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文檔簡介
第七章
細胞因子(cytokine)細胞因子百科全書
:(11075):8462530;
8462468(lab)E-mai濰坊醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室一、掌握細胞因子概念及共同特性。二、掌握細胞因子的分類及主要功能。三、了解細胞因子受體
。四、掌握細胞因子的生物學(xué)活性五、了解細胞因子與臨床的關(guān)系。學(xué)習(xí)要點免疫細胞之間的相互作用方式TCR抗原肽HLA分子T細胞抗原遞呈細胞(APC)AGGTCANNNTGACCT轉(zhuǎn)錄表達細胞因子粘附分子CD4細胞因子(Cytokine,CK)是由活化細胞的具有高活性、多功能的小分子物質(zhì),通過結(jié)合細胞表面的相應(yīng)受體發(fā)揮作用。由活化的細胞,與相應(yīng)受體結(jié)合發(fā)揮作用。細胞因子的產(chǎn)生細胞抗原等刺激產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)靶細胞導(dǎo)論(introduction)(一)命名來源:單核因子、淋巴因子、集落刺激因子。結(jié)構(gòu)和功能:IL、IFN、TNF、CSF、chemokine
、GF等。細胞因子制劑作為新型免疫治療劑有著十分廣闊的應(yīng)用前景。General
Properties
of
Cytokines低分子量(lowmolecular
weight):8~80kD的蛋白或糖蛋白,多以單體形式存在。細胞因子產(chǎn)生的多源性(Multiple
sources)。細胞因子的作用方式(Mode
of
action):
細胞因子的 是一個短暫的自限性 ,有自(autocrine),旁
(paracrine)和內(nèi)(endocrine)。第一節(jié) 細胞因子的共同特性細胞因子的作用方式(Modeofaction)內(nèi)endocrine遠距離作用(IL-1、TNF)自Tparacrine血液循環(huán)旁DC胞自autocrine
臨床應(yīng)用細胞因子的作用方式與體內(nèi)自然方式是否相同?效果是否相同?如何解決該問題?細胞因子可以旁發(fā)揮作用。以自、自
或內(nèi)
的方式和旁
為主。作用
細General
Properties
of
Cytokines以較高的親和力與其受體結(jié)合,因此微量(pmol/L)的細胞因子就可對靶細胞產(chǎn)生極高的生物學(xué)作用(高效性)。例如:1pg的干擾素能保護100萬個細胞抵御1000萬
顆粒的
。細胞因子具有多效性、高效性和網(wǎng)絡(luò)性的特點。細胞因子以非特異方式發(fā)揮作用,也不受MHC的
限制,并表現(xiàn)為多效性、
性、拮抗性和協(xié)同性第一節(jié) 細胞因子的共同特性(1)多效性:一種CK可作用多種靶細胞,產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)(2)
性:
2種或2種以上的CKs可介導(dǎo)相似的功能(3)拮抗性:一種CK可抑制另一種CK的功能(4)協(xié)同性:一種CK可強化另一種CK的功能IL-6IL-4IL-13B增殖造血干細胞肥大細胞IL-4BIL-3IL-11IL-4
(-)
(+)IFN-γThTh1Th2IL-4
(+)(-)IFN-γThTha多相性網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)效應(yīng)第二節(jié)
細胞因子的主要種類及主要功能Classification
and
Functions
of
cytokine一、細胞因子的分類白細胞介素
interleukin,IL干擾素interferon,IFN腫瘤壞死因子Tumor
necrosis
factor,TNF集落刺激因子colony
stimulating
factor,CSF趨化性細胞因子chemokine生長因子growth
factor,GF一、白細胞介素(interleukin,IL)白細胞介素簡稱,指一組由多種細胞產(chǎn)生的可介導(dǎo)白細胞或免疫細胞間的相互作用,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能的細胞因子。目前國際免疫學(xué)會
的
有38種。IL-21976年Morgan等發(fā)現(xiàn)小鼠脾細胞培養(yǎng)上清中含有一種刺激胸腺細胞生長的因子,由于這種因子能促進和維持T細胞長期培養(yǎng),稱為T細胞生長因子(T
cell
growthfactor,TCGF),
