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医学免疫学 Medical Immunology 第五版 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 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 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， 1010-12 -12mol/L mol/L； 3. 通过结合细胞表面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 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； l 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 l 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 l 拮抗性 一种CK抑制其他CK的功能 l 协同性 一种CK增强其他CK的功能 第一节 细胞因子的共同特点 6.细胞因子的网络特性 u 细胞因子相互诱生 IL-1诱生IL-2，IL-2诱生TNF等 u 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 u 细胞因子之间生物活性的相互影响 拮抗性和协同性 第二节 细胞因子的分类 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chemokine 生长因子growth factor，GF 根据结构和功能，细胞因子分6类： 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基本明确，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 目前已知IL有IL1 - IL-35。 第二节 细胞因子的分类 一、白细胞介素 （interleukin，IL） 名 称产生细胞效 应 淋巴细胞活化因子 (LAF） IL-1 单核巨噬细胞，树突状细 胞纤维母细胞内皮细胞 T和B细胞增殖和分化,刺 激造血细胞,参予炎症反 应 T细胞生长因子 IL-2 活化的T细胞 T和B增殖分化，增强NK细 胞，单核细胞杀伤活性 多集落刺激因子 (multi-CSF）IL-3 活化的T细胞 多能造血干细胞增殖，促 肥大细胞，嗜酸，嗜碱性 粒细胞增殖与分化 第二节 细胞因子的分类 二、干扰素家族 （interferon, IFN） 名称类型主要产生细胞功能 IFN-型干扰素 浆细胞样树突状细 胞，淋巴细胞，单 核-巨噬细胞 抗病毒，免疫调节，促进MHC 类和类分子的表达 IFN-型干扰素 成纤维细胞 抗病毒，抗肿瘤，免疫调节，促 进MHC和类分子的表达 IFN-型干扰素活化T细胞、 NK细胞 激活巨噬细胞，抗病毒，促进 MHC分子表达和抗原提呈，抑 制Th2细胞分化，促进Th1细胞 分化 -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。 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。 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-3（multi-CSF）等。 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。 第二节 细胞因子的分类 五、趋化因子（chemokines） 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。 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。 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 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 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 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。 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： u自身免疫病： 某些细胞因子参与自身免疫病的发生。 u超敏反应 ：IL-4、IL-5、IL-6和IL-13可促进IgE生成及增强活性。 u免疫缺陷病：细胞因子及受体链基因突变会引起免疫缺陷。 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。 第五节 细胞因子与临床 （二）细胞因子及其相关生物制品 n细胞