将新冠肺炎疫情相关知识引入医学免疫学在线教学的探讨①

2020-01-15 09:48高慧婕
中国免疫学杂志 2020年19期
关键词:免疫学实验课细胞因子

高慧婕 李 晓 余 燕 刘 超

(济宁医学院药学院,日照 276826)

2020年初,新冠肺炎疫情席卷世界,为了防止疫情扩散,教育部下发了《关于2020年春季学期延期开学的通知》。济宁医学院药学院在疫情期间认真落实了教育部“停课不停教、停课不停学”要求,利用超星尔雅、腾讯课堂、钉钉等线上教学平台,开展了线上教学工作。疫情稳定后,根据中央、省、市有关学生返校复课的工作部署,济宁医学院药学院平稳有序地完成复学工作,2018级药学、药物制剂及中药学均顺利完成了医学免疫学的线下实验课程。医学免疫学是与临床医学和预防医学广泛交叉渗透的前沿学科,该学科的迅猛发展不断为流行性疾病的诊断、治疗和预防提供大量新的方法、技术和途径,也与此次新冠肺炎的预防和治疗密切相关[1-5]。教师在此次疫情期间,将新冠肺炎疫情的相关知识适当地引入医学免疫学的线上及线下教学工作,结合医学免疫学理论在疫情防控中的应用,极大地提高了学生对医学免疫学的学习热情,取得了良好的学习效果,也扩展了大学生科学疫情防控的知识贮备和能力,最终克服了线上教学学习效率低、兴趣不高等诸多弊端,最终达到了良好的效果。

1 医学免疫学的线上理论课学习

医学免疫学是一门实用性强、和临床众多疾病密切相关的基础医学课程,与流行病学的联系也十分紧密。对药学各专业的学生来说,医学免疫学是必修课程,对整个药学体系学习的建立和完善都至关重要。既往针对药学类专业医学免疫学的学习主要采取线下教学模式,注重理论结合实际,取得了较好的教学效果。疫情期间,医学免疫学的理论学习采取线上教学模式,采用超星录播视频课和腾讯课堂直播课相结合的形式,着重引入与新冠肺炎预防、诊断和治疗等医学免疫学相关知识,圆满地完成了既定教学任务,学生反馈良好。以下为教师采用了交叉引入学习的章节。

1.1医学免疫学绪论与人类的抗疫史 医学免疫学绪论的学习从医学免疫学的发展史引入,强调医学免疫学是伴随人类和一系列烈性传染病的斗争过程中发展起来的。并逐一列举人类对天花、鼠疫、霍乱、流感等烈性传染病的抗疫史,引入SARS和MERS,最后自然地引入COVID-19。让学生理解到免疫学手段是预防和治疗各类流行性传染病最行之有效的方法。通过大量案例式引入的教学方法,极大地引发学生的学习兴趣,让学生意识到学好医学免疫学的重要性,提高学生学习的主观能动性。

1.2抗体与COVID-19的预防和治疗 《抗体》这一章节是医学免疫学非常重要的学习章节,与药学的联系尤为密切。目前抗体类药物已占据主要的药物市场份额。抗体药物作用机制独特、靶向性强、特异性高,在感染类疾病、恶性肿瘤和自身免疫性疾病的诊断和治疗中发挥重要作用。此次在学习《抗体》这一章节的过程中,首先讲解有关抗体的基本理论知识,然后引入抗体类药物在新冠肺炎治疗中的广泛应用,罗列目前抗体药物治疗新冠肺炎的多种策略:①制备针对COVID-19病毒表面S蛋白的抗体,从而阻断病毒感染细胞;②制备抗ACE2蛋白抗体,通过与病毒受体ACE2结合,阻断了受体与病毒结合,进而阻断病毒感染细胞;③研发ACE2类似物,竞争性抑制肺细胞表面ACE2与S蛋白结合;④研发针对细胞因子风暴的抗体,同时引入后面即将学习的《细胞因子》等相关章节。通过对上述应用实例的学习,使学生更好地理解抗体相关的理论知识,并激发药学专业学生将来从事抗体类药物研发的兴趣。

1.3细胞因子风暴与新冠肺炎 此次疫情,大量临床病例证明“细胞因子风暴”是新冠肺炎由轻症向重症和危重症转换的重要节点。细胞因子是由免疫细胞分泌的一类小分子可溶性多肽蛋白,通过结合相应受体在细胞间相互调控,调节细胞生长分化及调控免疫应答等效应。细胞因子种类繁多,理论内容重点讲解细胞因子的强大生物学功能、分类及其在免疫应答中的重要作用。此外,在《细胞因子》章节专门制作了“细胞因子风暴”与新冠肺炎的小型专题讲座,让学生从真实临床案例中了解和掌握有关细胞因子的知识要点,同时让学生对于新冠肺炎的预防和治疗有了更多了解。

1.4新冠肺炎的治疗与免疫应答 对免疫应答是医学免疫学的重点和难点内容。教师首先采取录课的形式详细、全面地讲解有关固有免疫和适应性免疫应答的重点和难点,然后通过一个机体如何应对流行性感冒的小型故事视频直观地呈现整个免疫应答的过程,加深学生的理解和记忆。最后,引出人体感染新冠病毒后,机体如何应对,如何从固有免疫到适应性免疫,如何有效地识别处理病毒等。当机体的免疫平衡被打破时,将会引发一系列临床症状。同时引用大量国际最新权威期刊的最前沿研究成果,让学生了解利用人体免疫应答治疗新冠肺炎的最新进展。大量研究认为,有效的抗病毒治疗、调节固有免疫应答和重建适应性免疫应答的措施是打破恶性循环、改善患者预后的关键。

