第六章 细胞因子

1、引引 言言n免疫应答过程涉及多种免疫细胞间的相互作用，而这免疫应答过程涉及多种免疫细胞间的相互作用，而这些作用是由可溶性分子和细胞膜分子所介导。些作用是由可溶性分子和细胞膜分子所介导。n介导免疫细胞间信息交流的可溶性分子主要是介导免疫细胞间信息交流的可溶性分子主要是细胞因细胞因子。子。n介导免疫细胞相互接触、相互作用的膜分子包括介导免疫细胞相互接触、相互作用的膜分子包括白细白细胞分化抗原、黏附分子、胞分化抗原、黏附分子、MHCMHC分子、分子、TCRTCR、BCRBCR等。等。(1)(1)直接直接( (directdirect):):表面分子表面分子(2)(2)间接间接( (indirecti

2、ndirect):):细胞因子细胞因子第六章 细胞因子一、概念一、概念 细胞因子（细胞因子（cytokine, CK） 是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分泌的、是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分泌的、介导细胞与细胞之间相互作用、具有多种生物学功介导细胞与细胞之间相互作用、具有多种生物学功能的小分子多肽物质的统称。能的小分子多肽物质的统称。二、来源二、来源 广泛。主要由免疫细胞，尤其是激活的淋巴细胞广泛。主要由免疫细胞，尤其是激活的淋巴细胞和单核和单核- -巨噬细胞产生。巨噬细胞产生。其来源可分为其来源可分为 淋巴因子（淋巴因子（lymphokine） 单核因子单核因子( (monokine

3、) ) 其它细胞产生的细胞因子其它细胞产生的细胞因子 按其主要生物学功能分类按其主要生物学功能分类 白细胞介素白细胞介素（interleukin, IL) 干扰素干扰素（interferon, IFN） 肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 集落刺激因子集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF） 生长因子生长因子（growth factor, GF） 趋化因子趋化因子（chemokine）三、分类和命名三、分类和命名白细胞介素白细胞介素（interleukin, IL)因来源于白细胞因来源于白细胞,参与白细胞之间的信

4、息交流而参与白细胞之间的信息交流而得名得名.迄今已发现迄今已发现IL-1IL-35。n由单核巨噬细胞、淋巴细胞所分泌；由单核巨噬细胞、淋巴细胞所分泌；n介导并调节固有免疫、适应性免疫，在炎症反应介导并调节固有免疫、适应性免疫，在炎症反应中起作用中起作用 19761976年年MorganMorgan等，发现小鼠脾细胞培养上清等，发现小鼠脾细胞培养上清中含有一种刺激胸腺细胞生长的因子，由于这中含有一种刺激胸腺细胞生长的因子，由于这种因子能促进和维持种因子能促进和维持T T细胞长期培养，称为细胞长期培养，称为T T细细胞生长因子（胞生长因子（t cell growth factor,TCGFt ce

5、ll growth factor,TCGF）； 19791979年统一命名为年统一命名为白细胞介素白细胞介素2 2（interleukin interleukin 2,IL-2)2,IL-2)。 nIL-2IL-2的作用具有沿种系谱向上有约束性，向下的作用具有沿种系谱向上有约束性，向下无约束性的特点，如人的无约束性的特点，如人的IL-2IL-2能促进小鼠能促进小鼠T T细胞的细胞的增殖，而小鼠的增殖，而小鼠的IL-2IL-2不能维持人不能维持人T T细胞的生长。细胞的生长。IL-2IL-2体内的体内的半衰期只有半衰期只有6.96.9分钟分钟。n（1 1）刺激）刺激T T细胞的生长：细胞的生长：

6、 T T细胞经抗原、有丝分裂原或同种异体抗原刺激活细胞经抗原、有丝分裂原或同种异体抗原刺激活化后，在有化后，在有IL-2IL-2存在的条件下进入生长增殖期。存在的条件下进入生长增殖期。n（2 2）诱导）诱导CTLCTL、NKNK等多种杀伤细胞的分化和效应功等多种杀伤细胞的分化和效应功能，能，并诱导杀伤细胞产生并诱导杀伤细胞产生IFN-IFN-、TNF-TNF-和增强和增强CTLCTL细胞穿孔素。细胞穿孔素。n（3 3）直接作用于）直接作用于B B细胞细胞，促进其增殖、分化和促进其增殖、分化和IgIg分分泌。泌。n（4 4）活化巨噬细胞。）活化巨噬细胞。IL-3活化 Th1细胞NK 细胞干细胞肥

7、大细胞B 细胞巨噬细胞分化巨噬细胞分泌免疫球蛋白促进细胞毒性及其吞噬作用刺激所有干细胞的生长Interleukin-4IL-5IL-5IL-5 Th2 细胞T 细胞嗜酸性粒细胞B 细胞促进：促进： 细胞增殖 IgM， IgG，IgA的分泌， IL-2 受体表达细胞分化促进分化趋化作用增强细胞毒性 IL-5 的 免 疫 生 物 学 效 应不成熟B细胞sIgM前B细胞骨髓基质细胞VLA-4VCAM-1 C-kitSCFB祖细胞IL-7受体IL-7 基质细胞和 IL-7 在 B 细胞发育过程中的作用 IL-10 Th2 细胞B 细胞巨噬细胞B 细胞活化巨噬细胞抑制MHC分子的表达 T细胞促进 MHC

