1、1,湖北理工学院精品课程,医学免疫学,2,第六章 细胞因子 （cytokine，CK）,第一节 细胞因子的共同特点 第二节 细胞因子的分类 第三节 细胞因子的生物活性 第四节 细胞因子受体 第五节 细胞因子与临床,3,一、概念细胞因子（cytokine，CK）是因免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞（免疫细胞、非免疫细胞），由细胞合成、分泌的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。CK为生物信息分子，具有调节固有免疫和适应性免疫应答，促进造血，以及刺激细胞活化、增殖和分化等功能。,细胞因子概述,二、命名单核因子：单核吞噬细胞产生淋巴因子：淋巴细胞产生集落刺激因子：刺激骨髓干细胞或祖细胞分化成熟,
2、4,第一节 细胞因子的共同特点,1. 多为小分子（830kD）多肽；,2. 高效性：在较低浓度下即有生物学活性， 10-12mol/L；,3. 通过结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应；,4. 以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用；,5,第一节 细胞因子的共同特点,5. 具有多效性、重叠性、拮抗性或协同性；,多效性 一种CK可对多种靶细胞发挥作用 产生多种不同的生物学效应重叠性 不同细胞因子可作用于同一靶细胞产生相同或相似的生物学效应拮抗性 一种CK抑制其他CK的功能协同性 一种CK增强其他CK的功能,6,第一节 细胞因子的共同特点,6.细胞因子的网络特性,细胞因子相互诱生 IL-1诱生IL
3、-2，IL-2诱生TNF等细胞因子调节细胞因子受体的表达IL-1可促进IL-2受体的表达细胞因子之间生物活性的相互影响拮抗性和协同性,7,8,第二节 细胞因子的分类,根据结构和功能，细胞因子分6类：,9,第二节 细胞因子的分类,一、白细胞介素 （interleukin，IL）,原指由白细胞产生在白细胞间发挥调节作用的CK，现通指一类结构与功能已基本明确，在细胞间有重要调节作用的CK 。 如：单核巨噬细胞 IL-1 TH1细胞 IL-2 TH2细胞 IL-4、5、6目前已知IL有IL1 - IL-35。,10,第二节 细胞因子的分类,一、白细胞介素 （interleukin，IL）,11,第二节
4、 细胞因子的分类,二、干扰素家族 （interferon, IFN）,-是作用于细胞后产生的一种具有抗病毒、免疫调节、抗肿瘤等多功能糖蛋白。,12,第二节 细胞因子的分类,三、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)根据来源和结构不同，可分为TNF-、 TNF- （一）TNF- 细胞来源：活化的单核巨噬细胞（主要）；T细胞、NK细胞和肥大细胞。,（二）TNF-又称淋巴毒素（lymphotoxin，LT）与TNF-的氨基酸序列为28%同源性，二者结合同一受体。细胞来源：激活的T细胞。TNF生物学功能：调节适应性免疫、杀伤靶细胞、诱导细胞凋亡。,13,第二节 细胞因子的分
5、类,四、集落刺激因子(colony- stimulating factor，CSF) 1. 概念：指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子的统称。2. 包括：SCF、GM-CSF、G-CSF、 M-CSF、EPO、TPO、IL-3（multi-CSF）等。,14,第二节 细胞因子的分类,五、趋化因子（chemokines） （一）概念：吸引白细胞向一定方向移行，也可刺激白细胞活化的小分子蛋白。 （二）按照半胱氨酸残排列基序不同分亚族：,1.CC亚家族：MCP-1，对单核细胞、T细胞、DC等有趋化激 活作用。 2.CXC亚家族：IL-8，趋化激活中性粒细胞，刺激
6、血管生成。 3.C亚家族： Lymphotactin，对T细胞、NK细胞、DC等有趋化作用。 4.CX3C亚家族：Fanctalkine，对单核细胞、T细胞、有趋化作用。,15,第二节 细胞因子的分类,五、趋化因子（chemokines）,16,第二节 细胞因子的分类,六、其他细胞因子,（一）包括1. TGF-(transforming growth factor-，转化生长因子-)；2. EGF(epithelial growth factor，表皮生长因子)；3. FGF(fibroblast growth factor，成纤维细胞生长因子)；4. NGF(nerve growth fac
7、tor，神经生长因子)；5. PDGF(platelet-derived growth factor，血小板源性生长因子)；6. VEGF(vascular endothelial cell growth factor，血管内皮细胞生长因子)等。,17,第二节 细胞因子的分类,六、其他细胞因子,(二)TGF-（TGF-1、 TGF-2和TGF-3）1.细胞来源：T、B细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞等。2.生物学功能（免疫抑制调节剂）(1)抑制T细胞增殖和细胞因子产生；(2)抑制B细胞增殖和T细胞依赖性多克隆抗体的产生；(3)抑制NK细胞活化和IL-2的LAK细胞诱导作用；(4)抑制M活化和前炎性细胞
