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1、 细胞因子细胞因子 （cytokines）1 第一节第一节 细胞因子概述细胞因子概述一、一、概念概念细胞因子细胞因子细胞因子细胞因子( (cytokinecytokine，CK)CK)是由细胞（免是由细胞（免是由细胞（免是由细胞（免疫细胞、非免疫细胞）经刺激而合成、分泌的具有疫细胞、非免疫细胞）经刺激而合成、分泌的具有疫细胞、非免疫细胞）经刺激而合成、分泌的具有疫细胞、非免疫细胞）经刺激而合成、分泌的具有广泛生物活性的小分子蛋白质的统称。广泛生物活性的小分子蛋白质的统称。广泛生物活性的小分子蛋白质的统称。广泛生物活性的小分子蛋白质的统称。 2n n免疫细胞免疫细胞：单核吞噬细胞、：单核吞噬细胞
2、、T T细胞、细胞、B B细细胞和胞和NKNK细胞细胞n n非免疫细胞非免疫细胞：血管内皮细胞、表皮细胞、：血管内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞也可以产生细胞因成纤维细胞、上皮细胞也可以产生细胞因子子目前已发现目前已发现200200余种人类余种人类CKCK34 二、细胞因子的共同特性二、细胞因子的共同特性 1 1 多数为低分子量的多肽或糖蛋白多数为低分子量的多肽或糖蛋白多数为低分子量的多肽或糖蛋白多数为低分子量的多肽或糖蛋白 （1 1）分子量分子量分子量分子量 8 880 KD, 200 aa80 KD, 200 aa （2 2）组成组成组成组成单体单体单体单体 大多数，如大多数，如大
3、多数，如大多数，如ILIL（interleukininterleukin）-2-2、IFN-IFN-二聚体二聚体二聚体二聚体 同二聚体：同二聚体：同二聚体：同二聚体：IFN(interferon)-IFN(interferon)- 、 IL-10IL-10 异二聚体：异二聚体：异二聚体：异二聚体：IL-12(35KD/40KDIL-12(35KD/40KD) )；三聚体三聚体三聚体三聚体 TNF(tumor necrosis factor) TNF(tumor necrosis factor) (3) (3)多数为单拷贝的基因多数为单拷贝的基因多数为单拷贝的基因多数为单拷贝的基因(IFN-(I
4、FN-除外除外除外除外) ) 5 2 2 2 2 多细胞来源性多细胞来源性多细胞来源性多细胞来源性一种一种一种一种CKCKCKCK可由不同类型的细胞产生可由不同类型的细胞产生可由不同类型的细胞产生可由不同类型的细胞产生 如如如如IL-1IL-1IL-1IL-1可由单核可由单核可由单核可由单核- - - -吞噬细胞、内皮细胞、吞噬细胞、内皮细胞、吞噬细胞、内皮细胞、吞噬细胞、内皮细胞、B B B B细胞、成细胞、成细胞、成细胞、成纤维细胞、表皮细胞合成和分泌纤维细胞、表皮细胞合成和分泌纤维细胞、表皮细胞合成和分泌纤维细胞、表皮细胞合成和分泌 一种细胞可产生多种一种细胞可产生多种一种细胞可产生多种
5、一种细胞可产生多种CKCKCKCK活化的活化的活化的活化的T T T T细胞可产生细胞可产生细胞可产生细胞可产生IL2IL2IL2IL26 6 6 6、IL9IL9IL9IL9、10101010、14141414；IFN- IFN- IFN- IFN- 63 3 短暂的短暂的自限性分泌自限性分泌uuCkCk一般无前体状态的储存一般无前体状态的储存uu当当CKCK产生细胞受到刺激后，启动产生细胞受到刺激后，启动CKCK基因转基因转录，该过程通常十分短暂，且录，该过程通常十分短暂，且CkCk的的mRNAmRNA极易极易降解，故降解，故CKCK合成具有自限性。合成具有自限性。7(作用方面特性作用方面
6、特性)4 4 4 4 高效性高效性高效性高效性 10101010- -12121212mol/Lmol/Lmol/Lmol/L5 5 5 5 主要以主要以主要以主要以自分泌（自分泌（自分泌（自分泌（autocrineautocrine）、旁分泌（）、旁分泌（）、旁分泌（）、旁分泌（paracrineparacrine）形式发挥效应形式发挥效应形式发挥效应形式发挥效应某些细胞因子（某些细胞因子（某些细胞因子（某些细胞因子（IL-1IL-1IL-1IL-1、IL-6IL-6IL-6IL-6、TNF-TNF-TNF-TNF-）也可以内分泌）也可以内分泌）也可以内分泌）也可以内分泌（endocrine
7、endocrine）形式作用于远端靶细胞）形式作用于远端靶细胞）形式作用于远端靶细胞）形式作用于远端靶细胞, , , ,介导全身性介导全身性介导全身性介导全身性反应。反应。反应。反应。某些某些某些某些ckckckck还可以通过细胞内分泌（还可以通过细胞内分泌（还可以通过细胞内分泌（还可以通过细胞内分泌（intracrineintracrine），直接与），直接与），直接与），直接与细胞内受体结合。细胞内受体结合。细胞内受体结合。细胞内受体结合。896 6 多效性和重叠性多效性和重叠性n n一种一种一种一种ckckckck可以作用不同类型的靶细胞，产生多种生物效应可以作用不同类型的靶细胞，产生多
8、种生物效应可以作用不同类型的靶细胞，产生多种生物效应可以作用不同类型的靶细胞，产生多种生物效应 IFN-IFN-IFN-IFN-除具有抗病毒作用外，还可以抑制除具有抗病毒作用外，还可以抑制除具有抗病毒作用外，还可以抑制除具有抗病毒作用外，还可以抑制成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞、上、上、上、上皮细胞、内皮细胞的增殖；另外还可以活化皮细胞、内皮细胞的增殖；另外还可以活化皮细胞、内皮细胞的增殖；另外还可以活化皮细胞、内皮细胞的增殖；另外还可以活化NKNKNKNK细胞。细胞。细胞。细胞。n n几种不同的几种不同的几种不同的几种不同的ckckckck可作用于同一类靶细胞，产生相同或者相似的生