1979年 命名為白細胞介素2。二、干擾素(interferon
IFN)干擾素是一類由
胞
的,具有干擾細胞或活化T細和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答作用的糖蛋白。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu),可將其分為兩型:Ⅰ型:IFN-α、β---主要由白細胞、成纖維細胞、的組織細胞等產(chǎn)生Ⅱ型:IFN-γ---主要由T、NK細胞產(chǎn)生干擾素主要功能I型干擾素功能:抗抑制細胞抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)IFN-的抗作用誘導(dǎo)刺激胞核信號轉(zhuǎn)導(dǎo)胞核IFN-誘導(dǎo)蛋白抑制病毒干擾素主要功能II型干擾素功能:抗
能力弱,能非特異性增強機體免疫功能,主要起免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤作用。激活單核巨噬細胞上調(diào)MHC
I
類分子的表達NK細胞強有力的激活因子可以使腫瘤發(fā)生
壞死的細胞因子。分類:TNF
:活化的單核巨噬細胞產(chǎn)生 亦稱惡液質(zhì)素TNF:活化的T細胞產(chǎn)生,亦稱淋巴毒素。兩種TNF的分子量為51kD,結(jié)構(gòu)為同源三聚體,具有相同的結(jié)合受體和生物學(xué)活性三、腫瘤壞死因子超(
tumor
necrosis
factor,
TNF)的細胞有生長抑制或細胞毒作用:對腫瘤細胞和被作用激活中性粒細胞和巨噬細胞,增強滅菌功能增強T、B細胞對抗原和絲裂原刺激的增殖反應(yīng)類似干擾素的作用三、腫瘤壞死因子超(
tumor
necrosis
factor,
TNF)四、集落刺激因子----(colony
stimulating
factor,CSF)指能刺激多能造血干細胞和不同發(fā)育分化階段的造血干細胞進行增殖分化,并在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)集落的細胞因子。按其作用范圍分為:粒細胞CSF(G-CSF),巨噬細胞CSF(M-CSF),粒細胞和巨噬細胞
CSF(GM-CSF)和多集落刺激因子(multi-CSF,IL-3)等。廣義上,凡是刺激造血細胞的細胞因子都可以統(tǒng)稱為CSF,如Epo,SCF、TPO、IL-11。四、集落刺激因子----(colony
stimulating
factor,CSF)現(xiàn)有一肝癌化療
,出現(xiàn)了粒細胞減少癥,可用哪種細胞因子治療?招募血液中的單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等進入 發(fā)生的部位。根據(jù)半胱苷酸的位置、排列方式和數(shù)量,可分為四個亞①CC趨化性細胞因子,如單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)②CXC趨化性細胞因子,如IL-8③C趨化性細胞因子,如淋巴細胞趨化蛋白④CX3C趨化性細胞因子,如Fractalkine五、趨化因子(
Chemokine)根據(jù)半胱苷酸的位置、排列方式和數(shù)量,可分為CCX3CfranctalKine成員四個亞 (p63表6-5)CMCP1-5等NCC
CC
C
CCXCCCRCXXR受體結(jié)構(gòu)lymphotactin等CRC
C
CCXXXC
C
CCXCRIL-8,MIP-1等CXC
C
C不同的趨化因子其趨化譜不同單核細胞中性粒細胞淋巴細胞CCR5是HIV T細胞和巨噬細胞的共受體(Co
receptors)六、轉(zhuǎn)化生長因子(transforming
growth
factor
TGF
)轉(zhuǎn)化生長因子是一組調(diào)節(jié)細胞生長和分化的細胞因子。TGF-α是一種由多細胞,包括上皮和間葉細胞 的多肽生長因子,可與EGFR結(jié)合,TGF-β不能與EGFR結(jié)合。TGF-β是一種強有力的抑制性細胞因子抑制T細胞增殖在多克隆激活劑和混合淋巴細胞反應(yīng)中抑制CTL成熟抑制巨噬細胞活化某些腫瘤細胞通過 大量TGF-β逃逸免疫系統(tǒng)。
-S-S-
-S-S-
-S-S-
CCCCC1C3C2C1C3C2C1C3C2C1C3C2G
protein
IgsuperfamilyType
Icytokine-R(hemopoietin)Type
IIcytokine-R(INFfamily)TNF-R
familyChemokine-RIL-1
M-CSFC-kitIL-2
IL-9GM-CSFIL-3
IL-11
G-CSFIL-4
IL-12
EPOIL-5
IL-13IL-6
