细胞因子解说PPT演示课件

,细胞因子&白细胞分化抗原和黏附分子,主 要 内 容,细胞因子及其受体概述细胞因子的共同特征细胞因子的生物学作用重要的细胞因子,第五章 细胞因子,细胞因子（cytokine, CK）是一类具有多种功能的高活性小分子蛋白质，主要由活化的免疫细胞或非免疫细胞分泌的,在免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重要作用，并广泛参与机体其他生理功能和某些病理过程发生发展。,第一节 细胞因子及其受体概述,来源：多种细胞，免疫细胞，非免疫细胞，某些肿瘤细胞，相互诱生。分布：可溶性蛋白分布于组织间质和体液中，跨膜分子表达于特定细胞表面。,按其结构与功能分类1.白细胞介素（interleukin, IL)淋巴细胞,单核细胞,其他非单个核细胞产生。调节细胞间的相互作用,参与免疫调节,造血及炎性反应。,2.干扰素（interferon, IFN）：I型（、），II型（）第一个，抗病毒,抗肿瘤,免疫调节,控制细胞增殖及引起发热等。白细胞,成纤维细胞和活化T细胞产生。,3.肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）： ，（淋巴毒素，LT）单核吞噬细胞和活化T细胞产生。杀伤肿瘤细胞,参与免疫调节,发热和炎症的发生。恶病质素,4.集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF）刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖分化,还可促进成熟细胞的功能。巨噬细胞CSF（M-CSF）、粒细胞CSF（G-CSF）、巨噬细胞/粒细胞CSF（GM-CSF）、干细胞CSF（SCF）、红细胞生成素（EPO）等。,5.生长因子（growth factor, GF）介导不同类型细胞生长和分化。TGF-,NGF, EGF等。,6.趋化因子（chemokine）对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子。化学趋化活性,在细胞黏附,脱颗粒与生物活性介质释放,血管生成,造血细胞和免疫细胞发育,淋巴器官起源中起作用。,1、胞外配体结合区、跨膜区、胞内区 根据CKR胞膜外区氨基酸序列的同源性和结构特征，将CKR分为：（一）造血细胞因子受体家族:型（二）干扰素受体家族：型（三）免疫球蛋白超家族（四）肿瘤坏死因子受体家族：型（五）趋化因子受体家族:7跨膜受体,细胞因子受体（cytokine receptor, CKR）,CKR多为两个或两个以上的异源二聚体或多聚体，常包括特异性配体结合链和信号转导链。公有链： 一条肽链参与多种CKR的组成，称为“公有链”，主要与信号转导有关。特异性配体结合链称为“私有链”。CK功能的重叠性主要是由CKR共用链决定的。公有亚单位异常，可导致相关细胞因子受体缺陷，使多种细胞因子不能发挥效应。,2、细胞因子受体的公有亚基,细胞因子受体公有链,3、可溶性细胞因子受体 (sCKR ),sCKR 是CKR的一种特殊形式。sCKR的氨基酸序列与mCKR 胞膜外区同源，仅缺少跨膜区和胞质内区。通过膜受体脱落或mCKR的不同剪接而形成。sCKR与细胞因子特异性结合，但亲和力一般比mCKR低。,sCKR生物学功能,1. 将细胞因子转运至机体相关部位，增加局部细胞因子浓度，有利于细胞因子在局部发挥作用。2. 作为膜受体的正常代谢途径, 使处于活化状态的细胞恢复至正常水平。3.与膜受体竞争结合细胞因子，下调相应细胞因子的作用。4.减缓细胞因子衰变，维持并延长低水平细胞因子的生物学活性。5.一些sCKR和相应细胞因子特异性结合后，再与靶细胞表面细胞因子受体的信号转导亚单位结合，上调相应细胞因子的生物作用。sIL-6R+IL-6 +gp130,第二节 细胞因子的共同特征,1、多样性：作用于多种细胞，多种生物学效应2、局部性：自分泌或旁分泌为主，内分泌,作用方式：自分泌，旁分泌，内分泌,Autocrine (自分泌）,T cell,IL-2,IL-2R,Paracrine (旁分泌）,T cell,IL-12,IL-12R,Endocrine (内分泌）: IL-1, IL-6, TNFa,3、高效性：细胞因子与其受体以高亲和力结合，微量pmol即可发挥作用。4、短暂性：细胞因子的分泌是一个短时自限过程，没有前体储存，信号刺激后从基因转录水平开始合成分泌，刺激停止后，分泌即停止，自我调控。,5、作用的复杂性重叠性：不同的细胞因子可作用于同一种细胞，产生相同或相似的生物学效应。双向性：同一种细胞因子在不同微环境或针对不同靶细胞，可能显示相反的生物学效应。,IL-2 IL-4 IL-5,重叠性,均有刺激B细胞增殖的功能, 网络性:细胞因子调节网络诱导或抑制彼此的产生调节同一受体表达调节其他受体表达与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分子系统,第三节 细胞因子的生物学作用,1、参与免疫细胞分化和发育1）免疫细胞的起源与分化2)T、B细胞分化发育：胸腺骨髓微环境的细胞因子3）免疫细胞在外周组织中分化：IL-4，GM-CSF诱导单核细胞分化为DC;IFN-促进Th0细胞分化为Th1细胞；IL-4促进Th0分化为Th2细胞。