学习以下材料,回答(1)~(4)题。
神经系统对特异性免疫的调控通路
脾脏是免疫细胞接受抗原刺激,启动特异性免疫的关键器官,受到交感神经支配。研究人员通过手术去除小鼠的脾神经后,给小鼠注射病原体,发现对照组小鼠产生了大量针对该病原体的浆细胞,而实验组小鼠体内的相应浆细胞数量显著低于对照组。进一步研究表明,B 细胞能接受乙酰胆碱的刺激,但脾神经释放的神经递质是去甲肾上腺素。而脾脏内的一类辅助性 T 细胞则可以接受抗原刺激,并在去甲肾上腺素的作用下分泌乙酰胆碱。利用特殊的荧光追踪剂对神经信号进行逆行追踪,发现脾神经与下丘脑的两个区域——室旁核(PVN)、中央杏仁核(CeA)有连接。
PVN 和 CeA 与机体的应激状态有关,两个区域中都有一类能够分泌 CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)的神经元。应激状态是由病原体感染、创伤等生理性压力或社交冲突等社会性压力引发的生理反应和心理反应,生理反应表现为交感神经兴奋、皮质醇分泌增加和心率加快等, 心理反应包括紧张、焦虑等。在传统神经内分泌学观点中,CRH 神经元在应激状态下产生兴奋, 使肾上腺释放皮质醇的量增加,抑制免疫系统活动,这不能解释研究人员发现的免疫增强现象。研究人员推测 CRH 神经元可以直接通过脾神经支配脾脏,促进浆细胞的形成,并通过实验证实了这一点。
通过如图所示高台站立装置,可以控制小鼠站立时间,使其处于不同程度的应激状态。研究人员在接种灭活抗原后的两周内,每天重复两次让小鼠产生轻度应激,发现小鼠 PVN 和 CeA 的 CRH 神经元同时激活,小鼠产生的特异性抗体比对照组增加约 70%。而如果应激过于强烈,会导致 PVN 区的 CRH 神经元被激活,CeA 区的 CRH 神经元受到抑制,使机体持续产生高水平的皮质醇,对免疫应答产生抑制作用,且抑制作用超过了通过脾神经实现的免疫增强作用。
这是人类发现的第一条中枢神经系统对特异性免疫应答进行调控的通路,该通路的运行机制还需要进一步研究,它的发现为神经免疫学研究拓展出了新的方向,也使我们增进了对情绪与免疫之间关系的理解。
(1)脾脏是免疫器官中免疫细胞____ 的场所,主要由淋巴组织构成,借助于____ 与其他免疫器官相互联系。
(2)从文中可知,B 细胞激活的过程还受到神经系统的调控,请据此补充完成下图中 B 细胞激活的流程。
①____ ②____ ③____
(3)本文中研究人员推测 PVN、CeA 的 CRH 神经元通过脾神经调控特异性免疫。欲为此推测提供证据,合理的实验组处理方案包括____,并检测脾神经的电信号和相应浆细胞水平。
(4)本文拓展了高中教材中关于神经系统、内分泌系统与免疫系统相互调节的内容,请从病原体感染后三者相互调节以维持机体稳态与平衡的角度加以概括说明____ 。
神经系统对特异性免疫的调控通路
脾脏是免疫细胞接受抗原刺激,启动特异性免疫的关键器官,受到交感神经支配。研究人员通过手术去除小鼠的脾神经后,给小鼠注射病原体,发现对照组小鼠产生了大量针对该病原体的浆细胞,而实验组小鼠体内的相应浆细胞数量显著低于对照组。进一步研究表明,B 细胞能接受乙酰胆碱的刺激,但脾神经释放的神经递质是去甲肾上腺素。而脾脏内的一类辅助性 T 细胞则可以接受抗原刺激,并在去甲肾上腺素的作用下分泌乙酰胆碱。利用特殊的荧光追踪剂对神经信号进行逆行追踪,发现脾神经与下丘脑的两个区域——室旁核(PVN)、中央杏仁核(CeA)有连接。
PVN 和 CeA 与机体的应激状态有关,两个区域中都有一类能够分泌 CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)的神经元。应激状态是由病原体感染、创伤等生理性压力或社交冲突等社会性压力引发的生理反应和心理反应,生理反应表现为交感神经兴奋、皮质醇分泌增加和心率加快等, 心理反应包括紧张、焦虑等。在传统神经内分泌学观点中,CRH 神经元在应激状态下产生兴奋, 使肾上腺释放皮质醇的量增加,抑制免疫系统活动,这不能解释研究人员发现的免疫增强现象。研究人员推测 CRH 神经元可以直接通过脾神经支配脾脏,促进浆细胞的形成,并通过实验证实了这一点。
通过如图所示高台站立装置,可以控制小鼠站立时间,使其处于不同程度的应激状态。研究人员在接种灭活抗原后的两周内,每天重复两次让小鼠产生轻度应激,发现小鼠 PVN 和 CeA 的 CRH 神经元同时激活,小鼠产生的特异性抗体比对照组增加约 70%。而如果应激过于强烈,会导致 PVN 区的 CRH 神经元被激活,CeA 区的 CRH 神经元受到抑制,使机体持续产生高水平的皮质醇,对免疫应答产生抑制作用,且抑制作用超过了通过脾神经实现的免疫增强作用。
这是人类发现的第一条中枢神经系统对特异性免疫应答进行调控的通路,该通路的运行机制还需要进一步研究,它的发现为神经免疫学研究拓展出了新的方向,也使我们增进了对情绪与免疫之间关系的理解。
(1)脾脏是免疫器官中免疫细胞
(2)从文中可知,B 细胞激活的过程还受到神经系统的调控,请据此补充完成下图中 B 细胞激活的流程。
①
(3)本文中研究人员推测 PVN、CeA 的 CRH 神经元通过脾神经调控特异性免疫。欲为此推测提供证据,合理的实验组处理方案包括____,并检测脾神经的电信号和相应浆细胞水平。