1.5COVID-19的预防与疫苗的研发 理论学习完毕后,利用腾讯会议,针对全体药学院各专业学生举办了在线药苑论坛——疫苗的前世与今生。从医学免疫学的经验免疫学如何建立起始,阐述天花的预防与疫苗的发明;随后与同学们共同回顾疫苗的发展史以及疫苗的研发方法和反疫苗运动等;最后重点讲解COVID-19疫苗,让大家深入了解COVID-19疫苗研发的具体步骤、研发进展以及不同种类COVID-19疫苗的研发趋势[6,7]。论坛结束后,学生反响热烈,很多同学对将来从事有关免疫和疫苗研发方向的工作产生了浓厚兴趣,也让医药专业的学生能够用更加科学的方式对待疫苗的研发和使用,向家庭和社会普及和宣传疫苗的使用。

此次医学免疫学的线上课程,采用录播和直播相结合的模式。首先,录播各章节内容,定时发放,使学生能够自由地观看学习每1章节的重点和难点内容,相较于以往线下的课堂教学,很多同学反映,虽不能像线下课堂那样节奏紧凑,但录播可以多次回看、暂停或摘看,对于内容的掌控更加自由灵活。每周录播课学习完毕后,开设2学时的直播课,教研组采用的直播平台是腾讯课堂。直播课和学生面对面,全面复习本周及预习下周的理论课内容,允许学生与学生,学生与教师之间进行自由讨论、提问,从基本的理论知识要点到涉及新冠肺炎疫情的疑问和困惑,都可以共同讨论分析。最后,采取章节小测的方式查看学生的学习及掌握情况,测验结果良好。

2 医学免疫学的线上及线下实验课的学习

2.1实验课的线上预习 理论课结束后,为了做好线下实验课的教学工作,教师继续利用网络平台进行实验课的教学预备工作。针对不同的实验内容,首先将实验理论知识进行讲解录播。随后开设直播课,结合大量实验视频,同步在线观看,讲解实验的操作方法,操作要求。

2.2线下实验课的开设 疫情稳定后,济宁医学院药学院根据日照市复学工作部署,顺利完成药学院类各专业学生的返校复课工作,严格遵循疫情防控要求,进行医学免疫学的线下实验课教学工作。实验课采取小组制,每组3~4人,操作时佩戴口罩,及时清洁双手,注意保持安全距离。由于前期线上进行了实验课的详细准备和预习工作,实验课进行顺利。此次实验课结合了免疫学相关理论内容,也适当加入了部分新冠肺炎诊断和治疗的相关知识,举例如下。

2.2.1多克隆抗体的制备 此实验的目的是学习制备多克隆抗体。在讲解实验理论及实验结果总结时,适当地引入有关多克隆抗体制备技术在新冠肺炎病毒的基础研究、诊断试剂和治疗药物等多方面的广泛应用。列举了利用SARS-CoV2核衣壳重组蛋白、RBD蛋白等不同免疫原制备的多克隆抗体。此外,结合临床使用新冠恢复期患者血浆治疗重症、危重症患者的实际应用进一步加深学生对多克隆抗体及其制备技术的理解。

2.2.2酶联免疫吸附实验(ELISA) ELISA是将抗原抗体反应与酶对底物的高效催化相结合的一种酶免疫标记技术,此实验的重要目的是让学生了解并掌握本实验的基本理论——抗原抗体反应。在实验过程中,也拓展引进了有关免疫学检验的相关知识,包括如何进行新冠肺炎病毒的检测等。目前有关COVID-19的检测方式包括:CT检测、核酸检测和抗体检测。其中的IgM/IgG抗体检测即是基于抗原抗体反应的应用[8]。IgM/IgG抗体检测采用免疫标记技术中的胶体金法,能够体外定性检测人血清、血浆、全血样本中的新型冠状病毒IgM/IgG抗体,15 min 即可获得结果。该试剂盒可同时检测IgM和IgG抗体,IgM抗体阳性表示机体为近期感染,IgG抗体阳性表示感染的时间较长或者有既往感染。与核酸检测所使用的上呼吸道样本不同,IgM/IgG抗体检测试剂盒检测的是机体感染病毒后产生的抗体,而非病毒本身,而抗体主要来源于含病毒量低甚至不含病毒的血清或者血浆,采集方便,可大大降低采集人员感染的风险,具有核酸检测不可比拟的优势。通过上述拓展知识的引入,让学生对抗原抗体反应这一重要免疫学检验的基本原理有了更深刻的认识,对实验操作也展示出更浓厚的兴趣。

综上所述,在此次医学免疫学的教学工作中,无论线上还是线下,理论还是实验,教师都尽可能地将有关新冠肺炎疫情的知识要点引入医学免疫学教学工作,同时结合医学免疫学的理论和技术在疫情防控中的应用,一方面极大地提高了学生学习医学免疫学的兴趣,另一方面也拓展了学生对此次新冠肺疫情的了解和认知,最终取得了双赢的效果。从课后测验和期末测验结果可以看出,学生学习效果良好,克服了线上教学的一些弊端,最终取得了较为满意的教学成绩。

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