9、可作用于同一类靶细胞，产生相同或者相似的生可作用于同一类靶细胞，产生相同或者相似的生可作用于同一类靶细胞，产生相同或者相似的生物学效应。物学效应。物学效应。物学效应。 IL-4IL-4IL-4IL-4、IL-5IL-5IL-5IL-5、IL-6IL-6IL-6IL-6等均可促进等均可促进等均可促进等均可促进B B B B细胞增殖和分化。细胞增殖和分化。细胞增殖和分化。细胞增殖和分化。10SwissSwissSwissSwiss小鼠胚胎成纤维细胞小鼠胚胎成纤维细胞小鼠胚胎成纤维细胞小鼠胚胎成纤维细胞 117 拮抗性和协同性拮抗性和协同性n n不同的不同的不同的不同的CKCKCKCK对同一靶细胞功
10、能的影响可相互拮抗对同一靶细胞功能的影响可相互拮抗对同一靶细胞功能的影响可相互拮抗对同一靶细胞功能的影响可相互拮抗. . . . 例如例如例如例如IFN-IFN-IFN-IFN-可活化巨噬细胞，而可活化巨噬细胞，而可活化巨噬细胞，而可活化巨噬细胞，而IL-4IL-4IL-4IL-4则抑制巨噬细胞功能。则抑制巨噬细胞功能。则抑制巨噬细胞功能。则抑制巨噬细胞功能。n n协同性：一种协同性：一种协同性：一种协同性：一种CKCKCKCK可强化另一可强化另一可强化另一可强化另一CKCKCKCK的功能的功能的功能的功能. . . . 例如，低浓度例如，低浓度例如，低浓度例如，低浓度IFN-IFN-IFN-
11、IFN-或或或或TNFTNFTNFTNF单独应用均不能激活巨噬细胞，但单独应用均不能激活巨噬细胞，但单独应用均不能激活巨噬细胞，但单独应用均不能激活巨噬细胞，但联合使用则有显著激活作用。联合使用则有显著激活作用。联合使用则有显著激活作用。联合使用则有显著激活作用。128 8 网络效应网络效应 CK CK的产生、生物学作用、受体表的产生、生物学作用、受体表达、相互调节等均具有网络性。达、相互调节等均具有网络性。13149 CK9 CK与激素、神经肽和神经递质共与激素、神经肽和神经递质共同组成细胞间信号分子系统同组成细胞间信号分子系统15 三、三、 细胞因子的种类细胞因子的种类白细胞介素白细胞介素
12、白细胞介素白细胞介素interleukinsinterleukins，ILsILs干扰素干扰素干扰素干扰素interferoninterferon，IFNIFN肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子tumor necrosis factortumor necrosis factor，TNFTNF集落刺激因子集落刺激因子集落刺激因子集落刺激因子colony stimulating factorcolony stimulating factor，CSFCSF趋化因子趋化因子趋化因子趋化因子chemokineschemokines生长因子生长因子生长因子生长因子growth factorg
13、rowth factor，GFGF-六大类（按功能分类）六大类（按功能分类）六大类（按功能分类）六大类（按功能分类）16转化生长因子转化生长因子家族家族n n转化生长因子转化生长因子1 1、转化生长因子、转化生长因子2 2、转、转化生长因子化生长因子3 3n n骨形成蛋白，生长分化因子骨形成蛋白，生长分化因子 n n激活素与抑制素激活素与抑制素 n n其它：其它：NodalNodal蛋白蛋白17按照产生按照产生CKCK的细胞种类进行分类：的细胞种类进行分类：淋巴因子淋巴因子（lymphokinelymphokine）主要由淋巴细胞产）主要由淋巴细胞产生；如生；如IL-2IL-2、 IL-3IL
14、-3、 IL-4IL-4单核因子单核因子（monokinemonokine）主要由单核）主要由单核- -巨噬细胞巨噬细胞产生；如产生；如TNF-TNF-、G-CSFG-CSF和和M-CSFM-CSF其它其它 主要由血管内皮细胞、上皮细胞、成纤主要由血管内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等产生；如维细胞等产生；如EPOEPO、SCFSCF等等18stem cell factor cell factor（SCFSCF）干细胞因子）干细胞因子 即：肥大细胞生长因子即：肥大细胞生长因子即：肥大细胞生长因子即：肥大细胞生长因子mast cell growth factormast cell growth f
15、actor/ MGF/ MGF/ MGF/ MGFn n促进促进促进促进IL-3IL-3IL-3IL-3依赖的早期造血前体细胞的增殖和分化依赖的早期造血前体细胞的增殖和分化依赖的早期造血前体细胞的增殖和分化依赖的早期造血前体细胞的增殖和分化n n促进肥大细胞增殖促进肥大细胞增殖促进肥大细胞增殖促进肥大细胞增殖n n促进黑素母细胞的增殖促进黑素母细胞的增殖促进黑素母细胞的增殖促进黑素母细胞的增殖19第二节第二节 干扰素干扰素(IFN)(IFN)20干扰素（干扰素（interferon, IFN）干扰素：是由多种细胞（如单核细胞、淋巴细胞）干扰素：是由多种细胞（如单核细胞、淋巴细胞）干扰素：是由多
16、种细胞（如单核细胞、淋巴细胞）干扰素：是由多种细胞（如单核细胞、淋巴细胞）产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖蛋白。用的可溶性糖蛋白。用的可溶性糖蛋白。用的可溶性糖蛋白。其活性发挥受细胞基因组的调节和控制。其活性发挥受细胞基因组的调节和控制。其活性发挥受细胞基因组的调节和控制。其活性发挥受细胞基因组的调节和控制。21一、分型一、分型一、分型一、分型 ( ( ( (根据其来源、结构及生物学性质根据其来源、结构及生物学性质根据其来源、结构及生物学性质根据其
