的兴趣和热爱,并启发学生对现有问题进行思索,并让学生们掌握用免疫学的知识解决免疫学问题的方法。基础知识和前沿进展的有机结合是教会学生如何跟进科学发展的最新动态,如何查找文献和阅读文献,如何利用最新的实验手段解决现在存在的问题,这对于今后他们的临床和科研工作起着重要的作用。临床研究生,需要实时更新传染病的最新进展、发病原因找到最合适的解决方案,尤其是突发、新发传染病导致的危重症的解决方案,如何使研究生提高对新进展的兴趣,积极地学习最新的基础和临床知识,培养研究生如何根据已有的知识和最新的进展探索治疗和解决方案的能力。这种专题文献阅读及讨论的方法更好地提升学生从基础知识学习到综合能力运用的能力,增加了课程的整体性、科学性、逻辑性和实用性,提高研究生利用所学的免疫学知识解决临床疾病诊治的能力。

2重点讲述免疫学在传染病重症中的重要作用

多数传染病引发的重症均伴随着免疫学改变,这些免疫学改变在疾病的防控、检测和治疗中起着非常重要的作用。传染病的诊治过程中,免疫学检查广泛应用于临床的检查方法,能够用于特异性地确定诊断和流行病学调查。其中抗原抗体反应分为已知的抗原检查未知抗体和已知的抗体检查未知的抗原称反向试验。免疫学检查包括两部分内容,一方面是特异抗体检测,包括直接凝集试验、间接凝集试验、沉淀试验、补体结合试验、中和试验、免疫荧光检查、放射免疫测定、酶联免疫吸附试验等;另一方面是细胞免疫功能检查,包括皮肤试验、E玫瑰花形成试验、淋巴细胞转化试验、血液淋巴细胞计数、T淋巴细胞计数及用单克隆抗体检测T细胞亚群等。从传染病的控制方面,科学化、规范化、有序地开展免疫规划工作,是控制和消灭传染病经济、有效、简便的手段,是最基本的公共卫生服务,不仅能够有效地降低传染病的传播,而且具有重要的社会意义。从传染病的引发的重症方面看,许多传染病重症的发病机制与免疫应答有关。例如,麻疹是一种麻疹病毒导致的急性病毒性传染病,主要发生在儿童。重症麻疹易引起重症肺炎甚至心衰,是5岁以下儿童死亡的首位疾病。1965年我国自制麻疹减毒疫苗的广泛应用使麻疹的发病率和病死率显著降低,所以有关疫苗的制备,疫苗的免疫过程等免疫学知识应该在这个实际的例子中详细讲解,并以专题讲座的形式详细解读疫苗在各种传染病中的作用及可能出现的问题。但是近年来,麻疹发病率有所增加,并且重症偏多。在重症麻疹的过程中,伴随着单核-巨噬细胞系统的改变,并且通过CD150受体感染树突状细胞,在胞内增殖后再感染局部淋巴结,随淋巴回流感染全身,致病过程易引起机体免疫抑制。所以,可以以重症麻疹为例,详细的讲述其中的免疫学改变及可能导致的病变,是否可以通过影响免疫系统对病情进行干预,在为临床采取更有针对性的治疗提供参考。我们清楚明确地将免疫学在传染病中的重要作用突出讲解,使得学生切身的体会到免疫学在传染病中的重要作用,引导学生认识与思考并查阅相关文献。采用这种教学安排还可以明显提高学生用免疫学方法解决传染病问题的能力。

3多种教学方法结合,激发学生学习兴趣

传统的免疫学教学方法以直接传授为主,但这种教学的最大弊端是缺乏直观和立体的思维空间,学生在学习上是被动的模拟构建反应,造成学习的主动性缺失,降低了学习免疫学知识的兴趣。因此,如何丰富教学内容,怎样调动学生学习免疫学知识的积极性,必须采用多样化教学方法和创新教学相结合。

3.1以新发突发传染病为例分析其重症中免疫机制

结合近些年流行的传染病中的免疫学问题详细剖析理论联系实际,重点分析可以引发重症的传染病的发病机制,详细地解析其中的免疫学机制。以临床出现的新发突发的传染病为例,容易引发学生的学习兴趣,丰富学生的传染病相关的知识,还将免疫学知识做到了理论联系实际,使学生充分了解免疫学的重要作用。例如,艾滋病是一种免疫缺陷病,是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,死亡率极高。HIV侵入人体后,主要攻击对象是CD4+淋巴细胞,使CD4+细胞数量进行性减少,功能受损,近些年的研究发现CD8+细胞及其他免疫细胞也参与疾病的进展。虽然艾滋病的病因是HIV,其发病的机制是HIV引发免疫功能进行性的破坏,进而引起整体免疫功能的改变。了解这些疾病的免疫学进程不但有利于更好的理解疾病的发病机制,也普及了传染病的传染途径,使学生面对重症传染病不会恐慌,迅速开展正确的防护及治疗方法的研究。