IL-15IL-7
OSMIFN-
IFN-
IFN-
IL-10TNF-
TNF-
CD40LNGFFASLIL-8RANTESMIP-1PF4WSXWSConservedcycteins第三節(jié)
細胞因子的受體(cytokine
receptor)第三節(jié)
細胞因子的受體(cytokine
receptor)二、細胞因子受體的共同特點(common
properties
ofcytokinereceptors)共用信號鏈I型細胞因子受體
的多數(shù)成員屬多亞單位受體,其中一種亞單位是細胞因子結(jié)合亞單位,另一為細胞信號傳遞亞單位。多種I型細胞因子受體有共用的相同的信號傳遞亞單位,如
IL-3、IL-5和GM-CSF受體共用β鏈;IL-2、4、7、9、15共用γ鏈。X-lined
SCID
withB
Cells(SCIDwith
CD132
Dysfunction)二、可溶性細胞因子受體(Soluble
cytokine
receptor,sCKR)自細胞膜脫落形成可溶性細胞因子受體
抑制細胞因子的生物學(xué)活性。多數(shù)可溶性細胞因子受體在體液中的水平與某些疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。第三節(jié)
細胞因子的受體(cytokinereceptor)第四節(jié) 細胞因子的生物學(xué)作用-介導(dǎo)和調(diào)節(jié)固有免疫-介導(dǎo)和調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫-刺激造血-參與炎癥反應(yīng),包括IFN、TNF、多由單核巨噬細胞IL-1、IL-6等。激活巨噬細胞(IFN-γ)激活NK細胞(IFN-γ,IL-15)抑制
(IFN-α)1.介導(dǎo)和調(diào)節(jié)固有免疫(Mediators
and
regulators
of
innate
immunity)2.介導(dǎo)和調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫(Mediators
and
regulators
of
adaptive
immunity)主要由活化的T細胞IFN-γ促進APC高表達MHCII類分子IL-1輔助T細胞活化IL-2促進T細胞增殖活化IL-4促進B細胞增殖分化IL-10抑制抗原提呈,起負調(diào)控作用TGF-β抑制淋巴細胞增殖。,從長與某如致目望張3.
刺激造血(Stimulation
of
hematopoiesis)主要有IL-1、TNFα、IL-6、IL-8、IFN-γ等。IL-1、TNFα、IFN-γ等可促進炎癥細胞粘附,和滲出。IL-8趨化炎癥細胞滲出。IL-1、TNFα、
IL-6可直接刺激發(fā)熱中樞引起全身發(fā)熱。4.參與炎癥反應(yīng)(Involvement
in
inflammation)利用細胞因子抑制劑治療炎癥性疾病,例如IL-1的受體拮抗劑(IL-lra)和抗TNFα抗體治療敗血性休克、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等,已收到初步療效。該類細胞因子的用途?Active
recruitment
ofthe
cells
to
thesites
ofinfection
recognition
ofmicrobes
phagocytosis
destruction第五節(jié) 細胞因子與臨床(Cytokine
and
disease)(Cytokine
and
disease1.細胞因子與臨床diagnosis)IL-3,
CSF異常與造血功能異常TNF可誘發(fā)重癥肝炎和惡病質(zhì)第五節(jié) 細胞因子與臨床(Cytokine
and
disease)細胞因子與疾病治療(Cytokine
and
diseasetreatment)細胞因子補充療法細胞因子拮抗療法:TNF-α與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎過繼免疫療
AK細胞,TIL免疫效應(yīng)細胞(TIL,CTL)介導(dǎo)的細胞因子
治療細胞因子 轉(zhuǎn)染腫瘤細胞 瘤苗。第五節(jié) 細胞因子與臨床(Cytokine
and
disease)細胞因子與疾病預(yù)防(Cytokine
and
diseaseprevention)CSF、IL-2、IL-6預(yù)防放療化療引起的骨髓抑制細胞因子的檢測方法(Cytokine
assay)(見第二十七章)Cytokine,CKAutocrine
paracrine
endocrine
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