免疫學 第七章 細胞因子課件

第七章細胞因子

Cytokine教學要求與內(nèi)容掌握細胞因子的概念、種類、共同特征；熟悉細胞因子的生物學活性；了解各類細胞因子的特性；細胞因子的受體；細胞因子的臨床意義。教學提綱細胞因子的概念和共同特征；細胞因子的分類；細胞因子的生物學活性；細胞因子的臨床意義。細胞因子作為細胞間信息傳遞分子，介導調(diào)節(jié)多種細胞生理功能。細胞因子可介導免疫細胞間的相互作用,調(diào)節(jié)免疫應答，參與炎癥反應,刺激造血功能等.第一節(jié)細胞因子的共同特性一、細胞因子的理化特性絕大多數(shù)細胞因子為低分子量的多肽或可溶性糖蛋白。多數(shù)細胞因子以單體形式存在，少數(shù)細胞因子如IL-10、IL-12、M-CSF、TGF-β等以二聚體形式存在，TNF以三聚體形式存在。二、細胞因子的分泌特點（一）多源性體內(nèi)各種免疫細胞如T細胞、B細胞、單核巨噬細胞等，某些非免疫細胞如血管內(nèi)皮細胞等，以及某些腫瘤細胞都能夠產(chǎn)生細胞因子。（三）多向性接受某種抗原或絲裂原刺激后，一種細胞可以分泌多種細胞因子，幾種不同類型的細胞也可以產(chǎn)生一種或幾種相同的細胞因子。三、細胞因子的生物學作用特點（一）作用方式：

細胞因子以自分泌、旁分泌或內(nèi)分泌的形式發(fā)揮作用。細胞因子的作用方式（二）通過細胞因子受體發(fā)揮效應細胞因子通過結(jié)合靶細胞表面高親和力受體發(fā)揮生物學效應，只需極少量（pmol/L水平)就能產(chǎn)生明顯生物學效應。CK通過CK受體發(fā)揮效應（三）生物學作用的多樣性介導免疫細胞間的相互作用,調(diào)節(jié)免疫應答，參與炎癥反應,刺激造血功能等.（四）效應的復雜性1、多效性：一種細胞因子可以作用于多種靶細胞，產(chǎn)生多種生物學效應。細胞因子不同的調(diào)節(jié)作用與其本身濃度、作用靶細胞的類型以及同時存在的其它細胞因子種類有關(guān)。IL-4Th細胞肥大細胞Th細胞B細胞細胞因子的多效性5、網(wǎng)絡(luò)性：細胞因子的作用不是孤立存在的，它們之間可通過合成分泌的相互調(diào)節(jié)、受體表達的相互控制、生物學效應的相互影響而形成復雜的網(wǎng)絡(luò)。表現(xiàn)在：①一種細胞因子誘導或抑制另一種細胞因子的產(chǎn)生；②誘導或抑制靶細胞表面某些細胞因子受體的表達等。（六）細胞因子的作用具有兩面性在生理條件下，細胞因子可發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)、促進造血功能和抗感染、抗腫瘤等對機體有利的作用。而在某些特定條件下，細胞因子又具有介導強烈炎癥反應和誘導自身免疫性疾病、腫瘤、血液系統(tǒng)疾病和腎病發(fā)生等對機體有害的病理學作用。第二節(jié)細胞因子的分類一、細胞因子的分類細胞因子種類繁多，分類方法尚不統(tǒng)一。目前最常用的方法是根據(jù)結(jié)構(gòu)和生物學功能對其進行分類，將細胞因子分為白細胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子、趨化性細胞因子和生長因子等六類。（一）白細胞介素（interleukin，IL）白細胞介素是一組由淋巴細胞、單核-巨噬細胞和其他非免疫細胞產(chǎn)生的能介導白細胞之間或白細胞與其他細胞之間相互作用的細胞因子。其主要作用是調(diào)節(jié)細胞生長分化、參與免疫應答和介導炎癥反應。

IFNIFN-αIFN-βIFN-γⅠ型干擾素白細胞、成纖維細胞、感染的組織細胞產(chǎn)生Ⅱ型干擾素活化T細胞和NK細胞產(chǎn)生（二）干擾素（IFN）：抗病毒，抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用（三）腫瘤壞死因子（tumornecrosisfactor，TNF）能使腫瘤細胞或腫瘤組織發(fā)生出血壞死。根據(jù)來源和結(jié)構(gòu)不同，分為TNF-α和TNF-β兩種類型。TNF-α主要由活化的單核巨噬細胞產(chǎn)生，T細胞、NK細胞和肥大細胞也可產(chǎn)生，也稱為惡液質(zhì)素；TNF-β主要由活化的T細胞產(chǎn)生，通常只在局部發(fā)揮效應，又稱淋巴毒素。