17、来源、结构及生物学性质) ) ) ) 1. 1. 1. 1. I I I I型（抗病毒干扰素）型（抗病毒干扰素）型（抗病毒干扰素）型（抗病毒干扰素） IFN-IFN-IFN-IFN-、IFN-IFN-IFN-IFN-（1 1 1 1）分类）分类）分类）分类 IFN- IFN- IFN- IFN- 白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生分子量分子量分子量分子量19KD19KD19KD19KD多基因产物多基因产物多基因产物多基因产物 IFN- IFN- IFN- IFN- 成纤维细胞及白细胞以外的细胞产生成纤
18、维细胞及白细胞以外的细胞产生成纤维细胞及白细胞以外的细胞产生成纤维细胞及白细胞以外的细胞产生 分子量分子量分子量分子量20KD 20KD 20KD 20KD 单基因产物单基因产物单基因产物单基因产物（2 2 2 2）主要诱生剂）主要诱生剂）主要诱生剂）主要诱生剂：病毒，：病毒，：病毒，：病毒，polyI-C (polyI-C (polyI-C (polyI-C (人工合成双链人工合成双链人工合成双链人工合成双链RNA) RNA) RNA) RNA) 22（3 3）受体）受体IFN-IFN-、IFN-IFN-的受体为同一种分子，的受体为同一种分子，该基因位于该基因位于2121号染色体，几乎能够在
19、所号染色体，几乎能够在所有有有核细胞有核细胞表面。表面。 （4 4）稳定性）稳定性对酸稳定，在对酸稳定，在pH2.0pH2.0时不被破坏时不被破坏232. 2. 2. 2. IIIIIIII型（免疫干扰素）型（免疫干扰素）型（免疫干扰素）型（免疫干扰素） IFN-IFN-IFN-IFN- （1 1 1 1）主要）主要）主要）主要细胞来源细胞来源细胞来源细胞来源 T T T T细胞细胞细胞细胞 分子量分子量分子量分子量18kD18kD18kD18kD 单基因产物单基因产物单基因产物单基因产物（2 2 2 2）主要诱生剂）主要诱生剂）主要诱生剂）主要诱生剂 抗原或有丝分裂原抗原或有丝分裂原抗原或有
20、丝分裂原抗原或有丝分裂原 (3)(3)(3)(3)受体受体受体受体 基因位于基因位于基因位于基因位于6 6 6 6号染色体号染色体号染色体号染色体; ; ; ;表达在多数表达在多数表达在多数表达在多数有核细胞表面有核细胞表面有核细胞表面有核细胞表面 （4 4 4 4） 稳定性稳定性稳定性稳定性 对酸不稳定对酸不稳定对酸不稳定对酸不稳定，在，在，在，在pHpHpHpH值值值值2.02.02.02.0时极易破坏时极易破坏时极易破坏时极易破坏 24v同一型同一型IFNIFN按照氨基酸序列和组成差异可分为不同的按照氨基酸序列和组成差异可分为不同的亚型亚型 2323种种：如：如IFN-IFN-1 1、
21、IFN-2IFN-2、 IFN-3IFN-3 1 1种种: IFN-: IFN- ; 1 ; 1 ; 1 ; 1种种种种: IFN- : IFN- v同一亚型又因氨基酸的差异而分为多个同一亚型又因氨基酸的差异而分为多个亚亚型亚亚型v 如：如：IFN-1 IFN-1 有：有： IFN-1aIFN-1a、 IFN-1bIFN-1b IFN-2 IFN-2有：有：IFN-2aIFN-2a、IFN-2bIFN-2b、IFN-2cIFN-2c干扰素的型别干扰素的型别25二二 干扰素的生物学特性干扰素的生物学特性广谱性广谱性广谱性广谱性种属特异性种属特异性种属特异性种属特异性差异性差异性差异性差异性相对稳
22、定性相对稳定性相对稳定性相对稳定性相对安全性相对安全性相对安全性相对安全性26IFNIFN的相对稳定性的相对稳定性n nIFN-IFN-、IFN-IFN-对对pHpH和温度比较稳定和温度比较稳定 pH=2pH=2的溶液中或的溶液中或6060放置放置1h1h均不失活均不失活n nIFN-IFN-对对pHpH和温度的稳定性较差和温度的稳定性较差 pH5pH5时不稳定时不稳定 6060放置放置1h1h失活失活27IFNIFN的毒副作用的毒副作用流感样综合征流感样综合征流感样综合征流感样综合征 造血系统改变造血系统改变造血系统改变造血系统改变 消化系统反应消化系统反应消化系统反应消化系统反应 皮肤反应
23、皮肤反应皮肤反应皮肤反应 内分泌系统的影响内分泌系统的影响内分泌系统的影响内分泌系统的影响 肾脏损害肾脏损害肾脏损害肾脏损害28三、主要生物学活性三、主要生物学活性三、主要生物学活性三、主要生物学活性 1. 1. 1. 1. 型干扰素型干扰素型干扰素型干扰素 （1 1 1 1）抗病毒和抗肿瘤）抗病毒和抗肿瘤）抗病毒和抗肿瘤）抗病毒和抗肿瘤 1 1 1 1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制； 2 2 2 2）增强）增强）增强）增强NKNKNKNK细胞对病毒感
24、染细胞和肿瘤细胞的杀伤；细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤；细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤；细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤； 3 3 3 3）促进细胞表面）促进细胞表面）促进细胞表面）促进细胞表面MHCMHCMHCMHC（major histocopatibility major histocopatibility major histocopatibility major histocopatibility complexcomplexcomplexcomplex）-类分子表达，有助于向类分子表达，有助于向类分子表达，有助于向类分子表达，有助于向CTL(cytotoxic T CTL
