细胞因子-讲课优秀文档

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十章 细胞因子,1掌握 细胞因子的概念、共同特性及种类；,2熟悉 各种细胞因子的主要功能；,3了解 细胞因子受体家族，细胞因子与疾病的发生、诊断及治疗。,细胞因子(cytokine)：,一类由细胞产生的、,具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。,第一节 细胞因子的共同特点,一、一般特点,1.组成,（1）单体：大多数，如IL-2、IL-3、IFN-；,（2）二聚体：少数，如：IL-12；,2.高亲和力，与受体具有较高的亲和力，在10,-15,10,-9,M的浓度范围内即可发挥生物学作用。,自分泌（autocrine)：,作用的靶细胞是其产生细胞；,旁分泌（paracrine)：,细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，但是二者临近；,内分泌（endocrine)：,某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,二、作用方式,自分泌（autocrine)：,作用的靶细胞是其产生细胞；,旁分泌（paracrine)：,细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，但是二者临近；,内分泌（endocrine)：,某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,二、作用方式,多效性,重叠性,协同性,拮抗性,三、作用的共同特点,多效性：,一种细胞因子对不同细胞发挥不同作用，产生不同的生物学效应，如IFN-可以激活巨噬细胞，同时也可抑制Th2细胞；,重叠性：,几种不同的细胞因子作用于同一靶细胞，产生相同或相似的生物学效应，如IL-4和IL-6均刺激B细胞增殖。,众多的细胞因子在机体内共同存在，相互促进或相互抑制，形成十分复杂的细胞因子调节网络（cytokine network）,膜型细胞因子受体家族分类,大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：,根据产生的细胞不同：白细胞产生的为型，成纤维细胞产生的为型，T细胞产生的为型；,（一）细胞因子及其受体缺陷,跨膜区（富含疏水性氨基酸区）,如可溶型IL-2受体水平异常增高可引起系统性红斑狼疮。,内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,3)gp130：IL-6、IL-12的受体共有。,拮抗性：一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功能，如IL-4抑制IFN-刺激Th向Th1分化。,（2）与细胞因子结合,转运至机体相关部位，增加,内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,一、细胞因子异常与疾病,协同性：,两种或两种以上的细胞因子共同作用，并且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功能，两者表现为协同作用，如IL-3和IL-11共同刺激造血干细胞的分化成熟。,拮抗性：,一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功能，如IL-4抑制IFN-刺激Th向Th1分化。,众多的细胞因子在机体内共同存在，相互促进或相互抑制，形成十分复杂的,细胞因子调节网络,（cytokine network）,（一）细胞因子及其受体缺陷,较强的免疫调节作用（主要）,五、趋化性细胞因子（chemokines）,五、趋化性细胞因子（chemokines）,五、趋化性细胞因子（chemokines）,如可溶型IL-2受体水平异常增高可引起系统性红斑狼疮。,粒细胞-巨噬细胞CSF(GM-CSF),大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：,粒细胞CSF(G-CSF),细胞因子通过与靶细胞膜表面的受体相结合，将信号传递到细胞内部，引起细胞基因转录的变化而发挥作用。,内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,高亲和力，与受体具有较高的亲和力，在10-1510-9M的浓度范围内即可发挥生物学作用。,2)链：IL-3、IL-5、GM-CSF的受体共有；,跨膜区（富含疏水性氨基酸区）,TGF-(transforming growth factor-，转化生长因子-),包括IFN-和 IFN-，又称抗病毒干扰素。,干细胞因子(stem cell factor，SCF),第二节 细胞因子的分类及其生物学功能,白细胞介素,interleukin，IL,干扰素,interferon，IFN,肿瘤坏死因子,tumor necrosis factor，TNF,集落刺激因子,colony-stimulating factor，CSF,趋化因子,chemokines,生长因子,growth factor，GF,按功能分六大类,一、白细胞介素（interleukin，IL）,由白细胞产生又在,白细胞间发挥作用的细胞因子。,IL-2（又称T细胞生长因子，TCGF）,1.细胞来源 主要由T细胞产生。,2.作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。,3.主要生物学功能,分型,根据产生的细胞不同：白细胞产生的为型，成纤维细胞产生的为型，T细胞产生的为,型；,根据其来源、结构及生物学功能不同：I型和II型。,二、干扰素（interferon,IFN）,由多种细胞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。,主要生物学活性,抗病毒,1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；,2）增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；,3）促进MHC-类分子表达，增强CTL对病毒感染,细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。,免疫调节：与型干扰素类似。,（一）I型干扰素,包括,IFN-和,IFN-，,又称抗病毒干扰素。,（二）II型干扰素,又称免疫干扰素或IFN-,，主要由活化的T细胞、NK细胞产生。,主要生物学活性,较强的免疫调节作用,（主要）,三、肿瘤坏死因子,根据来源和结构不同分为：TNF-、TNF-,细菌脂多糖活化的单核-巨噬细胞产生；,引起肿瘤组织出血坏死。