A.注射灭活抗原并电刺激 PVN、CeA 的 CRH 神经元 |
B.注射病原体并去除 PVN、CeA 的 CRH 神经元 |
C.注射灭活抗原并化学抑制 PVN、CeA 的 CRH 神经元 |
D.注射病原体并化学激活 PVN、CeA 的 CRH 神经元 |
(4)本文拓展了高中教材中关于神经系统、内分泌系统与免疫系统相互调节的内容,请从病原体感染后三者相互调节以维持机体稳态与平衡的角度加以概括说明
更新时间:2024-01-21 13:22:57
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【推荐1】下图甲表示缩手反射相关结构,图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图,图丙表示三个神经元及其联系,其中“K”表示从树突到胞体,再到轴突末梢(即一个完整的神经元模式图)。请据图回答下面的问题:
(1)甲图中f表示的结构是________ ,乙图是甲图中________ (填字母)的亚显微结构放大模式图,乙图中的h是下一个神经元的_________ 或 ________ 。
(2)缩手反射时,兴奋从g传到h的信号物质是________ 。兴奋不能由h传到g的原因是____________ 。
(3)图丙中若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③称为_______ 。若刺激图丙中b点,图中________ (填字母)点可产生兴奋。
(1)甲图中f表示的结构是
(2)缩手反射时,兴奋从g传到h的信号物质是
(3)图丙中若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③称为
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【推荐2】如图 1 是反射弧的某类模式图(a、b、c、d、e 表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ 表示突触的相关结构)。已知氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视,其作用机理如图2所示。请回答下列问题:
(1)神经纤维主要是由神经元的轴突和长的树突所组成,在反射弧中通常充当_________________________ 。若 c 中Ⅰ 处释放的是氨基丁酸,Ⅱ 处是否能测得膜电位变化? __________ (填“能”或“不能”)。
(2)疼痛时体内的氨基丁酸(GABA)会分泌增多,结合图示分析氨基丁酸(GABA)可以控制疼痛的机理是____________________________ 。研究表明,释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于该药物能___________________ , 从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成
(3)进入人体内环境的铅会影响神经系统的正常功能,使人出现狂躁不安等现象。研究表明,铅能够影响代谢使血液中的 ALA增多,ALA的化学结构与氨基丁酸(GABA)的结构相似,请分析铅令人狂躁不安的原因可能是_________________________________________________________________ 。
(4)为验证铅能使血液中的 ALA 增多而影响神经系统的正常功能,科研人员用加铅食物饲喂实验鼠,对照组饲喂不加铅的等量同种食物。一段时间后,观察两组实验鼠的行动表现。结果显示,加铅组较对照组明显表现为狂躁不安,则说明结论正确。请判断该实验方案是否合理,并阐述理由。
①_______ (填“合理”或“不合理”)
②理由:______________________________________________ 。
(1)神经纤维主要是由神经元的轴突和长的树突所组成,在反射弧中通常充当
(2)疼痛时体内的氨基丁酸(GABA)会分泌增多,结合图示分析氨基丁酸(GABA)可以控制疼痛的机理是
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①
②理由:
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【推荐3】下图甲表示反射弧的基本结构,图乙是图甲中①的亚显微结构示意图。据图回答下列问题:
(1)神经调节的基本方式是____________ 。
(2)图甲所示的反射弧由感受器、__________ 、神经中枢、传出神经、_________ 五个部分组成。
(3)在神经纤维上,兴奋是以___________ 信号的形式传导的。未受刺激时,神经纤维细胞膜内外两侧电位表现为外正内负,受到刺激后,细胞膜内外两侧电位变化成__________ ,因而与邻近未兴奋部位间形成了电位差,使兴奋向前传导。