25、(cytotoxic T CTL(cytotoxic T CTL(cytotoxic T lymphocyte)lymphocyte)lymphocyte)lymphocyte)细胞提呈抗原，从而实现对病毒感染细胞和肿细胞提呈抗原，从而实现对病毒感染细胞和肿细胞提呈抗原，从而实现对病毒感染细胞和肿细胞提呈抗原，从而实现对病毒感染细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。瘤等靶细胞的杀伤。瘤等靶细胞的杀伤。瘤等靶细胞的杀伤。 （2 2 2 2）免疫调节：）免疫调节：）免疫调节：）免疫调节： 与与与与型干扰素类似。型干扰素类似。型干扰素类似。型干扰素类似。29静止的静止的静止的静止的CTLCTLCTLCTL被靶细
26、胞表面抗原肽被靶细胞表面抗原肽被靶细胞表面抗原肽被靶细胞表面抗原肽-MHCI-MHCI-MHCI-MHCI类分子复合物所活化后，就类分子复合物所活化后，就类分子复合物所活化后，就类分子复合物所活化后，就活化为抗原特异性活化为抗原特异性活化为抗原特异性活化为抗原特异性CTLCTLCTLCTL效应细胞，发挥特异性杀伤靶细胞的功能。效应细胞，发挥特异性杀伤靶细胞的功能。效应细胞，发挥特异性杀伤靶细胞的功能。效应细胞，发挥特异性杀伤靶细胞的功能。主要机制有：主要机制有：主要机制有：主要机制有：n n分泌穿孔素，穿入靶细胞膜，改变细胞渗透压，导致细胞溶解分泌穿孔素，穿入靶细胞膜，改变细胞渗透压，导致细胞
27、溶解分泌穿孔素，穿入靶细胞膜，改变细胞渗透压，导致细胞溶解分泌穿孔素，穿入靶细胞膜，改变细胞渗透压，导致细胞溶解n n分泌多种分泌多种分泌多种分泌多种颗粒酶颗粒酶颗粒酶颗粒酶，介导靶细胞凋亡，介导靶细胞凋亡，介导靶细胞凋亡，介导靶细胞凋亡n n分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞30抗原提呈抗原提呈抗原提呈抗原提呈：是指抗原提呈细胞：是指抗原提呈细胞：是指抗原提呈细胞：是指抗原提呈细胞(antigen-presenting (antigen-presenting (antigen-presenting (antigen
28、-presenting cellcellcellcell， APC)APC)APC)APC)摄取抗原并将其处理成免疫原性多肽，以摄取抗原并将其处理成免疫原性多肽，以摄取抗原并将其处理成免疫原性多肽，以摄取抗原并将其处理成免疫原性多肽，以抗原肽抗原肽抗原肽抗原肽-MHC-MHC-MHC-MHC分子复合物的形式表达于分子复合物的形式表达于分子复合物的形式表达于分子复合物的形式表达于APCAPCAPCAPC表面，供表面，供表面，供表面，供T T T T细细细细胞识别，从而产生免疫应答的过程。胞识别，从而产生免疫应答的过程。胞识别，从而产生免疫应答的过程。胞识别，从而产生免疫应答的过程。抗原提呈？抗原
29、提呈？31323334 2. 2. 2. 2. 型干扰素型干扰素型干扰素型干扰素（1 1 1 1）主要起免疫调节作用）主要起免疫调节作用）主要起免疫调节作用）主要起免疫调节作用 1 1 1 1）活化巨噬细胞；）活化巨噬细胞；）活化巨噬细胞；）活化巨噬细胞； 2 2 2 2）促进表达）促进表达）促进表达）促进表达MHC-MHC-MHC-MHC-类分子，提高抗原递呈能力；类分子，提高抗原递呈能力；类分子，提高抗原递呈能力；类分子，提高抗原递呈能力； 3 3 3 3）促进）促进）促进）促进MHC-MHC-MHC-MHC-类分子表达和增强类分子表达和增强类分子表达和增强类分子表达和增强CTLCTLCT
30、LCTL细胞的杀伤活性细胞的杀伤活性细胞的杀伤活性细胞的杀伤活性; ; ; ; 4) 4) 4) 4) 增强增强增强增强NKNKNKNK细胞的杀伤活性；细胞的杀伤活性；细胞的杀伤活性；细胞的杀伤活性； 5 5 5 5）促进）促进）促进）促进B B B B细胞分化、增殖；细胞分化、增殖；细胞分化、增殖；细胞分化、增殖；（2 2 2 2）抗病毒和抗肿瘤作用）抗病毒和抗肿瘤作用）抗病毒和抗肿瘤作用）抗病毒和抗肿瘤作用( ( ( (与与与与型干扰素类似型干扰素类似型干扰素类似型干扰素类似) ) ) )。35名称名称名称名称氨基酸数氨基酸数氨基酸数氨基酸数受体受体受体受体产生细胞产生细胞产生细胞产生细胞
31、功能功能功能功能IFN-IFN-166166CD118CD118白细胞白细胞白细胞白细胞抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进MHC IMHC I类分子的表达类分子的表达类分子的表达类分子的表达IFN-IFN-166166CD118CD118成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞成纤维细胞抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进抗病毒，抗肿瘤，促进MHCIMHCI类分子的表达类分子的表达类分子的表达类分子的表达IFN-IFN- 143143CD119CD119T T细胞、细胞、细胞、细胞、NKNK细胞细胞细胞细胞激活巨噬细胞，促进激活巨噬细
