细胞因子及其受体

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1、第第二二章章、细细胞胞因因子子及及其其受受体体细细 胞胞 因因 子子 由免疫细胞和某些非免疫细胞（如血管内皮细胞、表皮细胞和成纤维细胞等）经刺激而合成分泌的一类小分子量可溶性糖蛋白。免疫细胞之间的信息交换及相互调节依赖于细胞因子。细胞因子除了介导、调节局部和全身免疫应答和炎症反应过程之外，还对伤口愈合、造血干细胞再生与分化密切相关。2-1 细胞因子的主要特点细胞因子的主要特点自分泌自分泌 autocrine内分泌内分泌 endocrine血液循环远距离作用旁分泌旁分泌 paracrine作用于比邻细胞细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式作用于分泌细胞自身肥大细胞胸腺细胞BIL-4

2、 多效性pleiotropy活化、增殖、分化增殖增殖IL-2、 IL-4、 IL-5IL-4 + IL-5B细胞IL-4IFN-g g 拮抗性antagonism 丰裕性redundancy协同性synergy均有刺激B细胞增殖的功能更有效地诱导IgE类别转换IL-4 阻断IFN-g 诱导类别转化的作用BBB-S-S-S-S-S-S-CC C CC1C3C2C1C3C2C1C3C2C1C3C2G 蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白超家族受体超家族受体 I类细胞类细胞因子受体因子受体II类细胞类细胞因子受体因子受体TNF-R趋化因趋化因子受体子受体IL-1 M-CSF C-kitIL-2 IL-3 IL-

3、4 IL-5 IL-6 IL-7IL-9 IL-11 IL-12 IL-13 IL-15 OSMGM-CSF G-CSF LIF CNTF 生长激素催乳素IFN-a IFN-b IFN-gTNF-a TNF-b CD40 神经生长因子（NGF） FASIL-8 RANTES MIP-1 PF4 MCAF NAP-2细胞因子受体分类细胞因子受体分类2-2 主要由巨噬细胞产生的细胞因子主要由巨噬细胞产生的细胞因子IL-1IL-1IL-6IL-6IL-12 IL-12 和和 IL-18 IL-18TNFTNF与与TNFTNF受体超家族受体超家族IL-1b b-S-S-S-S-S-S-IL-1RII-

4、S-S-S-S-S-S-IL-1RIIL-1IL-1IL-1RaPIL-6 IL-6 分子的立体结构分子的立体结构ABDC gp130 gp130IL-6RIL-11RIL-6 与 IL-11 受 体 Th1/NK IL-12 / IL-18IL-12IL-12、IL-18 IL-18 和和 IFN- IFN-g g IFN-g g肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子（TNF-a a）TNF-b b = LTa a骨 髓MjT 细胞B 细胞巨噬细胞中性粒细胞IL-2 IL-4 g -IFNTNF-a上调细胞因子产生水平（IL-2，IL-4，g -IFN，CSF） 上调 IL-2 受体的表达诱导分化 上调抗

5、体 产生数量上调前列腺素产生水平 上调细胞因子产生水平（IL-1，IL-6，IL-8，GM-CSF）趋化并活化中性粒细胞体内刺激产生CSF 上调造血功能TNF-a 对 淋 巴 组 织 的 作 用NNNNNCOOHNNNNCOOHType I NH2Type II NH2 TNF-R2-3 主要由主要由 T 细细胞产生的细胞因子胞产生的细胞因子IL-2IL-2IFN-IFN-g gIL-4IL-4IL-5IL-5IL-10IL-10aADP56BC58BCNH2COOH105-S-S-ACBaDHOOCNH2105 58IL-2 IL-2 结构结构高亲和力IL-2 受体gbg baa低亲和力IL

6、-2受体中等亲和力IL-2 受体IL-2IL-2 受 体IL-2R IL-4R IL-7R IL-9R IL-15Rg -链 参 与 组 成 的 细 胞 因 子 受 体共用的 g 链IL-2活化 Th1细胞NK 细胞活化T细胞NK 细胞B 细胞巨噬细胞促进细胞增殖，分化，与Ig 合成促进增殖、 产生淋巴因子活化（LAK）抑制细胞毒性， 促进IL-1的分泌 IL-2 的 免 疫 生 物 学 效 应NKIL-1g-IFN IL-4 IL-5 IL-6Th1Th1APCMjMj呈递抗原抗原活化T细胞（IL-2产生的前体细胞）Th1Th1LAK 增殖分化并分泌抗体Th1Th1B抗原刺激分化复制 IL-

7、2反应细胞 （TH 或TC 细胞）IL-2 的 生 物 学 作 用IFN-IFN-g g Th1/NK IL-12 / IL-18IL-12IL-12、IL-18 IL-18 和和 IFN- IFN-g g IFN-g gIL-4 IL-4 和和 IL-13 IL-13IL-4活化Th2 细胞B 细胞巨噬细胞T 细胞活化干细胞分化， 表达MHC-II，表达CD23， 分泌 IgG1， IgE，IgA促进：促进：分化， 细胞毒活性（LAK）， 巨细胞形成促进：促进：抗原呈递， MHC表达， 杀伤肿瘤活性促进：促进： IL-4 IL-4 的的 免免 疫疫 生生 物物 学学 效效 应应IL-10 T

8、h2 细胞B 细胞肥大细胞B 细胞活化巨噬细胞促进增殖巨噬细胞促进 MHC-II表达和细胞扩增抑制：抑制： IL-1， IL-12 TNF -a 和 MHC-II等分子的表达抑制 Th1 细胞功能IL-10 的 免 疫 生 物 学 效 应IL-10IL-10IL-5IL-5IL-5 Th2 细胞T 细胞嗜酸性粒细胞B 细胞促进：促进： 细胞增殖 IgM， IgG，IgA的分泌， IL-2 受体表达细胞分化促进分化趋化作用增强细胞毒性 IL-5 的 免 疫 生 物 学 效 应Th1+IL-2+IL-4IL-2 IFN-g gIL-4 IL-10抑制抑制细胞免疫细胞免疫体液免疫体液免疫Th0Th2