8、因子产生；(5)抑制多种细胞增殖（如内皮细胞、上皮细胞和平滑肌细胞），但促成纤维细胞增殖，加速伤口愈合；(6)某些肿瘤细胞分泌TGF-，可逃避免疫应答。,18,第三节 细胞因子的生物学活性,一、调节固有免疫应答,参与固有免疫应答的细胞有：DC,单核-巨噬细胞，中性粒细胞，NK细胞，NKT细胞，T细胞，B-1细胞，嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等，细胞因子对这些细胞发挥重要的调节作用。,19,第三节 细胞因子的生物学活性,二、调节适应性免疫应答,细胞因子调控B细胞和T细胞的发育、分化和效应功能的发挥。,1、促进细胞免疫 IL-2、15促T细胞增殖IL-12促T向Th1的分化IFN-活化M-M、CTL
9、等IL-2刺激CTL增殖与分化等,20,21,22,第三节 细胞因子的生物学活性,二、调节适应性免疫应答,2、促进体液免疫 IL-4、6、13刺激B增殖IL-4促向Th2的分化调节Ig类别转换：IL-4与IgETGF-与IgA 3、免疫抑制作用TGF-抑制CTL、MIL-10抑制M,23,24,第三节 细胞因子的生物学活性,三、刺激造血,1.主要作用于造血干细胞和祖细胞的细胞因子：IL-3,SCF。,四、促进凋亡，直接杀伤靶细胞IL-2可诱导活化T淋巴细胞凋亡 ；TNF可诱导肿瘤细胞凋亡,2.主要作用于髓样祖细胞和髓系细胞的细胞因子：GM-CSF,G-CSF,M-CSF。,3.主要作用于淋巴样
10、干细胞的细胞因子：IL-7。,4.作用于单个谱系的细胞因子：EPO,TPO,IL-11,IL-15。,五、促进创伤的修复,25,第四节 细胞因子受体,细胞因子通过结合细胞上相应受体而发挥生物学作用。,26,第四节 细胞因子受体,（一）细胞因子受体分类根据膜外区结构特征分5类1.免疫球蛋白超家族(IgSF)(1) 结构特点：膜外区具有免疫球蛋白样功能区。(2) 成员包括：IL-1、IL-6、M-CSF、SCF的受体。,27,第四节 细胞因子受体,2.类细胞因子受体家族(造血因子受体家族) （1）结构特点：膜外区近氨基端有二个不连续保守 半胱氨酸残基（C），其羧基端存在 Trp-Ser-X-Trp
11、-Ser（WSXWS，X代表任一氨基酸）残基序列。 （2）成员包括IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、 IL-6 、IL-7、IL-9、IL-11、IL-13、IL-15、GM-CSF、G-CSF的受体等。,28,第四节 细胞因子受体,3.型细胞因子受体家族(干扰素受体家族)（1）结构特点：膜外区近氨基端含有四个不连续保守半胱氨酸残基。 （2）成员包括：I 型、II型IFN的受体 。,4.肿瘤坏死因子受体家族（1）结构特点：膜外区富含半胱氨酸基序。（2）成员包括：TNF受体、NGF受体、Fas蛋白及CD40分子。,29,第四节 细胞因子受体,5.趋化因子家族受体(G蛋白偶联受体家族)（1）
12、结构特点：含有7个疏水性跨膜区 ( -螺旋结构)，胞质区与G蛋白(结合GTP的蛋白)结合，将信号转导入细胞内部。（2）成员包括：CXCR - 结合CXC型趋化因子（如IL- 8）CCR - 结合CC型趋化因子（如MCP-1）。,30,第四节 细胞因子受体,31,第四节 细胞因子受体,（二）可溶型CKR和CKR拮抗剂1.可溶型CKR （1）存在：血清、尿液等体液。 （2）可能作用： A.与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子的作用。 B.与细胞因子结合, 转运至机体相关部位，增加局部细胞因子的浓度，发挥其生物学作用。2.CKR拮抗剂（天然存在） 作用：抑制细胞因子与相应受体的结合从而干扰机体的免
13、疫功能。如：IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）结合IL-1R而抑制IL-1的活性；痘病毒产生的TNF和IL-1结合蛋白抑制和消除TNF和IL-1的致炎症作用。,32,第五节 细胞因子与临床,33,第五节 细胞因子与临床,34,第五节 细胞因子与临床,5.细胞因子风暴（cytokine storm）：是指由于机体感染微生物后引起体液中多种细胞因子如TNF-、IL-1、IL-6、IL-12、 IFN-、IFN-、IFN-、MCP-1和IL-8等迅速大量产生的现象。细胞因子风暴也是引起急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和多器官衰竭的重要原因。,35,第五节 细胞因子与临床,（二）细胞因子及其相关生物制品,细胞因子有广泛的生物学作用,是重要的生物应答调节剂(biological response modifier,BRM),用于治疗某些疾病。 国外已批准用于临床的细胞因子基因产品有：EPO, IFN, G-CSF, GM-CSF, IL-2, IL-11等。,36,本章小结,1. 掌握细胞因子概念、分类、特点；熟悉白细胞介素、干扰素的定义，主要细胞因子的 生物学活性； 了解细胞因子受体的结构、意义，细胞因子的临床 应用。,37,感谢观看此片 欢迎指导,END,
