[医学]免疫学精选课件07细胞因子.ppt

*电电子科技大学 生命科学与技术术学院1 第七章 细胞因子 3 细细胞因子与临临床 1 2 4 细细胞因子及其共同特点 细细胞因子的分类类 细细胞因子的生物学活性 5 细细胞因子受体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院2 细胞因子(cytokine) 是免疫原，丝裂原及其它因子刺 激细胞所产生的具有生物活性的 低分子量可溶性蛋白质。 共同特点 多为小分子(830k)多肽； 高效性:10-12mol/L； 以自分泌(autocrine)，旁分泌 (paracrine)，内分泌（endocrine ）形式发挥作用； 多源， 多效，重叠； 拮抗，协同，相加，成网。 71 细胞因子及其共同特点 神经递质、激素、 细胞因子组成了细 胞间信号分子系统 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院3 细胞因子作用的多效性 (pleiotropy) *电电子科技大学 生命科学与技术术学院4 细胞因子作用的重叠性(redundancy) *电电子科技大学 生命科学与技术术学院5 细胞因子作用的协同与拮抗 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院6 72 细胞因子的分类 2 3 4 肿瘤坏死因子超家族 集落刺激因子 干扰素家族(interferon) 白细胞介素(interleukin) 1 5 7 . 生长因子 趋化因子 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院7 72.1 白细胞介素(interleukin, IL) 最初指由白细胞产生 又在白细胞间发挥作 用的细胞因子； 现指能够介导白细胞 间及其他细胞间相互 作用的细胞因子 IL1IL35 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院8 IL-1(淋巴细胞刺激因子) 细胞来源：主要由活化的单 核巨噬细胞产生，包括IL-1 、IL-1等多种。 IL-1超家族 IL-1RA、IL-18、IL-33 主要生物学功能： 局部低浓度免疫调节：协 同刺激APC和T细胞活化，促 进B细胞增殖和分泌抗体 大量产生内分泌效应：诱 导肝脏急性期蛋白合成；引起 炎症、发热和恶病质 IL-1IL-1 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院9 IL-2(T细胞生长因子) 细胞来源：主要由Th1 细胞产生 主要生物学功能： 活化T细胞、B细胞增 殖和分化 刺激NK细胞增殖，增 强NK杀伤活性及产生 细胞因子，诱导LAK 细胞产生 激活单核、巨噬细胞 IL-2Rb IL-2Rg IL- 2R P c-Jun P P STAT5 NF-kB P P c-Myc c-Fos c-Jun Elk1 P JAK1 IkB Degradation Akt/PKB Pathway SHC GTP Gene Expression Cytokine Production PIP2 PTEN Lck DAG PLC-g STAT5 NFAT c-Fos Elk1 MEKs IKKs Raf1 Ca2+ SOS GRB2 ERKs PIP3 Calcineurin JNK PI3K IL-2 IL-2 Pathway STAT5 STAT5 P c-Myc Akt/ PKB PKC SYK JAK3 Ras p38 IkB NF-kB *电电子科技大学 生命科学与技术术学院11 IL-4 细胞来源：主要由Th2 、肥大及嗜碱性粒细胞 产生。 主要功能： 促细胞增殖、分化； 诱导IgG1和IgE产生； 促进Th0细胞向Th2细胞 分化；抑制Th1细胞活 化及分泌细胞因子； 协同IL-3刺激肥大细胞 增殖 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院12 IL-10 细胞来源：主要由Th2细胞 产生, Tho细胞, 活化的B细 胞,单核-巨噬细胞,kupffer 细胞,肝细胞,角化细胞等。 主要功能： 提高B细胞生存，增殖 ，抗体的产生； 下调节的Th1细胞因子 的反应； 巨噬细胞共刺激分子， MHC类抗原表达 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院13 P P P P P P P P P P IL-10R2 IL-10R2 IL- 10R1 IL-10 IL-6 IL-1 TNF Bilirubin TYK2 TYK2 TYK2 TYK2 JAK1 JAK1 JAK1 PI3K p38 p38 MKK6 MAPKAPK2MAPKAPK2 NF-kB HO1 Heme TTP Tia1 C D 1 4 BivRA SOCS3 TLR4 LPS Biliverdin STAT3 JAK1 Translation Modulation Stability Determination InflamatoryInflamatory Cytokine GenesCytokine Genes IL-10 Responsive Genes, Transcription of BCLXL, Cyclin- D1, D2, D3. Pim1, c-Myc IFN-: 成 纤维细胞产生；二者受体 相同;病毒, polyIC 可诱生 II型 IFN-, 活化的Th1细胞、 CD8+ CTL和NK细胞产生 ；抗原或有丝分裂原诱生 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院17 干扰素的生物学功能 抗病毒和抗肿瘤 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰 病毒复制 增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细 胞杀伤 促进MHC-I类分子表达，增强CTL对 病毒感染细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤 免疫调节 活化巨噬细胞, 促进APC(s)表达MHC- II类分子, 提高抗原递呈能力； 抑制Th2细胞分化及细胞因子合成 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院18 TNF- 组成: 同源三聚体 细胞来源：巨噬细胞； T细 胞、NK细胞和肥大细胞； 主要功能 低浓度（自分泌、旁分泌效 应）诱导炎症反应；促进 MHC-I类分子表达；杀伤肿 瘤细胞 中、高浓度（内分泌效应） ：引起发热；协同IL-1、IL- 7.