(4)兴奋在不同的神经元之间是通过图乙所示的___________ 来传递的,该结构由突触前膜、②所示的____________ 及突触后膜三部分组成。此处传递兴奋的物质是___________ 。
(1)神经调节的基本方式是
(2)图甲所示的反射弧由感受器、
(3)在神经纤维上,兴奋是以
(4)兴奋在不同的神经元之间是通过图乙所示的
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【推荐1】乳头瘤病毒(HPV)为DNA病毒,已知的亚型有100多种,分低危型和高危型。子宫颈癌主要由高危型持续感染所致,严重危害妇女的身心健康。图1是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图,据图回答:
(1)HPV在免疫学上被称作_______ 。图1中甲是_______ 细胞。
(2)图1所示过程称为_______ 免疫,不能直接杀死HPV。
(3)若要完全清除HPV,还需要体液免疫参与,过程如图2。即大多数抗原经过[A]_____ 细胞的摄取、加工处理,将其内部隐藏的抗原暴露出来,然后呈递给[B]____ ,抗原还可直接刺激[C]_____ 。[C]受刺激后增殖。分化形成[D]_______ 和[E]_______ ,前者能产生物质[F]_______ 。
(1)HPV在免疫学上被称作
(2)图1所示过程称为
(3)若要完全清除HPV,还需要体液免疫参与,过程如图2。即大多数抗原经过[A]
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解题方法
【推荐2】2023年,我国多地出现甲流感染人群,多地学校因学生感甲流而停课。甲型流 感病毒(IAV)是一种RNA 包膜病毒,感染症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等,多数伴有严重的肺炎。下图是人体对甲型流感病毒的部分免疫过程示意图,1~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T 细胞的一种,a~ g代表不同的物质。请回 答下列问题。
(1)病毒被Ⅰ________ (填细胞名称) 摄取处理后,将抗原呈递在细胞表面,然后传递给Th 细胞,Th 细胞表面的特定分子发生变化并与V ___________ (填细胞名称) 结合,这是激活V细胞的第二信号; 激活V细胞的第一信号是_______________________ 。
(2)Ⅲ__________ (填细胞名称)能裂解被该病毒侵染的细胞,该过程属于______________ 免疫。
(3)甲型流感病毒变异频率高,其原因是______________________________________ 。.
(1)病毒被Ⅰ
(2)Ⅲ
(3)甲型流感病毒变异频率高,其原因是
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【推荐3】下图甲是人体稳态调节的部分示意图,图乙是睾丸酮(雄性激素)的调节机制示意图。请据图回答下列问题:
(1)由图甲可知,在机体稳态调节过程中,细胞间可通过____________ 等信息分子进行信息交流。当T细胞活性下降时,会引起机体生成抗体的能力降低,其主要原因是:______________ 。
(2)有研究表明吸食阿片类毒品(吗啡、海洛因等)会影响人体性腺功能。有研究者对某戒毒所内的吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果的平均值如下表。
调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状,说明吸毒使下丘脑的____________ 受损,吸毒者的后代容易出现畸形儿、怪胎,可能的原因是毒品容易引起生殖器官中的____________ 过程异常。有人对该调查的科学性提出质疑,你认为可能是(至少两点)____________ 。
(1)由图甲可知,在机体稳态调节过程中,细胞间可通过
(2)有研究表明吸食阿片类毒品(吗啡、海洛因等)会影响人体性腺功能。有研究者对某戒毒所内的吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果的平均值如下表。
组别(人数) | 平均年龄 (岁) | 吸毒 (年) | 吸毒量 (g/d) | LH (mlu/ml) | FSH (mlu/ml) | 睾丸酮 (mlu/ml) |
健康者(30) | 23 | — | — | 4.65 | 6.3 | 6.51 |
吸毒者(17) | 32 | 平均4 | 平均1.5 | 1.44 | 2.86 | 4.08 |
调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状,说明吸毒使下丘脑的