,诱导B细胞增殖和类别转换,2、参与免疫应答和免疫调节 在免疫应答识别阶段 IFN可诱导MHC-类分子表达，促进抗原提呈；IL-10可起相反的作用，抑制抗原提呈；在增殖和分化阶段 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；在效应阶段 趋化因子可趋化炎性细胞，巨噬细胞活化因子（如TNF-，IL-1、IFN-、GM-CSF等）可使巨噬细胞活化，增强其吞噬和杀伤功能。,3、参与固有免疫和炎症反应：激活固有免疫细胞促进肝细胞合成急性期蛋白促炎细胞因子：TNF-、IL-1、IL-6、IFN-参与炎症反应，介导病理损伤。,炎症反应中调节淋巴细胞增殖和活化,4、刺激造血、促进血管生成、致痛及止痛等效应。,白细胞分化抗原和黏附分子,第六章,第一节 人白细胞分化抗原,免疫细胞间相互识别及传递信息的物质基础是表达于细胞膜表面的功能分子，即细胞表面标志（surface marker），包括多种表面抗原、表面受体和其他分子。,白细胞分化抗原 ( leukocyte differentiation antigen, LDA)是指不同谱系白细胞在正常分化、成熟的不同阶段及活化过程中出现或消失的细胞表面标志,多属跨膜糖蛋白，分为膜外区、跨膜区、胞质区。,此类抗原除在白细胞表达外，也可在红系和巨核细胞/血小板谱系表达；亦广泛分布于血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞和神经内分泌细胞等非造血细胞。,人白细胞分化抗原的鉴定与分类应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法,将不同实验室所鉴定、具有明确编码基因及表达细胞种类的同一分化抗原归为同一个分化群（cluster of differentiation，CD），并以序号表示不同的分化群。,CD也可指单克隆抗体群，但在实际研究中若无特别说明，CD主要是指分化抗原，即细胞膜分子的命名编号（1363）。CD分子参与机体多种重要的生理和病理过程。,CD的功能,1、参与免疫细胞分化发育：B细胞，CD19，CD40,2、参与免疫细胞识别活化,1）T、B活化第一信号：CD19/21/81，CD79a/CD79b;CD32)T、B活化第二信号：共刺激分子对CD28-B7，CD40-CD40L,3、参与免疫细胞的效应,1) 介导细胞凋亡：Fas-FasL2)介导免疫细胞其他效应：补体受体，细胞因子受体，IgFcR等如：CD64(FcR),高亲和力,调理作用,ADCCCD32(FcR)，中性粒细胞单核细胞吞噬和呼吸爆发；B细胞表面FcR的胞内段含有ITIM，抑制信号；母体IgG转运至胎盘。CD16(FcR)，低亲和力，调理作用和ADCCFcR：高亲和力IgE Fc受体，I型超敏反应,第二节 黏附分子,黏附分子（adhesion molecules, AM）是一类介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触、结合和作用的一类分子,多为跨膜糖蛋白。以配体-受体结合的形式发挥作用，使细胞间或细胞与基质间发生黏附，参与细胞的识别、活化、信号转导及生长、分化、迁移等过程，是免疫应答、炎症反应等发生的分子基础。,分布广泛分布于几乎所有细胞表面,也可成为可溶性的黏附分子分布于细胞外基质中。,据黏附分子结构特点可将其分为：（一）免疫球蛋白超家族（二）整合素家族（三）选择素家族（四）钙黏蛋白家族（五）黏蛋白样家族,分 类,（一）免疫球蛋白超家族(IgSF) 概念:是一类肽链折叠方式与Ig相似,其氨基酸组成与Ig高度同源的黏附分子，包括TCR、BCR，MHCI和MHCII类抗原等。配体是IgSF分子或整合素分子。 功能:主要介导细胞间相互识别和作用及对抗原的识别。,（二）整合素家族(integrin family) 概念：一类主要介导细胞与细胞外基质（ECM）黏附，使细胞得以附着形成整体的黏附分子。配体是ECM蛋白或细胞表面分子。功能: 主要介导细胞与ECM粘附，以及白细胞与血管内皮细胞黏附。,（三） 选择素家族(selectin family) 全名是选择凝集素，包括L-、P-、E-选择素，配体是寡糖基团。 功能: 主要介导血液流动状态下白细胞与血管内皮细胞的局部黏附。,（四）钙黏蛋白(cadherin)家族概念：一类依赖Ca2+抵抗蛋白酶水解作用,介导细胞间相互聚集的黏附分子；目前已知的钙黏素家族共有3个：E- cadherin（见于成人上皮细胞） 、N- cadherin （见于成人神经组织）、P-cadherin（见于胎盘和上皮组织）等。功能：参与介导同型细胞间的黏附作用；调节胚胎形态发育和实体组织形成与维持。,（五）黏蛋白样家族,富含丝氨酸和苏氨酸的糖蛋白CD34是L-选择素的配