第六章 细胞因子（新）课件

第六章 细胞因子 生化与分子生物学教研室 陈水亲 细胞因子：是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激 细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质，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。 第一节 细胞因子的共同特点 1、多为小分子（8-30kD）多肽。 2、在较低浓度下即有生物学活性。 3、通过结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应 。 4、以旁分泌、自分泌或内分泌（TGF-、IL-1和M- CSF） （图6-1）的方式发挥作用。 自分泌 autocrine 内分泌 endocrine 血液循环 远距离作用 旁分泌 paracrine 作用于比邻细胞 作用于分泌细胞自身 细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式 IL-2 IL-12 IL-1、TGF- T细胞 T细胞 T细胞 M M 一种细胞可产生多种细胞因子，不同 细胞也可产生一种或几种相同的细胞因子。 如： 1、IL-1：可由单核/巨噬细胞、内皮细胞、B细 胞、成纤维细胞、表皮细胞产生。 2、活化T细胞：可产生IL-2、IL-6、IL-10、IL- 13、IFN-、TGF-、GM-CSF等。 （1）多源性： 5、具有多源性、多效性、重叠性、拮抗性、协 同性及网络性。 肥大细胞 胸腺细胞 B IL-4 多效性 pleiotropy 活化、增 殖、分化 增殖 增殖 （2）多效性：一种细胞因子可对多种靶细胞发生作用， 产生多种不同的生物学效应。 拮抗性 antagonism 重叠性 redundancy （3）重叠性：几种不同的细胞因子也可对一种靶细胞发生 作用，产生相同或相似的生物学效应。 （4）拮抗性：一种细胞因子抑制其他细胞因子的功能表现 出拮抗性，如IL-4抑制干扰素刺激Th0细胞向Th1细胞分化 的功能。 第二节 细胞因子的分类 根据结结构和功能，细细胞因子可被分为为白 细细胞介素、干扰扰素、肿肿瘤坏死因子、集落刺 激因子、趋趋化性细细胞因子和生长长因子六类类。 1、白细胞介素（IL）：由淋巴细胞、单核细 胞及其他细胞产生，介导白细胞间及参与其 他细胞的相互作用，具有免疫调节、造血及 炎症过程起调节作用。有IL-1至IL-35。 2、干扰素（IFN）：由微生物或干扰素诱生 剂剌激细胞产生，具有干扰病毒感染和复制 的能力。最早发现的细胞因子（1957年）。 分类： IFN-和IFN- ：由浆细胞样树突状细胞 及病毒感染细胞产生。 IFN-：活化T细胞和NK细胞产生。 功能： 抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、抑制细胞增 殖、引起发热。 3、肿瘤坏死因子（TNF）：一类能直接造成 肿瘤细胞死亡的因子。 分类： TNF-：单核吞噬细胞产生。 TNF-：活化T细胞产生。 功能： 抗肿瘤，杀伤的抑制肿瘤细胞；免疫调 节，增强MHC-I类分子的表达；引起炎症反 应，发热；恶液质（大量TNF-），呈进行 性消瘦，因而TNF-又称恶液质素。 4、集落剌激因子（CSF）：是指能够刺激 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，在半固体培养基中形成相 应细胞集落的细胞因子。目前发现的CSF有 G-CSF（粒细胞集落剌激因子）、M-CSF（ 巨噬细胞集落剌激因子）、GM-CSF（粒细 胞和巨噬细胞集落剌激因子）、multi-CSF （多集落剌激因子，IL-3）。 另外：SCF（干细胞因子）、EPO（红 细胞生成素）、TPO（血小板生成素）、IL- 13。 5、趋化性细胞因子：主要由白细胞与造血微 环境中的基质细胞分泌，可结合内皮细胞表 面，具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细 胞、嗜酸性粒细胞和嗜硷性粒细胞的趋化和 激活活性。有CXC、CC、C、CX3C趋化性细 胞因子。如：IL-8、MCP-1、Lymphotactin 、FranctalKine。 6、其他细胞因子（GF）：是具有剌激细胞生 长作用的细胞因子。有TGF-、EGF、 NGF 、FGF、 VEGF 、PDGF等。 第三节 细胞因子的生物学活性 1、调节固有免疫应答： 对对DC、单单核-巨噬 细细胞、中性粒细细胞、NK细细胞、NKT细细胞、 T细细胞发挥发挥 多种重要的调节调节 作用。 2、调节适应性免疫应答：调节B细胞和T 细细胞的发发育、分化和效应应功能的发挥发挥 。 3、剌激造血：集落剌激因子所引起。 （图6-2） 4、促进凋亡，直接杀伤靶细胞： 5、促进创伤的修复：包括IL-8在内的多种 CXC趋化性细胞因子和成纤维细胞因子可促 进血管的新生。这对组织的损伤修复有重要 的病理生理意义。 第四节 细胞因子受体 一、细胞因子受体的分类 1、免疫球蛋白超家族受体：IL-1和IL-18。 2、I类细胞因子受体家族：胞外区有两个半 胱氨酸残基和WSXWS基序（W为色氨酸、 S为丝氨酸、X为任氨基酸）。有IL-2、3、4 、5、6、7、9、11、13、15；GM-CSF、G -CSF受体。 3、II类细胞因子受体家族（干扰素受体家族 ）：胞外区有四个不连续的半胱氨酸残基。有 IFN-、IFN-、IFN-、IL-10的受体。 4、肿瘤坏死因子受体家族：富含半胱氨酸的 基序。有TNFR、NGFR、CD40和Fas分子。 5、趋化性细胞因子受体（CKR）家族：是 G-蛋白偶联受体，由7个疏水性的跨膜区组成 ，和相应的配体结合后，经偶联GTP结合蛋白 而发挥生物学作用。有CXC-CKR、CC-CKR 、C-CKR、CX3C-R。（图6-3） 二、多亚单位受体和细胞因子受体共用亚单 位（图6-4） 型细胞因子受体家族的多数成员属多 亚单位受体，其中一种亚单位是细胞因子结 合亚单位，另一种是信号传递亚单位。如： 1、IL-3、5、GM-CSF受体均由和亚单位 组成，其中亚单位是结合亚单位，亚单位 是信号传递亚单位。 2、IL-6R、IL-11R具有相同的gp130信号传 递亚单位。 3、IL-2、4、7、9、15受体有相同的链。 三、可溶型细胞因子受体 有sIL-1、2、4、5、6、7、8R，sG- CSFR、sGM-CSFR、sIFN-R和sTNFR 等，可溶型细胞因子受体可作为相应细胞 因子的运载体