第六章 细胞因子

1、第六章 细胞因子 （Cytokine） 教学内容与要求：、掌握细胞因子的概念。2.、掌握细胞因子的主要特性和功能特点。3、掌握细胞因子的分类。4、了解细胞因子与临床。教学时数：2学时教学对象：2006级医疗五年制教学手段：多媒体课件时间安排：第一节 细胞因子的概述（0.5学时）第二节 细胞因子的分类（0.5学时）第三节 细胞因子的受体（0.2学时）第四节 细胞因子的生物学活性（0.5学时）第五节 细胞因子及其受体相关的生物制品（0.3学时）第一节 细胞因子概述一、细胞因子的概念细胞因子(cytokine,CK)是主要由活化的免疫细胞（单核/巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等）或间质细胞（血管

2、内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等）所合成、分泌，具有调节细胞生长、分化成熟、调节免疫应答、参与炎症反应、促进创伤愈合和参与肿瘤消长等功能的多肽类活性分子。二、细胞因子的共性 Properties of Cytokines 1理化特性 绝大多数细胞因子为分子量小于25kDa的糖蛋白。2产生特点 （1）多细胞来源：一种因子可由多种细胞在不同条件下产生，一种细胞也可产生多种不同细胞因子。（2）自分泌或旁分泌：一种细胞所产生的细胞因子作用于其本身，称为自分泌(autocrine)，若作用于邻近细胞，称为旁分泌(paracrine)。（3）瞬时性：接受刺激立即合成、分泌，刺激结束后细胞因子的产生随即停止

3、。（4）静止的细胞一般不产生细胞因子。 3生物学作用特点 (1) 通过与相应受体结合而发挥作用。 (2)微量高效性：一般在pg(10-g)水平即有明显生物学作用。 (3) 局限性：在生理状态下，多数细胞因子以旁分泌或自分泌形式作用于产生细胞本身或旁邻细胞，仅在产生的局部发挥作用。(4)多效性和重叠性：一种细胞因子可作用于多种靶细胞，产生不同功能。 (5)多样性和网络性：细胞因子在体内显示功能的多样性， （6）非特异性：细胞因子多由免疫细胞在特定抗原或丝裂原刺激下所产生，但其对靶细胞发挥功能却为非特异性，也不受MHC限制。 4、细胞因子功能受多种因素调节 autocrineCirculation

4、paracrineendocrineFig The action manners of cytokines第二节 细胞因子分类 Category 一 白细胞介素(interleukin, IL) 目前已发现20余种，主要由淋巴细胞、 单核细胞或其它细胞产生，可调节细胞间相互作用，参与免疫调节、造血以及炎症过程。 二 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 最初因发现其能造成肿瘤组织出血坏死而得名。根据其产生来源和结构不同，可分为TNF-和TNF-，二者生物学活性相似。 三. 干扰素(interferon, IFN) 由多种细胞产生，可干扰病毒感染和复制，故得名。根

5、据其来源和结构不同，可分为型（IFN-、IFN-）和型（IFN-）。 四. 集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF) 包括G-CSF、M-CSF、GM-CSF、Multi-CSF(IL-3)、SCF、EPO等。不同CSF可刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖、分化，在半固体培养基中形成相应细胞集落，还可促进成熟细胞的功能。 五. 趋化性细胞因子(chemokine )依据其分子N端含1个还是2个半胱氨酸，以及2个半胱氨酸为相邻或被一个或多个其它氨基酸分隔，可分为C-X-C（Cys-X-Cys）/亚族、C-C（Cys-Cys）/亚族和C（Cys）/亚族，主要

6、发挥对不同靶细胞的趋化作用。六.生长因子（g growth factor-，TGF-） 包括TGF-15，是一类具有很强的抑制免疫反应的细胞因子。其它生长因子(growth factor,GF) 如内皮细胞生长因子（epidermal growth factor,EGF）、血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor,PDGF）等。它们均可不同程度地促进相应细胞增殖的作用。第三节 细胞因子的受体根据细胞因子受体三个区域cDNA序列及氨基酸序列的同源性和结构特征，可将细胞因子受体分为: 1免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily，

