不懂免疫学就不要随便出高考题——评2011年北京理综考试的免疫学题目不合理之处


    在网上看了一些考生在埋怨今年北京的理科综合题目难,尤其是苍蝇眼睛的题目变态。我对于生物医学知识的兴趣,也算是个天生的“受虐狂”,也想看看,就去下载了一份高考的试题。谁知还没到苍蝇眼睛的题目,先看到了一道免疫学的题目。出于对专业知识的兴趣,我就放弃了对苍蝇眼睛的研究,来看看这道题。

    虽然,我没有教过高中的免疫学,但这道题,从架势上看,就是相当复杂的,所以,我很奇怪,为什么居然没有考生埋怨这道题呢?我也就仔细看了看,发现这道题目的问题并不少。

    先谈谈大的问题:

    1)免疫学概念存在明显错误。例如,第(2)小题说“注射来自A组小鼠的T细胞后,......,说明该组T细胞(活化T细胞)抑制细菌数量的增长。这有两个层面的理解,首先是说A组的T细胞是活化T细胞?这就是概念的混淆。因为根据克隆选择学说,机体中的T细胞应该有许多不同的克隆,一个克隆的TCR只能识别一个相应的T细胞抗原表位。因此,当小鼠感染X细菌时,只能活化其中识别与X细菌相关的抗原表位的T细胞,而这些T细胞只占全部T细胞的很少一部分,根据我做SARS的特异性T细胞应答的研究,最多只占全部T细胞的0.3%(这个数字已经相当大了)。所以,输入A组T细胞中,绝大多数的是与X细菌无关的非活化的T细胞。所以,A组T细胞不等于活化的T细胞。第二个意思可能,是说A组T细胞中的活化的T细胞发挥了抑菌作用。这又有问题了,因为显然A组动物是经过免疫的,那么其中可以识别X细菌的T细胞即包括了活化的T细胞也包括了记忆性T细胞,而记忆性T细胞更有利于免疫的维持,因此,不能排除记忆性T细胞在过继免疫中的作用。而且应该主要是记忆性T细胞,而非活化性T细胞,因为跟着的第(3)题就说了是感染X菌,说的是特异性的免疫应答,如果是活化的T细胞直接作用,导致巨噬细胞活化,就不一定是特异性的了。

    2)随意进行违背免疫学原理的推测。例如,第(2)题中,根据输注的T细胞可以抑制X细菌的增殖,而抗体没有这种作用,居然推测其是生活在细胞内的。首先,即使是细胞内寄生性的细菌,机体抵抗其感染,也并不是完全不需要抗体的。例如,伤寒杆菌和鼠疫杆菌均是寄生在巨噬细胞内的胞内寄生菌,但其疫苗均是主要诱导保护性抗体产生的,而并不是检测特异性T细胞反应来判断疫苗效果的。其次,即使是细胞外寄生细菌,其免疫也需要T细胞的参与和维持。因为大多数细菌抗原对机体来说,都是胸腺依赖性抗原,都需要T细胞的辅助,才可以产生有效的保护性抗体的应答。例如,肺炎多糖疫苗也必须连接蛋白质载体,利用载体蛋白激发T细胞应答,才可能维持免疫记忆的效果。因此,效应性T细胞和记忆性T细胞也对抗胞外寄生菌有很重要的作用。还有就是T细胞中存在有具有NK样活性的NKT细胞,其也可能可以参与胞外寄生菌的杀伤过程。

    3)试验设计存在着明显的缺陷,不能确定抗体没有作用。在进行抗体治疗时,没有设定剂量效应曲线,根本就不知道血清注射无效,是因为注射剂量不足,降解太快,还是根本就没有效果,无法判断。因为毕竟只免疫了10天,而且还是初次免疫,抗体还是应该以IgM为主,且效价不高。没有反应,不能说明问题。而且,抗体治疗,大多数是针对毒素或者病毒,单纯靠抗体抑制体内实质性器官感染的细菌增殖,可能性不大。

    4)免疫效果出奇的好。A组小鼠也是自然感染X细菌,仅仅10天一次免疫就建立了特异性的T细胞免疫,而且可以在I组小鼠感染后1天注射,立即就发挥了明显的抑制细菌增殖的作用。如果,是在体外的试验,我还可以再探讨,但是,T细胞一旦离开身体,而且还要分选,其表达的趋化因子受体和粘附分子必然有改变,是否能够有充足的效应T细胞归巢到受者脾脏,并有效发挥功能,令人简直无法相信。而且,如1)所述,本身A组T细胞中,被免疫活化的T细胞就很少,很难发挥作用。就好像血清中,也有活化的T细胞分泌的细胞因子,也无法有效的发挥过继免疫作用一样。免疫学既要讲质,也要讲量。

    5)A组小鼠免疫建立的速度太快了。因为A组仅仅感染了10天病原体,其T细胞就可以使X细菌不再增殖。就不提鼠疫伤寒等生长迅速的细菌了,就算是题目中设计的X菌是类似结核菌(免疫建立后,既不增殖,也不死亡,这点很想)来看,根据文献,其在感染后2-3周,才会使感染机体建立有效的细胞免疫,而不再增殖,细菌数量进入一个稳定的平台期。

    6)实验数据没有统计学分析。图2 没有列出重复次数和标准差,根本无法进行判断。

此外,还有不严谨的地方:

1)题目凭什么说是特异性免疫实验?因为即使是结核菌感染等胞内细菌感染,其中, γδT、NKT细胞和B1细胞等固有免疫(非特异性免疫)细胞也有非常重要的作用。

2)题目没有注明各组小鼠为同品系的小鼠。因为T细胞进行过继免疫,必须是MHC相合的,否则,会由于MHC限制性导致免疫失败。

3)用词不严谨,例如,第(2)题,从图2可知,II组与IV组相比,小鼠脾脏中活细菌数量的增长趋势相同,应该说是相似才对。

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看到这道题,我也没兴趣再看苍蝇眼睛的问题了。免疫学是非常复杂的科学,是以实验为基础的科学,绝不可以任意杜撰和编写,否则容易出现问题。我认为,今后再出类似的高考题目,应该避免免疫学有争议的问题,应该邀请具有能力的和知识扎实的免疫学专家参与,并且,凡是实验题,都应该请专门的技术人员,进行实际的操作,记录真实的结果,避免漏洞的产生。

     高考是关系到一个人终身命运的大事,绝不可以如此轻率和随意,必须给考生以严谨和科学的态度。

     当然,上述只是我个人的看法和一家之言,我相信,不同人有不同看法,但以如此有争议的题目进行高考,确实是有草菅人命的嫌疑。

     北京大学免疫学系  王月丹  博士 (苏州大学授予)

    于学院路38号   

附:2011年北京理综考试题目

 

2011年北京理综考试答案