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1、第六章 细胞因子,Cytokine (CK),卢士英 吉林大学人兽共患病研究所,医 学 免 疫 学,提要,细胞因子的概念 细胞因子的共同特点 细胞因子的分类与功能 细胞因子的生物学功能 细胞因子受体,一、细胞因子的概念,细胞因子（cytokine,CK）: 主要指由细胞经刺激诱导而合成和分泌的具有高活性多功能的小分子蛋白质。 免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、刺激造血、参与组织修复等多种功能。,免疫细胞：淋巴细胞、单核巨噬细胞等 相关细胞：成纤维细胞、内皮细胞、肿瘤细胞等,分泌型和膜型两种（200多种）,1多数为低分子量的多肽或糖蛋白，多以单体形式存在 （1）分子量 660 KD
2、, 200 aa （2）存在形式 膜型、分泌型 （3）组成 1）单体 大多数，如IL-2、IL-3、IL- IL-5、IFN-； 2）二聚体 同二聚体：IFN- 、IL-10 异二聚体：IL-12； 3）三聚体 TNF。,二、细胞因子的共同特征,二、细胞因子的共同特征,2. 与靶细胞表面受体结合才能发挥生物学效应 3. 大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生，以自分泌或旁分泌的方式发挥作用。,二、细胞因子的共同特征,4.多样性:一种细胞因子可对多种细胞产生多种效应.促进靶细胞增殖、分化，增强对感染抵抗力,参与调节机体的免疫应答和炎症反应,影响其反应强度和反应的持续时间,影响细胞代谢等。,肥
3、大细胞,胸腺细胞,B,IL-4,二、细胞因子的共同特征,5.高效性：细胞因子受体与细胞因子的结合具高亲和力,只需极小量的细胞因子,即能激发明显的生物学效应.(pmol/fmol) 6.短暂性:短时自限性分泌；快速产生,快速消失,二、细胞因子的共同特征,7.复杂性:重叠性、双向性 、网络性、抑制性调节。,B.双向性 :即适量时增强免疫效应，超量时则起抑制作用。,A.重叠性:多种细胞因子对同一细胞产生相同或相似作用,二、细胞因子的共同特征,C.网络性: 通过合成分泌的相互调节，受体表达的相互调控，生物学效应的相互影响而形成细胞因子的网络效应。,a.一种细胞因子可诱生多种细胞因子，同一种细胞因子可由
4、多种细胞产生。而一种细胞也可产生多种细胞因子;,如IL-1可由单核/巨噬细胞、B细胞、NK 细胞、内皮细胞、成纤维细胞、表皮细胞等产生; 如活化的T细胞可产生IL-16 、IL-9、IL-10、IL-13、IFN-、TGF-、GM-CSF 等,b.不同的细胞因子对同一细胞的作用可表现为协同或拮抗:,二、细胞因子的共同特征,d.某些细胞因子可促进同一种细胞因子受体的表达。如高剂量的IL-2可诱导NK细胞，刺激其表达高亲和力的IL-2受体。,c.一种细胞因子可诱导或抑制其他细胞因子受体的表达。如TGF-可抑制T细胞IL-2受体的表达，从而降低IL-2受体的数量；,e.一种细胞因子可具有多种生物活性
5、;而多种细胞因子也可具有某些相同的生物活性, 如IL-2、IL-4 和IL-9 都能维持和促进T细胞的增殖。,网络性效应,相互诱生、相互调节、相互叠加、协同或拮抗作用-cytokine network。,二、细胞因子的共同特征,D.抑制性调节: 天然细胞因子受体拮抗物 可溶性细胞因子受体 具有负向调节作用的细胞因子(IL-4,10) 假受体,7.复杂性:,三、细胞因子的分类,淋巴因子（lymphokines） 单核因子（monokines） 其他细胞因子,细胞因子的功能分类,白细胞介素(interleukin, IL) 干扰素(Interferon, IFN) 集落刺激因子(colony st
