免疫学-第七章-细胞因子课件

第七章细胞因子

Cytokine第七章细胞因子Cytokine1教学要求与内容掌握细胞因子的概念、种类、共同特征；熟悉细胞因子的生物学活性；了解各类细胞因子的特性；细胞因子的受体；细胞因子的临床意义。教学要求与内容2教学提纲细胞因子的概念和共同特征；细胞因子的分类；细胞因子的生物学活性；细胞因子的临床意义。教学提纲细胞因子的概念和共同特征；3一、基本概念细胞因子(Cytokine,CK)是由活化的免疫细胞或非免疫细胞合成和分泌的具有高效性、多功能的小分子多肽或糖蛋白。一、基本概念细胞因子(Cytokine,CK)是由活化的免4细胞因子作为细胞间信息传递分子，介导调节多种细胞生理功能。细胞因子可介导免疫细胞间的相互作用,调节免疫应答，参与炎症反应,刺激造血功能等.细胞因子作为细胞间信息传递分子，介导调节多种细胞5第一节细胞因子的共同特性一、细胞因子的理化特性绝大多数细胞因子为低分子量的多肽或可溶性糖蛋白。多数细胞因子以单体形式存在，少数细胞因子如IL-10、IL-12、M-CSF、TGF-β等以二聚体形式存在，TNF以三聚体形式存在。第一节细胞因子的共同特性一、细胞因子的理化特性6免疫学-第七章-细胞因子课件7二、细胞因子的分泌特点（一）多源性体内各种免疫细胞如T细胞、B细胞、单核巨噬细胞等，某些非免疫细胞如血管内皮细胞等，以及某些肿瘤细胞都能够产生细胞因子。二、细胞因子的分泌特点8（二）自限性免疫细胞和非免疫细胞被抗原、丝裂原或其他刺激物活化后，可以立即启动细胞因子基因转录及蛋白合成。但此过程持续时间短暂，刺激终止后转录、合成也随之终止。（二）自限性9（三）多向性接受某种抗原或丝裂原刺激后，一种细胞可以分泌多种细胞因子，几种不同类型的细胞也可以产生一种或几种相同的细胞因子。（三）多向性10免疫学-第七章-细胞因子课件11三、细胞因子的生物学作用特点（一）作用方式：

细胞因子以自分泌、旁分泌或内分泌的形式发挥作用。三、细胞因子的生物学作用特点121、自分泌（autocrine）：指细胞因子作用于产生细胞因子的细胞本身。2、旁分泌（paracrine）：指细胞因子作用于邻近细胞。3、内分泌（endocrine）：指少数细胞因子在高浓度时可以通过血流作用于远处的靶细胞。1、自分泌（autocrine）：指细胞因子作用于产生细胞因13细胞因子的作用方式细胞因子的作用方式14免疫学-第七章-细胞因子课件15（二）通过细胞因子受体发挥效应细胞因子通过结合靶细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应，只需极少量（pmol/L水平)就能产生明显生物学效应。（二）通过细胞因子受体发挥效应16CK通过CK受体发挥效应CK通过CK受体发挥效应17（三）生物学作用的多样性介导免疫细胞间的相互作用,调节免疫应答，参与炎症反应,刺激造血功能等.（三）生物学作用的多样性18免疫学-第七章-细胞因子课件19（四）效应的复杂性1、多效性：一种细胞因子可以作用于多种靶细胞，产生多种生物学效应。细胞因子不同的调节作用与其本身浓度、作用靶细胞的类型以及同时存在的其它细胞因子种类有关。（四）效应的复杂性20IL-4Th细胞肥大细胞Th细胞B细胞细胞因子的多效性IL-4Th细胞肥大细胞Th细胞B细胞细胞因子的多效性212、重叠性：几种不同的细胞因子可以作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的生物学效应。3、拮抗性：一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子的某种生物学作用。4、协同性：一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的某种生物学作用。2、重叠性：几种不同的细胞因子可以作用于同一种靶细胞，产生相22免疫学-第七章-细胞因子课件235、网络性：细胞因子的作用不是孤立存在的，它们之间可通过合成分泌的相互调节、受体表达的相互控制、生物学效应的相互影响而形成复杂的网络。表现在：①一种细胞因子诱导或抑制另一种细胞因子的产生；②诱导或抑制靶细胞表面某些细胞因子受体的表达等。5、网络性：细胞因子的作用不是孤立存在的，它们之间可通过合成24免疫学-第七章-细胞因子课件25（六）细胞因子的作用具有两面性在生理条件下，细胞因子可发挥免疫调节、促进造血功能和抗感染、抗肿瘤等对机体有利的作用。而在某些特定条件下，细胞因子又具有介导强烈炎症反应和诱导自身免疫性疾病、肿瘤、血液系统疾病和肾病发生等对机体有害的病理学作用。（六）细胞因子的作用具有两面性26第二节细胞因子的分类一、细胞因子的分类细胞因子种类繁多，分类方法尚不统一。第二节细胞因子的分类一、细胞因子的分类27目前最常用的方法是根据结构和生物学功能对其进行分类，将细胞因子分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、趋化性细胞因子和生长因子等六类。目前最常用的方法是根据结构和生物学功能对其进行分类，将细胞因28细胞因子按其结构和功能分类：白细胞介素（interleukin,IL)干扰素（interferon,IFN）肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor,TNF）集落刺激因子（colonystimulatingfactor,CSF）趋化性细胞因子（chemokine)生长因子（growthfactor,GF）细胞因子按其结构和功能分类：白细胞介素（interleuki29（一）白细胞介素（interleukin，IL）白细胞介素是一组由淋巴细胞、单核-巨噬细胞和其他非免疫细胞产生的能介导白细胞之间或白细胞与其他细胞之间相互作用的细胞因子。其主要作用是调节细胞生长分化、参与免疫应答和介导炎症反应。（一）白细胞介素（interleukin，IL）30免疫学-第七章-细胞因子课件31免疫学-第七章-细胞因子课件32免疫学-第七章-细胞因子课件33