,TNF-,TNF-（,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。,由抗原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生。,肿瘤杀伤及免疫调节作用,三、肿瘤坏死因子,概念：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，在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。,四、集落刺激因子,(colony stimulating factor，CSF),骨髓基质细胞产生；,刺激多能造血干细胞发育；刺激肥大细胞增殖。,1.干细胞因子(stem cell factor，SCF),2.粒细胞CSF(G-CSF),单核,-,巨噬细胞、成纤维细胞产生；,刺激中性粒细胞的发育和分化。,活化的T细胞、单核-巨噬细胞产生；,刺激髓样单核细胞特别是树突状细胞的增殖和分化,3.,粒细胞-巨噬细胞CSF(GM-CSF),4.红细胞生成素（erythropoietin,EPO）,肾小管周围间质细胞、肝库普弗细胞产生；,促红细胞前体细胞的分化成熟。,5.血小板生成素（thrombopoietin,TPO）,肝、肾平滑肌细胞产生；,刺激骨髓巨核细胞的分化成熟。,细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能,概念：对免疫细胞具有趋化作用的细胞因子的统称。,五、趋化性细胞因子（chemokines）,1.CXC亚族,2.CC亚族,3.C亚族,4.CX3C亚族,功能：招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生部位。,按照半胱氨酸的位置、排列顺序和数量不同分四个亚族：,多效性：一种细胞因子对不同细胞发挥不同作用，产生不同的生物学效应，如IFN-可以激活巨噬细胞，同时也可抑制Th2细胞；,PDGF(platelet-derived growth factor，血小板源性生长因子),大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：,EGF(epithelial growth factor，表皮生长因子),内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,粒细胞-巨噬细胞CSF(GM-CSF),多效性：一种细胞因子对不同细胞发挥不同作用，产生不同的生物学效应，如IFN-可以激活巨噬细胞，同时也可抑制Th2细胞；,VEGF(vascular endothelial cell growth factor，血管内皮细胞生长因子),包括IFN-和 IFN-，又称抗病毒干扰素。,五、趋化性细胞因子（chemokines）,3)gp130：IL-6、IL-12的受体共有。,按照半胱氨酸的位置、排列顺序和数量不同分四个亚族：,内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。,血小板生成素（thrombopoietin,TPO）,高亲和力，与受体具有较高的亲和力，在10-1510-9M的浓度范围内即可发挥生物学作用。,概念：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，在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。,CXC亚族（亚族）,白细胞介素-8（IL-8）,趋化并激活中性粒细胞,，,趋化嗜碱粒细胞及T细胞，刺激血管生成。,包括:,TGF-,(transforming growth factor-，转化生长因子-),EGF,(epithelial growth factor，表皮生长因子),FGF,(fibroblast growth factor，成纤维细胞生长因子),NGF,(nerve growth factor，神经生长因子),PDGF,(platelet-derived growth factor，血小板源性生长因子),VEGF,(vascular endothelial cell growth factor，血管内皮细胞生长因子),六、生长因子（growth factor，GF）,具有刺激细胞生长作用的细胞因子。,第三节 细胞因子受体,膜外区（细胞因子结合区）,跨膜区（富含疏水性氨基酸区）,胞质区（信号转导区）,细胞因子受体,（跨膜糖蛋白）,细胞因子通过与靶细胞膜表面的受体相结合，将信号传递到细胞内部，引起细胞基因转录的变化而发挥作用。,一、膜型细胞因子受体家族,膜型细胞因子受体家族分类,根据细胞因子受体胞膜外区氨基酸序列的同源性和结构特征，将细胞因子受体分五类：,型细胞因子受体,型细胞因子受体,型细胞因子受体,型细胞因子受体,趋化因子受体家族,链：与配体特异性结合，构成低亲和力受体；,链：参与信号传导，一般单独不能与细胞因子结合，但参与高亲和力受体的形成和信号转导。,二、细胞因子受体中的共同链,大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：,某些细胞因子可供用一条受体亚单位，此亚单位参与多个受体信号传导，称为,共同链,。,由于共同链的存在，众多的细胞因子具有相似的生物学功能，目前发现有三种共同亚单位：,1)链（c）：IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15的受体共有；,2)链：IL-3、IL-5、GM-CSF的受体共有；,3)gp130：IL-6、IL-12的受体共有。,存在于血清、尿液等体液中的以游离形式存在的受体。,可能作用,（1）与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子,的作用。,（2）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。,三、可溶型细胞因子受体,第四节 细胞因子在临床上的应用,一、细胞因子异常与疾病,（一）细胞因子及其受体缺陷,先天性缺陷：,如性联重症联合免疫缺陷病，患者表现为体液免疫和细胞免疫的双重缺陷，因患者的IL-2受体链缺陷，导致IL-2、IL-4和IL-7的功能障碍，使免疫功能严重受损，通常在幼儿期因感染而夭折。,继发性缺陷：,多发生在感染、肿瘤等疾病以后，免疫功能降低，从而出现疾病症状。,在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时，某些细胞因子水平异常增高。,如风湿性关节