32、胞，促进激活巨噬细胞，促进激活巨噬细胞，促进MHCMHC分分分分子表达和抗原提呈，抑制子表达和抗原提呈，抑制子表达和抗原提呈，抑制子表达和抗原提呈，抑制Th2Th2细胞细胞细胞细胞干扰素干扰素 36摘自摘自Microbiology and Immunology on-line37四四 干扰素的作用分子机制干扰素的作用分子机制IFNIFNIFNIFN与与与与IFNIFNIFNIFN受体结合受体结合受体结合受体结合IFNIFNIFNIFN信号传导途径，以激活细胞核内信号传导途径，以激活细胞核内信号传导途径，以激活细胞核内信号传导途径，以激活细胞核内IFNIFNIFNIFN相关基因相关基因相关基因相
33、关基因效应蛋白的产生效应蛋白的产生效应蛋白的产生效应蛋白的产生38 JAK JAK JAK JAK（Janus protein tyrosine kinaseJanus protein tyrosine kinaseJanus protein tyrosine kinaseJanus protein tyrosine kinase）-STAT-STAT-STAT-STAT（signal signal signal signal transducer and activator of transcriptiontransducer and activator of transcriptiontr
34、ansducer and activator of transcriptiontransducer and activator of transcription）信号通路为）信号通路为）信号通路为）信号通路为IFNIFNIFNIFN诱导基因表达的主要信号通路诱导基因表达的主要信号通路诱导基因表达的主要信号通路诱导基因表达的主要信号通路IFNIFN的信号转导途径的信号转导途径39干扰素诱导干扰素诱导JAK-STAT复合体复合体核内转移及调节基因转录机制核内转移及调节基因转录机制STAT：信号转导子和转录激活子 40n nIFNIFNIFNIFN与受体结合后引起受体分子的二聚化与受体结合后引起受体
35、分子的二聚化与受体结合后引起受体分子的二聚化与受体结合后引起受体分子的二聚化n n与受体偶联的与受体偶联的与受体偶联的与受体偶联的JAKJAKJAKJAK激酶通过交互的激酶通过交互的激酶通过交互的激酶通过交互的TyrTyrTyrTyr磷酸磷酸磷酸磷酸化作用而活化化作用而活化化作用而活化化作用而活化n n活化的活化的活化的活化的JAKJAKJAKJAK激酶催化受体激酶催化受体激酶催化受体激酶催化受体TyrTyrTyrTyr残基磷酸化，残基磷酸化，残基磷酸化，残基磷酸化，并形成并形成并形成并形成STATSTATSTATSTAT分子的分子的分子的分子的“ “停泊位点停泊位点停泊位点停泊位点” ”41
36、n nSTATSTATSTATSTAT在在在在JAKJAKJAKJAK激酶的作用下实现其激酶的作用下实现其激酶的作用下实现其激酶的作用下实现其C C C C端端端端TyrTyrTyrTyr残基残基残基残基的磷酸化，并形成同的磷酸化，并形成同的磷酸化，并形成同的磷酸化，并形成同/ / / /异聚合体，并离开受异聚合体，并离开受异聚合体，并离开受异聚合体，并离开受体体体体n nSTATSTATSTATSTAT与另外一种与另外一种与另外一种与另外一种DNADNADNADNA结合蛋白形成复合体，结合蛋白形成复合体，结合蛋白形成复合体，结合蛋白形成复合体，进入细胞核，与进入细胞核，与进入细胞核，与进入细
37、胞核，与IFNIFNIFNIFN激活基因的增强子区段激活基因的增强子区段激活基因的增强子区段激活基因的增强子区段相结合，去除抗病毒蛋白基因的转录抑制，相结合，去除抗病毒蛋白基因的转录抑制，相结合，去除抗病毒蛋白基因的转录抑制，相结合，去除抗病毒蛋白基因的转录抑制，相关蛋白得以转录和翻译，从而使靶细胞相关蛋白得以转录和翻译，从而使靶细胞相关蛋白得以转录和翻译，从而使靶细胞相关蛋白得以转录和翻译，从而使靶细胞处于抗病毒状态。处于抗病毒状态。处于抗病毒状态。处于抗病毒状态。 42PKRPKRPathways for IFN mediated antiviral action干扰素效应分子干扰素效应分
38、子4344五五 干扰素（抗病毒）生物活性的研究方法干扰素（抗病毒）生物活性的研究方法 原理原理原理原理：用干扰素样品处理易感细胞，使细胞建立抗病用干扰素样品处理易感细胞，使细胞建立抗病用干扰素样品处理易感细胞，使细胞建立抗病用干扰素样品处理易感细胞，使细胞建立抗病毒状态，然后用适当的定量病毒攻击细胞，通过病毒毒状态，然后用适当的定量病毒攻击细胞，通过病毒毒状态，然后用适当的定量病毒攻击细胞，通过病毒毒状态，然后用适当的定量病毒攻击细胞，通过病毒复制的量或病毒引起的细胞病变程度可判断样品中干复制的量或病毒引起的细胞病变程度可判断样品中干复制的量或病毒引起的细胞病变程度可判断样品中干复制的量或病毒
39、引起的细胞病变程度可判断样品中干扰素的生物活性扰素的生物活性扰素的生物活性扰素的生物活性。45常用细胞株常用细胞株WISHWISHWISHWISH（人羊膜细胞（人羊膜细胞 ）、）、MDBKMDBK（牛肾细胞（牛肾细胞 ）、）、L929L929（小鼠肺纤维瘤）（小鼠肺纤维瘤） 、Hep2/cHep2/c（人喉癌细胞）（人喉癌细胞） 要求：易培养要求：易培养要求：易培养要求：易培养, , , ,对对对对病毒敏感性病毒敏感性高高高高, , , ,易于诱导抗病毒状态易于诱导抗病毒状态易于诱导抗病毒状态易于诱导抗病毒状态, , , ,对人体无害对人体无害对人体无害对人体无害46常用病毒常用病毒滤泡口炎病
