多元化教学模式在《感染与免疫》研究生教学中的应用与探讨——以“弓形虫感染与免疫”为例①

朴莲荀 成佳慧 赵旭东 徐 翔

(延边大学药学院，延吉 133002)

传统的教学模式是教师为主体，以课堂讲授为主，然而，不利于学生的积极性调动和综合能力培养，因此，如何培养感染和免疫方向高素质研究生一直是重要课题。因教师团队科研方向为弓形虫感染诱导免疫反应，故在《感染与免疫》研究生课程教学中将相关研究成果“弓形虫脑炎(toxoplasmic encephalitis,TE)及先天性弓形虫感染引起的免疫反应”引入教学，并采用理论与实践结合、科研成果融入课堂、问题导向式教学 (problem-based learning,PBL) 等多元化教学模式，全面提升和培养研究生自主学习能力和科研意识。

1 理论与实践相结合教学模式

由于大多数学生在学习此门课程之前对弓形虫不甚了解，所以教师首先采用传统教学方法讲述有关弓形虫感染和免疫的基础知识：弓形虫是一种普遍存在的原生动物寄生虫，可感染所有温血动物引起人畜共患疾病，人们通过摄入含有弓形虫包囊的肉或被卵囊污染的食物和水，或胎盘垂直传播感染弓形虫。成人弓形虫感染大多无症状，但有些患者可出现淋巴结肿大或眼部弓形虫病，慢性弓形虫感染再激活可引起致命的弓形虫脑炎、心肌炎和肺炎等，孕妇弓形虫感染将引起胎儿先天性弓形虫病[1]。弓形虫感染宿主后促发机体免疫系统防御,宿主IFN-γ依赖的细胞免疫对弓形虫的清除起重要作用。然而弓形虫可引起多种免疫逃避，在急性期感染各器官组织速殖子增殖后，优先在脑中形成包囊并引发慢性感染。

为使学生更加深刻地了解弓形虫感染对宿主的影响，教师理论联系实践，加深学生的理论知识理解，同时调动学生的科研热情。

首先，让学生在显微镜下观察并描述弓形虫的形态特征及弓形虫感染宿主细胞时细胞的形态变化。学生根据观察结果总结：弓形虫速殖子呈月牙形，游离的弓形虫侵入宿主细胞内增殖，使被感染的细胞膨胀变大，甚至破裂释放大量弓形虫。此外，教师给学生演示将强毒株、弱毒株弓形虫分别接种于小鼠，建立急性、慢性弓形虫感染模型，让学生定期观察和记录小鼠感染急性期、慢性期临床表现。学生发现：急性弓形虫感染模型小鼠出现耸毛、弓背、偏瘫、抽搐等临床症状；而慢性弓形虫感染模型小鼠无明显症状，教师结合弓形虫感染诱导宿主免疫反应讲解产生上述不同临床表现的原因：强毒株感染主要通过诱导细胞免疫引起1型T辅助(Type 1 T helper，Th1)型细胞因子过度产生，导致急性致死性弓形虫病；弱毒株感染宿主后潜伏于体内建立慢性感染模型，产生特异性抗弓形虫抗体。宿主免疫功能正常时表现亚临床状态，而免疫功能低下(如艾滋病、器官移植等)或慢性弓形虫感染再激活时，脑内小胶质细胞被激活产生大量神经炎症因子，引起神经元损伤导致TE等疾病。

理论与实践相结合的教学方法使抽象、枯燥、难懂的理论变得生动、有趣、易懂，激发了学生强烈的求知欲望，使学生对弓形虫感染和免疫深入了解。与此同时，实践也让研究生走进实验室，接触到与本科阶段完全不同的学习模式，激发其对科研的兴趣和积极性。