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【推荐1】流感(流行性感冒)每年呈季节性流行,其中以甲型和乙型流感病毒为主,临床症状主要表现为发热、头痛、肌痛和全身不适等。无并发症者呈自限性,多于发病3-4天后发热逐渐消退,全身症状好转,但咳嗽、体力恢复常需要较长时间。请据图回答下列有关问题:(1)由于流感病毒的侵袭,人体的呼吸道上皮出现破损,往往会引起局部炎症反应。此时损伤细胞会释放组织胺等物质,引发___________ 使人产生痛觉,痛觉的产生部位是___________ 。同时,毛细血管的通透性___________ ,蛋白质和液体逸出,形成局部肿胀。
(2)少部分病毒进入人体内环境后,由抗原呈递细胞摄取、处理后,将抗原呈递给___________ (填细胞名称),此时该细胞表面的特定分子发生变化并与⑤结合,这是激活细胞⑤的第二个信号。细胞毒性T细胞⑩被抗原激活后,在增殖分化为细胞⑧和⑨的过程中需要细胞因子的参与加速该过程。图中物质②的作用是___________ 。
(3)病毒入侵后,被感染的细胞释放出干扰素,同时吞噬细胞进入受损伤部位的组织间隙,吞噬流感病毒。吞噬细胞与淋巴细胞都具有抗原识别作用,区别是___________ 。
(4)流感病毒侵入人呼吸道黏膜上皮细胞后,___________ 可与该细胞密切接触,使其裂解死亡,实现___________ (体液/细胞)免疫。
(5)患者痊愈后仍有再次感染的风险,但再次感染后病症会比第一次感染轻,从免疫学的角度分析原因是___________ 。
(2)少部分病毒进入人体内环境后,由抗原呈递细胞摄取、处理后,将抗原呈递给
(3)病毒入侵后,被感染的细胞释放出干扰素,同时吞噬细胞进入受损伤部位的组织间隙,吞噬流感病毒。吞噬细胞与淋巴细胞都具有抗原识别作用,区别是
(4)流感病毒侵入人呼吸道黏膜上皮细胞后,
(5)患者痊愈后仍有再次感染的风险,但再次感染后病症会比第一次感染轻,从免疫学的角度分析原因是
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【推荐2】下图表示机体首次和再次接触新冠病毒时,免疫系统协调配合发挥免疫效应的过程,①—⑦代表免疫细胞。请回答:
(1)机体免疫系统的功能包括__________________ 。
(2)上图中APC称为_________ 细胞,其主要功能是_________ ;图中能进行分裂分化的细胞有T细胞和_________ (填序号)。
(3)当新冠病毒侵入人体内环境时,B细胞的激活需要_________ 和_________ 两个信号,B细胞激活后分裂分化形成_________ 。
(4)为了更好地预防新冠肺炎,专家建议在接种两针新冠疫苗的基础上接种第三针加强针。结合上图及所学知识,说明提出这一建议的理由__________________ 。
(1)机体免疫系统的功能包括
(2)上图中APC称为
(3)当新冠病毒侵入人体内环境时,B细胞的激活需要
(4)为了更好地预防新冠肺炎,专家建议在接种两针新冠疫苗的基础上接种第三针加强针。结合上图及所学知识,说明提出这一建议的理由
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【推荐3】CAR-T细胞疗法是在体外利用基因工程的方法修饰患者外周血T细胞,使T细胞表面稳定表达CAR结构靶向识别肿瘤细胞表面的抗原,并分泌杀伤性细胞因子。修饰后的T细胞经体外扩增培养后回输到患者体内进行肿瘤治疗。CAR-T细胞疗法已广泛应用于临床恶性血液肿瘤领域,如图为细胞毒性T细胞(CTL)活化和杀伤肿瘤细胞的机制。回答下列问题:
(1)APC细胞称为__________ ,过敏反应是免疫系统的_______ 功能出现异常导致。
(2)过程②是___________ ;过程③除产生CTL细胞外还会产生___________ 。
(3)CD19是B淋巴细胞表面表达的一种CD分子。除浆细胞外,所有B细胞系、B细胞淋巴瘤细胞都会表达该分子。Kymirah是一种靶向CD19的CAR-T细胞免疫疗法产品,对B细胞淋巴瘤具有83%的缓解率,但治疗过程中通常需要补充免疫球蛋白。原因是___________ 。
(1)APC细胞称为
(2)过程②是
(3)CD19是B淋巴细胞表面表达的一种CD分子。除浆细胞外,所有B细胞系、B细胞淋巴瘤细胞都会表达该分子。Kymirah是一种靶向CD19的CAR-T细胞免疫疗法产品,对B细胞淋巴瘤具有83%的缓解率,但治疗过程中通常需要补充免疫球蛋白。原因是
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【推荐1】人和哺乳动物的肠黏膜中存在着某些免疫细胞和免疫活性物质,肠黏膜的树突状细胞启动和参与着免疫应答。图1是一种树突状细胞(DC细胞)参与免疫过程。请分析回答:
(1)据图1分析,DC细胞在免疫过程中具有的作用是__________________ ;图示过程体现了免疫系统具有___________________ 的功能。
(2)在体液免疫过程中,DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的结构能与[a]______ 表面的受体相结合,激活信号分子发挥免疫效应。该细胞在体液免疫过程中还能分泌细胞因子,细胞因子的作用是___________________ 。