9、 Th1 Th1 和和 Th2 Th2 细细 胞胞 的的 分分 化化 Th1-Th2 分分 泌泌 细细 胞胞 因因 子子 的的 相相 互互 调调 节节 及及 其其 效效 应应B细胞细胞IgG 2aTc 细胞细胞 活化活化 巨噬巨噬细胞细胞 活化活化 B细胞细胞IgM ，IgG 1， IgA， IgE肥大细胞肥大细胞生长生长 嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞生长与分化生长与分化 B 细胞，巨噬细胞细胞，巨噬细胞Th2细胞，肥大细胞细胞，肥大细胞IL-12IL-4IL-10IFN-g gTh1IFN-gIL-12IL-4 , IL-110 , IL-13IL-2IFN-gIL-2IFN-gTNF-bIL-

10、12IL-3 IL-4 Th2IL-10IL-5IL-4IL-5IL-6IL-13TGF-b b2-4 细胞生长因子与造血干细胞集落刺激因子细胞生长因子与造血干细胞集落刺激因子IL-3活化 Th1细胞NK 细胞干细胞肥大细胞B 细胞巨噬细胞分化巨噬细胞分泌免疫球蛋白促进细胞毒性几及其吞噬作用刺激所有干细胞的生长IL-3IL-3不成熟B细胞sIgM前B细胞骨髓基质细胞VLA-4VCAM-1 C-kitSCFB祖细胞IL-7受体IL-7 基质细胞和 IL-7 在 B 细胞发育过程中的作用 干细胞集落刺激因子干细胞集落刺激因子GM-CSF GM-CSF 受体超家族受体超家族 b b 链链GM-CSF

11、Ra aIL-5RIL-3R b b 链链 b b 链链2-5 具有趋化作用的细胞因子具有趋化作用的细胞因子C5aC5a和细菌和细菌代谢产物代谢产物细胞因子细胞因子（IL-8)COOHCOOHPM IL-8R MIP-1a aR2-6 I 型干扰素型干扰素IFN-b bIFN-a 的 抗 病 毒 作 用病毒病毒病毒复制病毒复制抑制病抑制病 毒复制毒复制信号转导信号转导IFN-a aIFN-诱导蛋白诱导蛋白诱导刺激诱导刺激胞核胞核 胞核胞核 2-7 细胞因子调节网络细胞因子调节网络IL-6刺激刺激APC 活化活化B细胞细胞IL-8趋化中性粒趋化中性粒细胞细胞PDGF纤维母细胞等纤维母细胞等的增殖

12、的增殖 TGF-b b 伤口愈和，抗炎，伤口愈和，抗炎，血管发生血管发生IL-1T细胞活化细胞活化APR刺激刺激 TNF-a a细胞毒作用，刺激细胞毒作用，刺激细胞因子的分泌，细胞因子的分泌，MHMHC分子的合成分子的合成IL-11,G-CSF,M-CSF,GM-CSF造血造血IL-12活化活化NK细胞，细胞，TH1/TH2细胞分化细胞分化TH1MjIL- 4 骨髓基质细胞IL-1 IL-6 IL-7 SCF 造血干细胞IL-1 IL-6 IL-11 TNF-a GM-CSF G-CMF M-CSF单核细胞TH2B中性粒细胞嗜酸性粒细胞IL-1 IL-8 TNF-aIL-1 TNF-aIL-1

13、0 IL- 4IL- 4 IL-6 IL-10 IL-13 IL-4 TGF-bIL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10 TGF-bIL-4IL-4内皮细胞IL-4TcIL-4IL-2 IFN-gIL-10 IL-13 IL-4 NK1+T NK 细胞IFN-gIL-2IL-2 IFN-gIL-2IL-2 IL-12G-CMF IFN-g GM-CSF IL-12IL-1 TNF-a TGF-b PDGF FGF M-CSF GM-CSF 内皮细胞纤维母细胞下 丘 脑IL-1 TNF-aM-CSF GM-CSF IL-1 IL-6 TNF-aIL- 4IL- 6IL- 4参与免疫应

14、答与免疫调节参与免疫应答与免疫调节 免疫应答识别（感应）阶段IFN刺激APC MHC-II的表达IL-1辅助T细胞活化IL-10抑制抗原递呈 免疫应答细胞扩增阶段IL-2、IL-4、IL-5、IL-6等促进T、B细胞的增殖与分化TGF-b 抑制淋巴细胞增殖细胞因子的功能细胞因子的功能免疫应答效应阶段趋化因子吸引炎症细胞TNF-a、IL-1、IFN-g、GM-CSF等激活巨噬细胞，增强吞噬杀伤活性TNF-a、TNF-b具有细胞毒性并刺激中性粒细胞IFN-g、抑制病毒复制 刺激造血功能参与神经-内分泌-免疫网络细胞因子对神经内分泌：IL-1、IL-6、TNF 等直接参与神经系统的正常发育和损伤修复IL-1、TNF、IFN-g、PAF等诱导垂体释放ACTH，进而促进肾上腺皮质激素的释放应激时儿茶酚氨和糖皮质类固醇分泌增多，进而抑制IL-1、TNF的合成。在免疫应答过程中，免疫细胞之间通过细胞因子相互刺激、彼此约束，对免疫应答进行调节，维持免疫系统的稳态平衡。