40、毒（滤泡口炎病毒（滤泡口炎病毒（滤泡口炎病毒（vesicular stomatitis virus,VSVvesicular stomatitis virus,VSVvesicular stomatitis virus,VSVvesicular stomatitis virus,VSV）鼠脑心肌炎病毒（鼠脑心肌炎病毒（鼠脑心肌炎病毒（鼠脑心肌炎病毒（encephalomyocarditis, EMCVencephalomyocarditis, EMCVencephalomyocarditis, EMCVencephalomyocarditis, EMCV）要求要求要求要求: : : :尽可能对
41、人体无害，对靶细胞感染性强，能引起明尽可能对人体无害，对靶细胞感染性强，能引起明尽可能对人体无害，对靶细胞感染性强，能引起明尽可能对人体无害，对靶细胞感染性强，能引起明显的细胞病变。显的细胞病变。显的细胞病变。显的细胞病变。 常用体系常用体系常用体系常用体系WISHWISHWISHWISHVSVVSVVSVVSV体系体系体系体系47Whats the meaning of the cell line?How to subculture the cell line?4849505152微孔板法微孔板法测定测定IFNIFN抑制细胞病变的活性抑制细胞病变的活性弃培养液弃培养液弃培养液弃培养液, ,
42、, ,加入待测样品加入待测样品加入待测样品加入待测样品, , , ,使细胞建立抗病毒状态使细胞建立抗病毒状态使细胞建立抗病毒状态使细胞建立抗病毒状态接种对数生长期细胞于细胞培养板接种对数生长期细胞于细胞培养板接种对数生长期细胞于细胞培养板接种对数生长期细胞于细胞培养板倍比稀释样品（干扰素）倍比稀释样品（干扰素）倍比稀释样品（干扰素）倍比稀释样品（干扰素）加入病毒液加入病毒液加入病毒液加入病毒液, , , ,培养培养培养培养24-48h24-48h中性红染色中性红染色中性红染色中性红染色,550nm,550nm测定测定测定测定ODOD值值值值53六六 干扰素的诱生干扰素的诱生病毒诱生剂病毒诱生剂
43、dsRNAdsRNA诱生剂诱生剂代谢物诱生剂代谢物诱生剂其它其它54无菌接取血液置肝素管中无菌接取血液置肝素管中无菌接取血液置肝素管中无菌接取血液置肝素管中低速离心弃血浆，并补入细胞培养液低速离心弃血浆，并补入细胞培养液低速离心弃血浆，并补入细胞培养液低速离心弃血浆，并补入细胞培养液加入少量加入少量加入少量加入少量IFN-IFN-IFN-IFN-3737温浴，以启动诱导温浴，以启动诱导温浴，以启动诱导温浴，以启动诱导加入病毒，温浴加入病毒，温浴加入病毒，温浴加入病毒，温浴37373737 离心弃上清液离心弃上清液离心弃上清液离心弃上清液加入细胞培养液加入细胞培养液加入细胞培养液加入细胞培养液3
44、7373737培养培养培养培养18-24h18-24h18-24h18-24hI IF FN N- -的的诱诱生生55离心，取上清液离心，取上清液离心，取上清液离心，取上清液上清液中加入上清液中加入上清液中加入上清液中加入6mol/LHCl6mol/LHCl，调，调，调，调pHpH到到到到2.02.04 4 4 4 酸化处理酸化处理酸化处理酸化处理用用用用6mol/LNaOH6mol/LNaOH调调调调pHpH到到到到7.2-7.47.2-7.4离心去沉淀，得粗制干扰素离心去沉淀，得粗制干扰素离心去沉淀，得粗制干扰素离心去沉淀，得粗制干扰素56七七 干扰素类药物干扰素类药物vv按制作方法不同，
45、可分为利用基因工程生产的按制作方法不同，可分为利用基因工程生产的按制作方法不同，可分为利用基因工程生产的按制作方法不同，可分为利用基因工程生产的重组重组重组重组干扰素干扰素干扰素干扰素和和和和自然干扰素自然干扰素自然干扰素自然干扰素两大类。两大类。两大类。两大类。vv自然干扰素自然干扰素自然干扰素自然干扰素 类人体淋巴母细胞多亚型类人体淋巴母细胞多亚型类人体淋巴母细胞多亚型类人体淋巴母细胞多亚型天然干扰素天然干扰素天然干扰素天然干扰素（IFN-N1IFN-N1IFN-N1IFN-N1），葛兰素威康公司（英国）生产，商品，葛兰素威康公司（英国）生产，商品，葛兰素威康公司（英国）生产，商品，葛兰素
46、威康公司（英国）生产，商品名为惠福仁名为惠福仁名为惠福仁名为惠福仁。57典型临床药物典型临床药物nIFN-IFN-1b 1b 针剂针剂 溶液剂溶液剂( (滴眼液滴眼液) )nIFN-IFN-2a 2a 针剂针剂 栓剂栓剂nIFN-IFN-2b 2b 针剂针剂nIFN-IFN- 针剂针剂58IFN-1bn n人体白细胞重组干扰素人体白细胞重组干扰素 IFN1bIFN1b：世界上第一：世界上第一个采用中国人干扰素基因克隆和表达的个采用中国人干扰素基因克隆和表达的IFN1bIFN1b型干扰素。型干扰素。n n商品名为赛若金商品名为赛若金。深圳科兴生物制品有限公司。深圳科兴生物制品有限公司生产，有生产
47、，有300300万万U/U/支和支和500500万万U/U/支两种剂量支两种剂量59特点及理化性质特点及理化性质n n基因位于基因位于基因位于基因位于9 9 9 9号染色体号染色体号染色体号染色体n n分子量分子量分子量分子量19KD19KD19KD19KDn n166166166166个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成n n白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体n n等电点等电点等电点等电点4.0-6.54.0-6.54.0-6.54.0-6.5n n最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长2782782782783nm