7、 IGSF） 该家族成员胞外部分均具有一个或数个免疫球蛋白(Ig)样结构域 ，如IL-1Rt(CD121a)、IL-1Rt(CD121b)、IL-6R(CD126)、gp130 (CDw130)等。 2造血细胞因子受体超家族 造血细胞因子受体超家族(haemopoietic cytokine receptor superfamily，HCR)又称细胞因子受体家族(cytokine receptor family)，可分为红细胞生成素受体超家族(erythropoietin receptor superfamily, ERS)和干扰素受体家族(interferon receptor family

8、)。 3 肿瘤坏死因子受体超家族 该超家族受体胞膜外由36个约40个氨基酸组成的富含Cys区域，每个区域含46个Cys。 4趋化性细胞因子受体 所有趋化性细胞因子受体都属于G蛋白偶联受体，N端在胞膜外， C端位于胞浆内。为7螺旋跨膜蛋白，每个穿膜区(transmembrane domain, TMD)均为螺旋。第四节 细胞因子生物学活性 function of cytokines（一）抗菌作用（二）抗病毒作用介导非特异免疫，促进炎症反应 由单核/巨噬细胞分泌的细胞因子具有强大的抗病毒、抗细菌感染作用。如型IFN、IL-15、IL-12可抑制细胞合成DNA和RNA病毒复制的酶，从而干扰病毒复制，

9、促进NK细胞增殖并增强其对病毒感染细胞的杀伤能力。TNF-、IL-1、IL-6和趋化性细胞因子可促进血管内皮细胞表达粘附分子，促进炎症细胞在感染部位浸润、活化和释放炎症介质。 （三）调节免疫应答 在免疫应答过程中，细胞因子发挥重要的调节作用。免疫细胞通过分泌细胞因子而相互刺激或抑制。IFN可诱导MHC-类分子表达，促进抗原提呈；IL-10可抑制抗原递呈；IL-2、4、5、6等均可促进T、B细胞活化、增殖和分化，而TGF-则起抑制作用。 （四）刺激造血 多种细胞因子形成一个控制造血的复杂网络，参与调控多能造血干细胞分化为成熟血细胞的各个阶段。 4形成神经-内分泌-免疫系统调节网络 细胞因子与神经

10、肽/神经递质、激素均是神经-内分泌-免疫系统网络的关键信息分子，参与对机体整体生理功能的调节。一方面，某些细胞因子可促进神经细胞分化、成熟、再生、移行和神经递质、内分泌激素的释放等；另一方面，神经系统和内分泌系统也可抑制或促进某些细胞因子（如IL-1、TNF）的合成和分泌。 （五）促进血管的生成 第五节 细胞因子及其受体相关的生物制品Summary1. Cytokines are a family of proteins that mediate many of the responses of innate and adaptive immunity. Many cells types ma

11、y produce the same cytokines, and individual cytokines often act on diverse cell types. Cytokines are synthesized in response to inflammatory or antigenic stimuli and usually act locally, in an anticrime or paracrine fashion, by binding to high-affinity receptors on target cells. Certain cytokines m

12、ay be produced in sufficient quantity to circulate and exert endocrine actions. For many cell types, cytokines serve as growth factors.2. Cytokines mediate their actions by binding with high affinity .3. The cytokines that mediate innate immunity are produced mainly by activated macrophages.4. The c

13、ytokines that mediate and regulate adaptive immune responses are produced mainly by antigen-stimulated T lymphocytes.5. Cytokines serve many functions that are critical to host defense against pathogens and provide links between innate and adaptive immunity. Cytokines contribute to the specializatio

14、n of immune responses by activating different types of effector cells. Cytokines also regulate the magnitude and nature of immune responses by influencing the growth and differentiation of lymphocytes. Finally, cytokines provide important amplification mechanisms that enable small numbers of lymphocytes specific for any one antigen to activate a variety of effector mechanisms to eliminate the antigens.6. Excessive pro