细胞因子-免疫学课件

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,*,*,*,湖北理工学院精品课程,医学免疫学,1,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,2,一、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,3,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,-12,mol/L,；,3.通过结合细胞外表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；,IL-2,T,细胞,自分泌,细胞因子的靶细胞,也是其产生细胞,IL-12,T,细胞,DC,旁分泌,细胞因子的靶细胞与其产生细胞非同一细胞，而是邻近细胞,TNF-,Mo/M,远处靶细胞,内分泌,高浓度细胞因子作用于,远处的靶细胞,4,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,5,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-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,6,7,第二节 细胞因子的分类,根据结构和功能，细胞因子分,6,类：,8,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根本明确，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IL有IL1-IL-35。,9,第二节 细胞因子的分类,一、白细胞介素 interleukin，IL,10,第二节 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。,11,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。,12,第二节 细胞因子的分类,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-3multi-CSF等。,13,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。,14,第二节 细胞因子的分类,五、趋化因子chemokines,15,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 factor，,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。,16,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-，可逃防止疫应答。,17,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。,18,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,等,IL-2,刺激,CTL,增殖与分化等,19,20,21,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,IgE,TGF-,与,IgA,3,、,免疫抑制作用,TGF-,抑制,CTL,、,M,IL-10,抑制,M,22,23,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,24,第四节 细胞因子受体,细胞因子受体,（跨膜糖蛋白）,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）,细胞因子通过结合细胞上,相应受体,而发挥生物学作用。,25,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。,26,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-SerWSXWS，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。,27,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。,28,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。,29,第四节 细胞因子受体,30,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。,31,第五节 细胞因子与临床,（一）细胞因子与疾病的发生,1.,细胞因子与炎症,促进炎性细胞渗出与趋化：,IL-1,、,6,、,8,及,TNF-,。,活化炎性细胞：,IL-1,、,TNF-,、,IFN-,、,GM-CSF,等。,致热并参与炎症病理性损害：,IL-1,、,TNF-,、,IL-6,。,2.,细胞因子与肿瘤,抗肿瘤作用：,TNF-,与,TNF-,杀瘤，,IFN,、,IL-4,、,SM,抑瘤，,IL-2,、,IL-1,、,IFN-,诱导,NK,、,CTL,细胞杀瘤。,促肿瘤作用：,细胞因子及相关的胞内信号系统紊乱可能参与细,胞癌变。,32,第五节 细胞因子与临床,3.,细胞因子与移植排斥反应：,IL-1,、,IL-2,、,TNF-,、,IFN-,、,IL-6,等细胞因子升高加剧排斥反应。,4.,细胞因子与免疫性疾病：,自身免疫病：,某些细胞因子参与自身免疫病的发生。,超敏反应,：,IL-4,、,IL-5,、,IL-6,和,IL-13,可促进,IgE,生成及增强活性。,免疫缺陷病：,细胞因子及受体链基因突变会引起免疫缺陷。,33,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。,34,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。,35,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。,36,感谢观看此片,欢送指导,END,37,