48、3nm3nm3nmn n由含有高效表达人由含有高效表达人由含有高效表达人由含有高效表达人IFN1bIFN1bIFN1bIFN1b基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌, , , ,经发酵、经发酵、经发酵、经发酵、分离、纯化后制得。分离、纯化后制得。分离、纯化后制得。分离、纯化后制得。60稳定性及保存稳定性及保存n n耐酸（耐酸（pH=2pH=2下稳定）下稳定）n n热稳定性较好热稳定性较好n n对各种蛋白酶敏感对各种蛋白酶敏感n n2-8 2-8 避光保存和运输避光保存和运输61核苷酸序列核苷酸序列核苷酸序列核苷酸序列氨基酸序列氨基酸序列氨基酸序列氨基酸序列(189,23(1
49、89,23个信号肽个信号肽个信号肽个信号肽) )62IFN-2aIFN-2an n基因位于基因位于基因位于基因位于9 9 9 9号染色体号染色体号染色体号染色体n n165165165165个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸n n分子量分子量分子量分子量19.219.219.219.21.92KD1.92KD1.92KD1.92KDn n等电点等电点等电点等电点5.5-6.85.5-6.85.5-6.85.5-6.8n n最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长278nm278nm278nm278nm3nm3nm3nm3nmn n白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白
50、色薄壳状疏松体n n由含有高效表达的人由含有高效表达的人由含有高效表达的人由含有高效表达的人IFN1bIFN1bIFN1bIFN1b基因的大肠杆菌、基因的大肠杆菌、基因的大肠杆菌、基因的大肠杆菌、酿酒酿酒酿酒酿酒酵母酵母酵母酵母, , , ,经发发酵、分离、纯化后制得。经发发酵、分离、纯化后制得。经发发酵、分离、纯化后制得。经发发酵、分离、纯化后制得。63如何获得各种蛋白的核酸和如何获得各种蛋白的核酸和蛋白序列？蛋白序列？646566676869138 29 138 29 二硫键二硫键二硫键二硫键1 98 1 98 二硫键二硫键二硫键二硫键IFN-IFN-IFN-IFN-2a 1652a 16
51、52a 1652a 165个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸70临床上常用的临床上常用的IFN-IFN-2a2a罗氏公司（瑞士）生产的罗氏公司（瑞士）生产的罗氏公司（瑞士）生产的罗氏公司（瑞士）生产的罗扰素罗扰素罗扰素罗扰素，有，有，有，有300300300300万万万万U/U/U/U/支和支和支和支和450450450450万万万万U/U/U/U/支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；沈阳三生公司生产的沈阳三生公司生产的沈阳三生公司生产的沈阳三生公司生产的因特芬因特芬因特芬因特芬，每支，每支，每支，每支3
52、00300300300万万万万U U U U辽宁卫星生物研究所生产的辽宁卫星生物研究所生产的辽宁卫星生物研究所生产的辽宁卫星生物研究所生产的迪恩安迪恩安迪恩安迪恩安，每支，每支，每支，每支300300300300万万万万U U U U和和和和500500500500万万万万U U U U两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。71IFN-2bn n基因位于基因位于基因位于基因位于9 9 9 9号染色体号染色体号染色体号染色体n n165165165165个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基
53、酸n n分子量分子量分子量分子量19.219.219.219.21.92KD1.92KD1.92KD1.92KDn n等电点等电点等电点等电点4.0-6.74.0-6.74.0-6.74.0-6.7n n最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长278nm278nm278nm278nm3nm3nm3nm3nmn n白色薄壳状疏松体，加入标示量注射用水后应迅速复白色薄壳状疏松体，加入标示量注射用水后应迅速复白色薄壳状疏松体，加入标示量注射用水后应迅速复白色薄壳状疏松体，加入标示量注射用水后应迅速复溶为澄明液体溶为澄明液体溶为澄明液体溶为澄明液体n n由含有高效表达人由含有高效表达人
54、由含有高效表达人由含有高效表达人IFN2bIFN2bIFN2bIFN2b基因的大肠杆菌、腐生型假基因的大肠杆菌、腐生型假基因的大肠杆菌、腐生型假基因的大肠杆菌、腐生型假单孢菌单孢菌单孢菌单孢菌, , , ,经发酵、分离、纯化后制得。经发酵、分离、纯化后制得。经发酵、分离、纯化后制得。经发酵、分离、纯化后制得。72重组人重组人重组人重组人IFN-IFN-IFN-IFN-2b2b2b2b 165165165165个个个个aaaaaaaaIFN -IFN -IFN -IFN -2a 232a 232a 232a 23位为位为位为位为LysLysLysLys； IFN -IFN -IFN -IFN -