3.2利用多媒体教学,图文及视频并茂

采用多媒体教学,使用教学图文及视频,生动形象。免疫学主要是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物及医学科学,免疫细胞是淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞、肥大细胞、血小板等众多细胞协调起效的集体。为了让学生真正理解各种免疫细胞相互联系如何起作用,提高学生学习兴趣,我们采用前沿文献中的图片及影像资料制作了多媒体课件授课。不仅在课件中展示图片,还有引发兴趣的flash动画,详细生动地给学生授课。如在讲解病毒的免疫反应时,我们给学生展示了一些典型的彩色图片,如何影响免疫细胞,各种免疫细胞如何协调起作用引起了免疫学反应,通过看图和视频一目了然。对教学中复杂的生命活动过程,利用flash动画生动地模拟展示,如不同病毒侵染机体的过程,整合进机体的基因组,引起免疫反应等这样的教学,更能说明细胞的生命活动,激发了学生浓厚的学习兴趣。最后,也是最重要的是教学中采用启发式教学,不仅有助于培养学生的独立思考能力,还能有效地提高学习效果。如在讲解传染病引发重症的时候,我们让学生先看一段传染病盛行及引发重症的视频,让学生切身感受传染病对我们生活的影响,传染病重症的严重程度危及生命,并启发学生思索,如何预防、控制及治疗传染病。这种启发式的学习方式能提高学生的主观能动性以及在传染病中解决问题的能力,并且提高学生的主观能动性。

4以实验结果印证免疫学基础理论

免疫学是一门既古老而又新兴的科学,随着科学技术的发展免疫学发展已经完全进入了科学实验的研究阶段,而实验设计是解决免疫学问题和进展的重要环节,落实免疫学实验课程,培养学生免疫学实验技能[3]。所以培养研究生的免疫学实验技能是免疫学教学中的重中之重。免疫学实验设计和指导是免疫学实验教学的重要指导,应该从基础免疫学实验和与传染病重症有关的综合性实验两部分出发设计免疫学实验。基础免疫学实验,例如细胞3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)测试、免疫组化、流式细胞术、免疫荧光、酶联免疫实验等,可以加强实验的原理和实际操作的能力。全面地介绍免疫学技术经典的免疫学实验、常用技术、较先进的技术和方法,使学生掌握基础全面的实验技术。传染病重症有关的综合性实验要切合传染病重症研究生的培养需要,设计一些可以解决传染病问题的系统性解决问题的实验,例如小鼠体内体外巨噬细胞吞噬实验,淋巴细胞转化实验,CD4+、CD8+T细胞分群的改变及细胞因子的检测等,从而结合传染病学研究生的需要,更好地调动学生对免疫学的学习兴趣。

5总结

近年来,随着生命科学的发展,免疫学的研究内容和研究方向也发生了巨大的改变,即简化了对免疫细胞的表面标志及分群等基本理论知识及免疫系统整体功能定位的描述,重点研究免疫系统中各种免疫细胞的生命活动、相互作用,相互调节,分子机制及其与疾病的关系[4]。这种课程内容及策略的转变对新时期传染病学学生能力的培养的迫切需要免疫学的教育教学改革,适应传染病学人才的培养方向。本文所述的初步教学策略调整和改革可以有效地增加传染病学研究生对免疫学学科的兴趣,针对性地增加免疫学在传染病学科的比重,充分调动研究生的探索意识,有助于系统、科学地培养研究生的临床及科研等综合素质[5]。通过研究性教学改革探讨与实践,免疫学教学改革取得了一定的效果,增加了学生的学习兴趣,同时在改革实践过程中也发现了一些可以进一步改善的教学方法。如教学内容与科研动态的结合和调整,免疫学实验课程与教学任务的有机集合,需要在进一步的教学实践过程中做出进一步的修正,再进一步地改进[6]。总之,作为传染病医院的免疫学教学改革,已赢得师生良好的反响,提高了学生学习的兴趣,锻炼了学生的基础知识和实验技能,促进教学质量的提高,提高了学生的免疫学教学质量,适应了传染病重症的培养方向。

参考文献

[1]曲学彬,张强,高锦,等.基于案例的医学院校细胞生物学教学改革初探[J].基础医学教育,2014,16(8):591-592.

[2]汤贤英,罗军敏,覃明,等.免疫学技术教学改革初探[J].现代医药卫生,2008,24(19):3005-3006.

[3]刘志斌,杨冀平.加强高等中医院校传染病学专业研究生培养[J].中国中医药现代远程教育,2010,8(18):18-19.

[4]肖凡,张媛媛.传染病学研究生细胞生物学教学改革初探[J].继续医学教育,2016,30(7):21-23.

[5]朱鏐娈,张剑平,宋川,等.感染病学研究生分子生物学教学改革的探索[J].中华实验和临床感染病杂志(电子版),2014,8(6):867-868.

作者:杜娟 张剑平 李昂 单位:首都医科大学