2 基于科研成果的教学模式

目前临床抗弓形虫病常用药物为乙胺嘧啶和磺胺嘧啶，但毒副作用大、不能完全杀死包囊、易复发。因此，急需寻找高效、低毒的抗弓形虫药物。由于选修本门课程的学生都是药学院研究生，因此教师将本团队—人参皂苷Rh2(Ginsenoside Rh2，GRh2)抗TE的最新研究成果引入课堂教学[2]。让学生带着如下问题阅读该文献：①如何用小胶质细胞构建体外弓形虫感染模型；②小鼠TE模型如何建立；③为探讨药物对Toll样受体4 (toll-like receptor 4，TLR4)/核转录因子-kappa B (nuclear factor-kappa B，NF-κB) 信号通路的影响，需要采用实验技术手段检测哪些指标。教师发给学生免疫印迹条带，观察和描述各组TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白和炎症因子表达的变化，在荧光显微镜下观察药物对小胶质细胞中TLR4表达和NF-κB核转录的影响。学生通过阅读文献和详细分析实验数据得出结论：干预TLR4/NF-κB信号通路、抑制小胶质细胞的激活，可作为TE治疗的重要靶点。

将本团队最新科研成果融入课堂教学，加深学生对弓形虫感染诱导宿主免疫反应的理解，培养学生创新意识和严谨的科研态度以及执着的探索精神，养成时刻关注最新研究动态的习惯，培养创新型人才。

3 PBL教学模式

PBL 教学模式是以问题为导向、以学生为中心的教学模式，即在教学过程中以学生为主体，在教师的帮助和监督下针对某个难题进行小组讨论[3]。在学生对弓形虫感染与免疫有一定基础理论后，围绕先天性弓形虫病、妊娠期弓形虫感染诱导的细胞免疫反应及其治疗等方面查阅文献，制作PPT进行汇报交流。通过生生互动、师生互动环节提出问题和答疑，并针对出现的知识难点，要求学生在课后查阅文献或书籍梳理知识，再次进行讨论与总结。学生通过查阅文献制作了关于妊娠期弓形虫感染和免疫方面的PPT，并做如下汇报：流行病学调查结果显示，我国孕妇弓形虫感染率为6.6%～32.9%，约50%孕妇通过胎盘传染给胎儿[4，5]。妊娠期弓形虫感染诱导巨噬细胞向M1型极化并释放一氧化氮(nitric oxide，NO)抑制弓形虫活性，但过多的NO会引起宿主病理性损伤。此外，孕妇感染弓形虫后诱导T细胞活化，使Th1细胞因子水平升高，对宿主起保护作用。但是，过度产生Th1细胞因子会引起母胎界面Th1/Th2免疫失衡，导致不良妊娠结局。目前，妊娠期抗弓形虫的临床一线用药为乙酰螺旋霉素，虽然其毒副作用小，能有效抑制弓形虫经胎盘垂直感染胎儿，但并不能彻底治愈。教师在互相提问答疑环节提出如下问题：妊娠早期和晚期弓形虫感染对胎儿的影响有何不同，除上述免疫反应外，是否存在其他细胞免疫反应。对于课堂上回答不够全面的问题，学生课后再次查阅文献并补充答疑。PBL教学模式强调以学生为中心,通过设计复杂、有意义、真实的问题式学习情境,指导学生主动学习解决实质性问题或任务,以及问题背后的专业知识[6]。学生通过查阅文献梳理知识，在课堂上再次回答上述问题并共同讨论：①妊娠早期感染弓形虫垂直传播率低，但胎儿病情严重；而妊娠晚期感染弓形虫垂直传播率高，但胎儿病情较轻，主要原因可能是妊娠晚期比妊娠早期胎儿的免疫系统发育相对成熟。②当孕期感染弓形虫时NK细胞被激活释放IFN-γ，从而抑制弓形虫入侵滋养细胞和细胞内弓形虫的增殖。然而，IFN-γ过度产生可增强NK细胞对滋养细胞的杀伤作用，导致胚胎发育迟缓或流产。学生通过以上先天性弓形虫感染与免疫方面的学习，在教师的帮助与指导下，于Parasite Immunology杂志发表了"Cellular immunopathogenesis in primary Toxoplasma gondii infection during pregnancy"的英文综述[7]。

PBL教学法加深了学生对弓形虫感染与免疫的理解，同时在互相提问和答疑过程中培养了学生生自主学习、分析问题和解决问题的能力。

4 结语

上述多元化教学模式的应用，使学生在实践中将知识融会贯通，养成了不断汲取新知识及掌握国内外最新研究动态的习惯，培养了学生查阅文献、梳理知识的能力及科研创新意识，调动了学生学习的主动性和积极性，最终提高了教学效果，为今后感染和免疫的研究奠定了坚实的基础。