55、2b 232b 232b 232b 23位为精氨酸位为精氨酸位为精氨酸位为精氨酸 IFN -IFN -IFN -IFN -2b2b2b2b 77777777位天冬氨酸为糖基化位点位天冬氨酸为糖基化位点位天冬氨酸为糖基化位点位天冬氨酸为糖基化位点73v先灵葆雅（美国）公司生产的干扰素（商品名佩乐能）先灵葆雅（美国）公司生产的干扰素（商品名佩乐能）300300万万U/U/支和支和500500万万U/U/支，均为粉剂支，均为粉剂v天津华立达公司生产的安福隆，天津华立达公司生产的安福隆，300300万万U/U/支，粉剂支，粉剂v安徽安科公司生产的安达芬，安徽安科公司生产的安达芬，100100万万U/U
56、/支。支。300300万万U/U/支、支、500500万万U/U/支粉剂支粉剂临床上常用的临床上常用的IFN-IFN-2b2b74IFN-IFN-的临床应用的临床应用n n适用于治疗丙型肝炎、慢性乙型肝炎、带状疱疹、适用于治疗丙型肝炎、慢性乙型肝炎、带状疱疹、适用于治疗丙型肝炎、慢性乙型肝炎、带状疱疹、适用于治疗丙型肝炎、慢性乙型肝炎、带状疱疹、尖锐湿疣、糜烂性口腔炎等尖锐湿疣、糜烂性口腔炎等尖锐湿疣、糜烂性口腔炎等尖锐湿疣、糜烂性口腔炎等病毒性疾病病毒性疾病病毒性疾病病毒性疾病；n n毛细胞白血病、非何杰金氏淋巴瘤、慢性髓性白毛细胞白血病、非何杰金氏淋巴瘤、慢性髓性白毛细胞白血病、非何杰金氏
57、淋巴瘤、慢性髓性白毛细胞白血病、非何杰金氏淋巴瘤、慢性髓性白血病、肾细胞癌等血病、肾细胞癌等血病、肾细胞癌等血病、肾细胞癌等肿瘤疾病肿瘤疾病肿瘤疾病肿瘤疾病。n n特点毒副反应较小特点毒副反应较小特点毒副反应较小特点毒副反应较小(IFN-(IFN-(IFN-(IFN-1b)1b)1b)1b)75IFN-IFN-类药物类药物n n基因位于基因位于基因位于基因位于12121212号染色体号染色体号染色体号染色体n n单体单体单体单体143143143143个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸n n单体分子量单体分子量单体分子量单体分子量16.816.816.816.81.68KD1.68KD1.68K
58、D1.68KDn n等电点等电点等电点等电点8.1-9.18.1-9.18.1-9.18.1-9.1n n最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长最大吸收峰波长280nm280nm280nm280nm3nm3nm3nm3nmn n活性形式为同源二聚体或四聚体活性形式为同源二聚体或四聚体活性形式为同源二聚体或四聚体活性形式为同源二聚体或四聚体n n酸稳定性和热稳定性较差酸稳定性和热稳定性较差酸稳定性和热稳定性较差酸稳定性和热稳定性较差n n白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体白色薄壳状疏松体n n由含有高效表达人由含有高效表达人由含有高效表达人由含有高效表达人IFN-IFN-IFN
59、-IFN- 基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌基因的大肠杆菌, , , ,经发酵、分离、经发酵、分离、经发酵、分离、经发酵、分离、纯化后制得。纯化后制得。纯化后制得。纯化后制得。76IFN-IFN-类药物临床应用类药物临床应用IFN-IFN-IFN-IFN-主要用于治疗：治疗类风湿关节炎、慢性肉主要用于治疗：治疗类风湿关节炎、慢性肉主要用于治疗：治疗类风湿关节炎、慢性肉主要用于治疗：治疗类风湿关节炎、慢性肉芽肿芽肿芽肿芽肿 、肝纤维化肝纤维化肝纤维化肝纤维化（上海克隆生物高技术有限公司（上海克隆生物高技术有限公司（上海克隆生物高技术有限公司（上海克隆生物高技术有限公司 ，伽玛，伽玛，伽
60、玛，伽玛，100100100100万万万万U U U U） 、恶性肿瘤等疾病、恶性肿瘤等疾病、恶性肿瘤等疾病、恶性肿瘤等疾病77 安进公司（美国）生产的复合干扰素安进公司（美国）生产的复合干扰素C-IFNC-IFN，商品名，商品名为干复津。为干复津。n其体外活性已证实至少比其体外活性已证实至少比IFN-2aIFN-2a或或IFN-IFN-2b2b高出高出5 5倍倍n干复津有干复津有9g9g、15g15g两种剂量的剂型。其两种剂量的剂型。其9g9g的疗效的疗效与与300300万万U U的的IFN-2bIFN-2b相似。相似。复合干扰素复合干扰素78八八 干扰素的不良反应干扰素的不良反应感冒样综合
61、征感冒样综合征感冒样综合征感冒样综合征vv骨髓抑制骨髓抑制骨髓抑制骨髓抑制vv神经系统症状神经系统症状神经系统症状神经系统症状vv少见的副反应：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和少见的副反应：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和少见的副反应：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和少见的副反应：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和心律失常等。心律失常等。心律失常等。心律失常等。vv诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、溶血性贫血、风诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、溶血性贫血、风诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、溶血性贫血、风诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、溶血性贫血、风湿性关节炎和湿性关节炎和湿性关节炎和湿性关节炎和型糖尿病等。型糖尿病等。型糖尿病等。型糖尿病等。 7980