6、imulating factor, CSF) 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF) 生长因子(Growth factor, GF) 趋化因子(chemokine, CK),（一）白细胞介素(Interleukin,IL),是一组由淋巴细胞、单核巨噬细胞和其他非免疫细胞产生的能介导白细胞和其他细胞间相互作用的细胞因子。 1 产生细胞： 淋巴细胞、单核吞噬细胞等 2 作用 介导白细胞间相互作用、调节细胞的生长分化、参与免疫应答和介导炎症反应。 3 种类： IL-1-IL-29,各类IL的主要功能,IL-1 发热, 促进T、B细胞增殖分化 IL-2 T细胞生长因子， 增
7、强NK细胞和LAK细胞的杀伤活性 IL-3 刺激骨髓多能干细胞的增殖分化 IL-4 促进B细胞增殖分化，诱导B细胞发生Ig类别转换， 产生IgE或IgG类抗体；抑制Th1细胞 IL-5: 促进B细胞增殖分化，诱导B细胞发生Ig类别转换， 产生IgA类抗体；刺激T细胞增殖分化,IL-6 促进T、B细胞增殖分化 IL-7 诱导胸腺细胞分化、前T和前B增殖 IL-8 趋化因子 IL-10 抑制性细胞因子，抑制TH1细胞合成分泌细胞因子 IL-13 抑制单核巨噬细胞合成分泌炎性细胞因子（IL-1、 6、8和TNF-）,各类IL的主要功能,（二）干扰素（Interferon, IFN）,抵抗病毒的感染，
8、干扰病毒复制的细胞因子，包括 IFN、 I型干扰素： 干扰素、 来源：白细胞、成纤维细胞、病毒感染的组织细胞等 功能：抗病毒感染、抗肿瘤生长 免疫调节(较弱） 应用：病毒感染性疾病等，肝炎、 SARS,II型干扰素：干扰素（IFN) 来源：活化的T细胞和NK细胞产生 功能：免疫调节 提高单核巨噬细胞、树突状细胞的抗原提呈能力 增强Tc细胞和NK细胞的杀伤活性 抑制TH2细胞形成，下调体液免疫应答 趋化作用 抗病毒和抗肿瘤作用（次要）,（三）肿瘤坏死因子 (Tumor necrosis factor,TNF) 可以直接诱导肿瘤细胞凋亡的细胞因子。 分类： TNF ：活化的单核巨噬细胞产生 亦称恶
9、液质素 TNF：活化的T细胞产生，亦称淋巴毒素。 两种TNF的分子量为51kD， 结构为同源三聚体，具有相同的结合受体和生物学活性,杀瘤、抑瘤，免疫调节，促进炎症反应， 抗病毒等作用,TNF的生物学活性,分类 粒细胞集落刺激因子（granulocyte-CSF, G-CSF) 巨噬细胞集落刺激因子（macrophage-CSF，MCSF) 粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 （granulocyte-maceophage-CSF, GM-CSF) 红细胞生成素（erythropoietin, EPO) 干细胞生成因子（stem cell factor,SCF) 多能集落刺激因子（multi-CSF),
10、（四）集落刺激因子 (Colony stimulating factor, CSF),是一组在体内外均可选择性刺激造血祖细胞增殖、分化并形成某一谱系细胞集落的细胞因子。,集落刺激因子的作用,(五）生长因子(Growth factor,GF),具有促进不同类型细胞生长效应的细胞因子 转化生长因子（transforming growth factor-,TGF) 表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF) 血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF) 成纤维细胞生长因子（fibroblast growth fac
11、tor, FGF) 神经生长因子(nerve growth factor, NGF) 血小板衍生的生长因子（platelet derived growth factor, PDGF) 肝细胞生长因子（hepatic growth factor, HGF),(六） 趋化因子(Chemokine) 一组具有趋化作用的细胞因子,能吸引免疫细胞到免疫应答局部,参与免疫调节和免疫病理反应。,根据蛋白质的一级结构进行分类： CXC （）趋化因子；中性粒细胞 CC （）趋化因子；单核-吞筮细胞 C （）趋化因子；淋巴细胞 CX3C （）趋化因子：T、单核细胞。,C为半胱氨酸,X为任意氨基酸,五、细胞因子受体