(3)为探究老年群体感染某种病原体后的免疫治疗方案,科学家以感染该病原体的模型小鼠开展了系列研究,发现感染病原体后老年小鼠比年轻小鼠淋巴结中的DC细胞少,科学家提出两种假设:
假设一:老年小鼠淋巴结中DC细胞增殖能力弱于年轻小鼠
假设二:老年小鼠外周血中的DC细胞迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠
为探究假设的正确性,研究者用荧光分子CFSE标记DC细胞膜后,将其分别注射到年轻小鼠和老年小鼠的静脉中,用流式细胞仪检测淋巴结中不同荧光强度的DC细胞数量,结果如图2。分析结果可知___________________ (选“假设一”或“假设二”)成立,判断依据是:__________________ 。
(1)据图1分析,DC细胞在免疫过程中具有的作用是
(2)在体液免疫过程中,DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的结构能与[a]
(3)为探究老年群体感染某种病原体后的免疫治疗方案,科学家以感染该病原体的模型小鼠开展了系列研究,发现感染病原体后老年小鼠比年轻小鼠淋巴结中的DC细胞少,科学家提出两种假设:
假设一:老年小鼠淋巴结中DC细胞增殖能力弱于年轻小鼠
假设二:老年小鼠外周血中的DC细胞迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠
为探究假设的正确性,研究者用荧光分子CFSE标记DC细胞膜后,将其分别注射到年轻小鼠和老年小鼠的静脉中,用流式细胞仪检测淋巴结中不同荧光强度的DC细胞数量,结果如图2。分析结果可知
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【推荐2】 T淋巴细胞可以分为辅助性T细胞、细胞毒性T细胞和记忆T细胞等,其在特异性免疫过程中起重要作用。回答下列问题:
(1)T细胞来源于骨髓中的______________ 细胞,其分化、发育和成熟的场所是__________ 。
(2)在体液免疫和细胞免疫过程中,______________ 细胞分泌的___________ 对B细胞和细胞毒性T细胞的活化都起辅助作用。
(3)细胞毒性T细胞接受抗原刺激后,可分裂并分化为新的细胞毒性T细胞和__________________ 细胞,后者再次遇到相同的抗原时,会发生的变化是__________________ ,从而迅速、高效地产生免疫反应。
(1)T细胞来源于骨髓中的
(2)在体液免疫和细胞免疫过程中,
(3)细胞毒性T细胞接受抗原刺激后,可分裂并分化为新的细胞毒性T细胞和
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【推荐3】肝移植是治疗终末期肝病的有效方式,但免疫排斥仍是术后急需解决的问题。回答下列问题:(1)图1为供体肝细胞在患者体内发生免疫排斥反应的部分过程。图中可用于反映吞噬细胞具有处理抗原并呈递出__________ 的能力,图中的T细胞被激活后产生________ (物质)并作用于_________ 细胞,该细胞进一步增殖分化为__________ 和_________ 细胞。
(2)为探讨吞噬细胞表面高表达S蛋白与免疫排斥的关系,研究者将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,对照组注射无关抗体,检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关),结果如图2所示。结果表明______ 。
(3)在上述研究的基础上,研究者将特异性载体包裹siRNA注射给大鼠,siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表达。实验如下,①②的处理依次是____________ ,实验结果说明干扰S蛋白表达的作用是_________ 。
(注:排斥反应程度相对值大于3.0可判定为发生排斥反应)
(2)为探讨吞噬细胞表面高表达S蛋白与免疫排斥的关系,研究者将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,对照组注射无关抗体,检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关),结果如图2所示。结果表明
(3)在上述研究的基础上,研究者将特异性载体包裹siRNA注射给大鼠,siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表达。实验如下,①②的处理依次是
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
实验处理 | ① | - | 肝移植 | - | |
② | 静脉注射包裹无关siRNA的载体 | ||||
实验结果 | 有抗原呈递能力的吞噬细胞占比(%) | 8.92 | 0.13 | 72.34 | 0.01 |
排斥反应程度相对值 | 1.4 | 0 | 8.6 | 0 |
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