TNF

TNF-α

TNF-β惡液質(zhì)素淋巴毒素活化的單核巨噬細胞，T細胞、NK細胞和肥大細胞活化T細胞腫瘤壞死因子（TNF）功能：抗病毒，抗腫瘤，免疫調(diào)節(jié)作用，促炎癥反應和致熱作用等TNFα/β：協(xié)同IFN-γ的作用；直接細胞毒作用；介導炎癥等（四）集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）是一類由活化的T細胞、單核巨噬細胞、血管內(nèi)皮細胞和成纖維細胞等產(chǎn)生的能選擇性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增殖分化，在體外半固體培養(yǎng)基中形成相應細胞集落的細胞因子。根據(jù)功能和作用細胞不同，分為巨噬細胞集落刺激因子、粒細胞集落刺激因子、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、紅細胞生成素、血小板生成素、干細胞生成因子等。淋巴樣干細胞粒細胞紅細胞血小板單核細胞Nk細胞細胞TB細胞MSC髓樣干細胞SCFSCFIL-7IL-11IL-12IL-15IL-7IL-3G-CSFEPOM-CSFTPO（五）趨化性細胞因子（chemokine）是一組對白細胞具有趨化和激活作用的細胞因子。主要功能是招募血液中的單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等進入感染發(fā)生的部位。根據(jù)趨化因子蛋白質(zhì)氨基端所含半胱氨酸殘基的排列方式分為四個亞家族趨化因子

CXCα亞家族IL-8γ亞家族淋巴細胞趨化蛋白（lymphotactin)CC

C

β亞家族單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）CX3Cδ亞家族Fractalkine（六）生長因子（growthfactor，GF）是一類可以調(diào)節(jié)和促進不同類型的細胞生長和分化的細胞因子。生長因子在免疫應答、腫瘤發(fā)生、損傷修復等方面有重要作用。生長因子種類很多，主要包括轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）、表皮生長因子（EGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、成纖維細胞生長因子（FGF）、神經(jīng)生長因子（NGF）、血小板衍生的生長因子（PDGF）和肝細胞生長因子（HGF）等。第三節(jié)、細胞因子的主要生物學作用抗感染和抗腫瘤作用；參與和調(diào)節(jié)免疫應答；刺激造血功能；介導炎癥反應；促進創(chuàng)傷的修復；細胞因子在早期抗病毒感染中發(fā)揮重要作用細胞因子和免疫調(diào)節(jié)免疫細胞的起源與分化促進創(chuàng)傷的修復

許多細胞因子在組織損傷的修復中具有重要的作用。血管內(nèi)皮細胞生長因子（VEGF）可促進血管和淋巴管的生成；表皮生長因子（EGF）促進上皮細胞、成纖維細胞和內(nèi)皮細胞的增殖，促進皮膚潰瘍和創(chuàng)口的愈合。第四節(jié)細胞因子受體細胞因子受體均為跨膜分子，由胞膜外區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)組成。一、細胞因子受體的分類1、免疫球蛋白超家族2、I類細胞因子受體家族3、II類細胞因子受體家族4.腫瘤壞死因子受體超家族5.趨化因子受體家族二、可溶型細胞因子受體和細胞因子受體拮抗劑細胞因子的受體結(jié)構(gòu)示意圖第五節(jié)細胞因子的臨床意義一、細胞因子與疾病的發(fā)生（一）引發(fā)內(nèi)毒素中毒性休克革蘭陰性菌等病原體嚴重感染時，菌體脂多糖（內(nèi)毒素）釋放，刺激單核巨噬細胞/中性粒細胞過度表達IL-1、TNF-α和IL-6等促炎細胞因子，可導致產(chǎn)生內(nèi)毒素中毒性休克，重者可產(chǎn)生彌散性血管內(nèi)凝血而導致死亡。（二）與某些腫瘤的形成有關(guān)細胞因子及其受體異常表達與某些腫瘤的形成密切相關(guān)。如某些腫瘤細胞可通過分泌大量TGF-β和IL-10等細胞因子，對巨噬細胞、NK細胞和CTL細胞的殺瘤活性產(chǎn)生抑制作用，從而有助于腫瘤的形成。（三）與某些免疫相關(guān)性疾病的發(fā)生有關(guān)1、免疫缺陷?。耗承┘毎蜃踊蚱涫荏w缺陷可引發(fā)免疫缺陷病，如IL-2Rγ鏈基因突變，可導致性聯(lián)重癥聯(lián)合免疫缺陷病。2、Ⅰ型超敏反應：體內(nèi)Th1細胞和Th2細胞之間的動態(tài)平衡破壞，Th2細胞功能異常增高，可產(chǎn)生過量IL-4、5、6等細胞因子，導致特異性IgE類抗體產(chǎn)生，引發(fā)Ⅰ型超敏反應。3、自身免疫病：體內(nèi)Th1細胞功能異常增高，產(chǎn)生過量IFN-γ，可誘導自身組織細胞表達MHCⅡ類分子，使相應自身反應性T細胞活化，引發(fā)自身免疫性疾病，如胰島素依賴性糖尿病。4、移植排斥反應：IL-2和IFN-γ等細胞因子參與急性移植排斥反應。測定IL-2、IFN-γ等細胞因子或其可溶性細胞因子受體的水平，可作為監(jiān)測移植排斥反應的指標之一。ProposedMechanismoftheCytokineStormEvokedbyInfluenzaVirus

二、細胞因子與疾病的診斷及治療（一）診斷檢測細胞因子用于診斷缺少特異性，只能作為疾病診斷的參考指標。如：IL-2、IL-4、IL-5、IFN-γ等缺失——T細胞活化及功能缺陷；TNF-α（血清）升高——類風濕關(guān)節(jié)炎、感染性休克等。（二）治療有細胞因子補充療法和細胞因子阻斷療法兩種治療方式。1、治療炎癥反應。2、治療惡性腫瘤。3、治療自身免疫性疾病。4、治療移植排斥。5、治療造血系統(tǒng)疾病。