12、,CK+CKR,生物学效应,膜型受体 可溶性受体,负向调节相应细胞因子的生物学效应。,五、细胞因子受体,细胞因子受体分类,膜外区 跨膜区 胞浆区,Ig结构域,W：色氨酸 S：丝氨酸,肿瘤坏死因子受体家族,趋化性细胞因子受体家族,细胞因子多亚单位受体,结合亚单位 信号转导亚单位,细胞因子受体共用亚单位,大部分细胞因子的受体除细胞膜结合的形式外, 还存在着分泌游离的形式即可溶性细胞因子受体, 如 sIL-1R、sIL-2R、sIL-4 -IL8R、sTNFR 和sG-CSFR 等。这些可溶性受体可作为相应细胞因子的运载体, 也可与相应的膜受体竞争配体而起到抑制作用。,可溶性细胞因子受体（sCKR）
13、 :,可溶性 (soluble) 细胞因子受体 如 sIL-1R、sIL-2R、sTNFR可与细胞因子结合而起阻断或抑制作用。,四、细胞因子的主要生物学作用,1 参与免疫细胞分化与发育 2 参与免疫应答和免疫调节 3 介导天然免疫和炎症反应 4 决定免疫应答类型 5 抗感染和抗肿瘤 6 其它,1.参与免疫细胞分化与发育,参与免疫应答的细胞因子,IL-4，IL-5，IL-6参与体液免疫应答 TNF参与细胞免疫应答的效应阶段 IFN，IL-2参与细胞免疫应答,参与免疫调节的细胞因子,IL-4，IL-10抑制IFN、IL2产生 IFN，IL-2抑制IL-4，IL-5，IL-6产生,2 参与免疫应答和
14、免疫调节,IL-2与T细胞免疫应答,IL1，6，TNF，IFN：诱导肝脏细胞产生急性期蛋白 IL-8：中性粒细胞、单/巨细胞向炎症灶集聚（趋化因子）,3.介导天然免疫和炎症反应,激活固有免疫细胞,IL-2，5，15：NK增强杀伤活性 IL-1 TNF IFN：增强单/巨细胞的吞噬与杀伤活性,IL-1，IL-6，IFN，TNF，趋化因子(IL-8),诱导急性期蛋白产生（acute phase protein） 刺激下丘脑体温调节中枢产生发热反应 趋化并活化中性粒细胞，介导天然免疫和炎症反应,3.介导天然免疫和炎症反应,促炎细胞因子（pro-inflamatory cytokine）,4 决定免疫
15、应答类型,5.参与抗肿瘤和抗感染: IFN-、IL-12、TNF能明显激活巨噬细胞的吞噬和增强杀菌功能; IFN-、IL-1、IL-2、IL-12等激活NK细胞和LAK细胞杀伤细胞内致病菌和肿瘤细胞; IFN-、TNF、IL-1 还有抗病毒复制功能。,本 章 重 点,细胞因子及其共同特点？ 细胞因子按功能分为哪几类？,第七章 白细胞分化抗原与粘附分子,卢士英 吉林大学人兽共患病研究所,医 学 免 疫 学,概述,免疫应答过程涉及多种免疫细胞间的相互作用, 包括免疫细胞间的直接接触和相互识别, 其物质基础是表达于细胞膜表面的分子，包括受体（或配体）、酶、信号转导分子等，统称为细胞表面标记。 对同一
16、类细胞而言，膜分子往往伴随着细胞的发育、分化和活化而出现或消失。 免疫细胞膜表面分子主要有 TCR 、 BCR 、 MHC 、 CD 抗原、粘附分子、 Fc 受体、补体受体、细胞因子受体等 CD分子和粘附分子都属于细胞膜分子。,第一节 白细胞分化抗原 leukocyte differentiation antigen,一、CD分子的概念 白细胞分化抗原是指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。,白细胞分化抗原的生物学意义： 可作为表面标志用于细胞的鉴定和分离，还广泛参与细胞的生长、成熟、分化、发育、迁移、激活。白细胞分化抗原的改变也与某些病理状态的发生与发展有关。,跨膜糖蛋白,膜外区 跨膜区 胞浆区,根据人白细胞分化抗原胞膜外区结构特点可分为： 免疫球蛋白超家族（IgSF）、 细胞因子受体家族、 C型凝集素超家族、 整合素家族、 表皮生长因子家族、 补体调节蛋白结构域、 肿瘤坏死因子超