8、-II表达和细胞扩增抑制：抑制： IL-2， IL-12 INF-等分子的表达抑制 Th1 细胞功能IL-10 的 免 疫 生 物 学 效 应IL-10IL-10Actions of interleukin-12nIL-1：低浓度起免疫调节作用，高浓度时以内分泌方式作用于全身，引起发热nIL-2：泛生长因子nIL-3：集落刺激因子活性nIL-4：B细胞生长因子nIL-7：促进前B细胞增殖nIL-12：NK细胞刺激因子2. 2. 干扰素（干扰素（interferon, IFNinterferon, IFN）n因具有干扰病毒复制的作用而得名。因具有干扰病毒复制的作用而得名。n分类：分为分类：分为I

9、FN-IFN-、IFN-IFN-、 IFN-IFN-三类。三类。 I I型型IFNIFN：IFN-IFN-、IFN-IFN-，主要由单核，主要由单核- -巨噬细胞、巨噬细胞、成纤维细胞和病毒感染细胞产生。成纤维细胞和病毒感染细胞产生。 IIII型型IFNIFN：IFN-IFN-，主要由活化，主要由活化T T细胞、细胞、NKNK细胞产细胞产生。生。Actions of type I ( , ) interferonsActions of interferon- 3. 肿瘤坏死因子（肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）Roles of cytokines in he

10、mopoiesis6. 趋化因子趋化因子(chemokine)(chemokine) 趋化性细胞因子趋化性细胞因子( (chemoattractant cytokinechemoattractant cytokine) ) 是一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族。是一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族。 分类分类: : CXCCXC亚家族：亚家族：如如IL-8IL-8，对中性粒细胞有强大趋化和，对中性粒细胞有强大趋化和激活作用；激活作用； C-CC-C亚家族：亚家族：如如MCP-1MCP-1，可趋化单核细胞；，可趋化单核细胞； C C 亚家族：亚家族： 以淋巴细胞趋化蛋白为代表，对

11、淋巴以淋巴细胞趋化蛋白为代表，对淋巴细胞有趋化作用。细胞有趋化作用。chemotaxis 细胞因子受体细胞因子受体( (自学自学) )（cytokine receptor, CKR） nCKCK必须通过与必须通过与特异性受体特异性受体结合而发挥作用；结合而发挥作用；nCKRCKR与与CKCK高亲和力结合高亲和力结合微量微量CKCK可产生显效；可产生显效；n某些某些CKRCKR自膜脱落形成自膜脱落形成可溶性可溶性CKRCKR 竞争性竞争性拮抗拮抗CKCK作用。作用。basic model for cytokine action可溶性细胞因子受体可溶性细胞因子受体Three forms of th

12、e IL-2 Receptor(CD25)Structure of the IL-2 and IL-4 receptors Common and private chain细胞因子作用的共同特点细胞因子作用的共同特点nCK作用的多样性nCK作用的高效性nCK作用的短暂性nCK作用的复杂性q重叠性q双向性q网络性自分泌自分泌 autocrine内分泌内分泌 endocrine血液循环远距离作用旁分泌旁分泌 paracrine作用于比邻细胞细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式作用于分泌细胞自身Properties of cytokinesn细胞因子的网络性细胞因子的网络性 * 一种C

13、K由多种细胞产生，一种细胞可产生多种CK； * 一种CK可作用于多种细胞，产生多种生物学效应（多效性）；多种CK（具有受体的共用亚单位）可作用同一种细胞，产生相同或相似的生物学效应（重叠性）； * 不同CK作用于同一种细胞，表现为相互协同或相互拮抗效应； * 某些CK可诱导或抑制其他CK产生。 IL-2 IFN- TNF- 细胞因子的同源性与多源性细胞因子的同源性与多源性IFN- T细胞细胞T细胞细胞NK细胞细胞Properties of cytokines (a)Properties of cytokines (b)Regulation of cytokine network1. 抗细菌作用

14、抗细菌作用2. 抗病毒作用抗病毒作用3. 介导和调节免疫应答介导和调节免疫应答4. 刺激造血刺激造血n细胞因子与感染细胞因子与感染 n感染后诱生的细胞因子既可参与机体抗感染免疫，也感染后诱生的细胞因子既可参与机体抗感染免疫，也能引起发热、参与急性期反应及感染性休克。能引起发热、参与急性期反应及感染性休克。n细胞因子与肿瘤细胞因子与肿瘤 n细胞因子对肿瘤的作用具有双重性，既能杀伤肿瘤，细胞因子对肿瘤的作用具有双重性，既能杀伤肿瘤，也能促进肿瘤生长。也能促进肿瘤生长。n细胞因子与自身免疫病细胞因子与自身免疫病 n某些细胞因子能促进某些自身组织细胞表达某些细胞因子能促进某些自身组织细胞表达MHC-IIMHC-II类抗原，从而类抗原，从而使这些细胞具有抗原递呈功能，可激活使这些细胞具有抗原递呈功能，可激活T T效应细胞导致自身组织效应细胞导致自身组织的损害的损害n细胞因子与超敏反应细胞因子与超敏反应 n IL-4IL-4和和IFNIFN能调节能调节IgEIgE的生成和的生成和FcRIIFcRII的表达。的表达。n细胞因子与移植排斥反应细胞因子与移植排斥反应 n在排斥反应发生时