诱导肝细胞合成急性期蛋 白；抑制骨髓造血干细胞的 分裂；引起代谢紊乱，导致 恶液质；介导内毒素致感染 性休克。 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院19 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 生物学功能： 与TNF-相似，在局部发挥效应 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院20 72.4 集落刺激因子 集落刺激因 子(colony stimulating factor, CSF) 是选择性刺 激造血干细 胞分化发育 成某一细胞 谱系的细胞 因子。 包括SCF, GM-CSF, G -CSF, M- CSF, EPO, TPO, IL-3 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院21 72.5 趋化因子(chemokine) 能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。 分子量8K12K 自1987年发现第一个趋化因子 IL-8以来，现已相继发现50多 种趋化因子。可根据其N端保 守性半胱氨酸残的排列分为以 下几类 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院22 CXC亚族（亚族） 氨基端的两个半胱氨酸 被其它任一氨基酸分开 主要代表：IL-8 细胞来源： 活化的单核- 巨噬细胞、内皮细胞、 成纤维细胞和巨核细胞 主要功能：趋化中性粒 细胞，介导炎症反应 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院23 CC亚族(亚族) 氨基端的两个半胱氨酸相邻 主要代表：MCP-1(单核细胞趋化蛋白-1) 细胞来源：活化的T细胞 主要功能：趋化并活化单个核细胞（单核细 胞和T细胞） *电电子科技大学 生命科学与技术术学院24 C亚族(亚族) C亚族(亚族) 氨基端只含有一个半胱氨酸 主要代表：lymphotactin p 主要功能：趋化淋巴细胞 CX3C亚族（亚族） 两个半胱氨酸被三个氨基酸隔开 主要代表：Fractalkine p 主要功能：趋化淋巴细胞和巨噬细胞 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院25 7.2.7. 生长因子(growth factor, GF) 表皮生长因子(epithelial growth factor, EGF) 成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF) 神经生长因子(nerve growth factor, NGF) 肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF) 血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF) 血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial cell growth factor, VEGF) 转化生长因子(transforming growth factor-, TGF-) *电电子科技大学 生命科学与技术术学院26 73 细胞因子的生物学活性 调节固有免疫应答 调节适应性免疫应答 刺激造血 促进凋亡，直接杀伤靶细胞 促进创伤修复 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院27 细胞因子调节网络 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院28 74 细胞因子受体 膜受体/可溶性受体 膜受体可由两个或以上亚基组成异源的二 聚体或三聚体 膜受体： 胞外区（细胞因子结合区） 跨膜区（富含疏水性氨基酸区） 胞内区（信号转导区） 根据结构特征可分为以下五类： *电电子科技大学 生命科学与技术术学院29 免疫球蛋白超家族 结构特点： 膜外区具有免疫球蛋 白样功能区 成员包括： IL-1、IL-7.、M-CSF 、SCF等的受体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院30 型细胞因子受体家族 (造血因子受体家族) 结构特点：胞外区近N端 有四个不连续保守C残基 ，其C端WSXWS基序。 成员包括：IL-27、IL -9、IL-11、IL-13、IL- 15、GM-CSF、G-CSF等的 受体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院31 型细胞因子受体家族 (干扰素受体家族) 结构特点：膜外区近氨 基端含有四个不连续保 守半胱氨酸残基。 成员包括： IFN 、 IFN 、 IFN 、IL-10 等的受体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院32 型细胞因子受体家族 (肿瘤坏死因子受体家族) 结构特点：膜外区富 含半胱氨酸基序 成员包括：TNF、NGF 、Fas、CD40等的受 体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院33 趋化因子受体家族 (G蛋白偶联受体家族) 结构特点：含有7个疏水 性跨膜区 ( -螺旋结构) ，胞质区与G蛋白结合。 成员包括：结合CXC型趋 化因子（如IL- 8）的 CXCR， 结合CC型趋化因 子（如MCP-1）的CCR *电电子科技大学 生命科学与技术术学院34 细胞因子受体家族示意图 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院35 细胞因子受体肽链组成 一条肽链：如EPO、G-CSF 的受体及趋化因子受体家 族成员； 二条肽链：如IL-3、IL-5 、GM-CSF等的受体 三条肽链：如IL-2及IL- 15的受体 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院36 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院37 共同信号链(或共同亚单位) 不同细胞因子受体共用的一条相同的 与信号转导有关的肽链，例如： IL-2、IL-4、IL-7、IL- 9、IL-15的 受体共用链 IL-3、IL-5、GM-CSF的受体共用链 IL-7、IL-12的受体共用gp130 *电电子科技大学 生命科学与技术术学院38 IL-2R亚家族 *电电子科技大学 生命科学