IFNIFN-αIFN-βIFN-γⅠ型干扰素白细胞、成纤维细胞、感染的组织细胞产生Ⅱ型干扰素活化T细胞和NK细胞产生（二）干扰素（IFN）：抗病毒，抗肿瘤和免疫调节作用IFNIFN-αIFN-βIFN-γ34免疫学-第七章-细胞因子课件35免疫学-第七章-细胞因子课件36（三）肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）能使肿瘤细胞或肿瘤组织发生出血坏死。根据来源和结构不同，分为TNF-α和TNF-β两种类型。TNF-α主要由活化的单核巨噬细胞产生，T细胞、NK细胞和肥大细胞也可产生，也称为恶液质素；TNF-β主要由活化的T细胞产生，通常只在局部发挥效应，又称淋巴毒素。（三）肿瘤坏死因子（tumornecrosisfacto37

TNF

TNF-α

TNF-β恶液质素淋巴毒素活化的单核巨噬细胞，T细胞、NK细胞和肥大细胞活化T细胞肿瘤坏死因子（TNF）功能：抗病毒，抗肿瘤，免疫调节作用，促炎症反应和致热作用等TNFTNF-αTNF-β38TNFα/β：协同IFN-γ的作用；直接细胞毒作用；介导炎症等TNFα/β：39（四）集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）是一类由活化的T细胞、单核巨噬细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等产生的能选择性刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞增殖分化，在体外半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。（四）集落刺激因子（colonystimulatingf40根据功能和作用细胞不同，分为巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、红细胞生成素、血小板生成素、干细胞生成因子等。根据功能和作用细胞不同，分为巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落41免疫学-第七章-细胞因子课件42淋巴样干细胞粒细胞红细胞血小板单核细胞Nk细胞细胞TB细胞MSC髓样干细胞SCFSCFIL-7IL-11IL-12IL-15IL-7IL-3G-CSFEPOM-CSFTPO淋巴样干细胞粒细胞红细胞血小板单核细胞Nk细胞细胞TB细胞M43（五）趋化性细胞因子（chemokine）是一组对白细胞具有趋化和激活作用的细胞因子。主要功能是招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生的部位。（五）趋化性细胞因子（chemokine）44根据趋化因子蛋白质氨基端所含半胱氨酸残基的排列方式分为四个亚家族趋化因子

CXCα亚家族IL-8γ亚家族淋巴细胞趋化蛋白（lymphotactin)CC

C

β亚家族单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）CX3Cδ亚家族Fractalkine根据趋化因子蛋白质氨基端所含半胱氨酸残基的排列方式分为四个亚45免疫学-第七章-细胞因子课件46免疫学-第七章-细胞因子课件47免疫学-第七章-细胞因子课件48（六）生长因子（growthfactor，GF）是一类可以调节和促进不同类型的细胞生长和分化的细胞因子。生长因子在免疫应答、肿瘤发生、损伤修复等方面有重要作用。生长因子种类很多，主要包括转化生长因子-β（TGF-β）、表皮生长因子（EGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、神经生长因子（NGF）、血小板衍生的生长因子（PDGF）和肝细胞生长因子（HGF）等。（六）生长因子（growthfactor，GF）49第三节、细胞因子的主要生物学作用抗感染和抗肿瘤作用；参与和调节免疫应答；刺激造血功能；介导炎症反应；促进创伤的修复；第三节、细胞因子的主要生物学作用抗感染和抗肿瘤作用；50细胞因子在早期抗病毒感染中发挥重要作用细胞因子在早期抗病毒感染中发挥重要作用51免疫学-第七章-细胞因子课件52细胞因子和免疫调节细胞因子和免疫调节53免疫学-第七章-细胞因子课件54免疫细胞的起源与分化免疫细胞的起源与分化55免疫学-第七章-细胞因子课件56促进创伤的修复

许多细胞因子在组织损伤的修复中具有重要的作用。血管内皮细胞生长因子（VEGF）可促进血管和淋巴管的生成；表皮生长因子（EGF）促进上皮细胞、成纤维细胞和内皮细胞的增殖，促进皮肤溃疡和创口的愈合。促进创伤的修复

许多细胞因子在组织损伤的修复中具有重要的作用57第四节细胞因子受体细胞因子受体均为跨膜分子，由胞膜外区、跨膜区和胞质区组成。一、细胞因子受体的分类1、免疫球蛋白超家族2、I类细胞因子受体家族3、II类细胞因子受体家族4.肿瘤坏死因子受体超家族5.趋化因子受体家族二、可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂第四节细胞因子受体细胞因子受体均58细胞因子的受体结构示意图细胞因子的受体结构示意图59第五节细胞因子的临床意义一、细胞因子与疾病的发生（一）引发内毒素中毒性休克革兰阴性菌等病原体严重感染时，菌体脂多糖（内毒素）释放，刺激单核巨噬细胞/中性粒细胞过度表达IL-1、TNF-α和IL-6等促炎细胞因子，可导致产生内毒素中毒性休克，重者可产生弥散性血管内凝血而导致死亡。第五节细胞因子的临床意义一、细胞因子与疾病的发生60（二）与某些肿瘤的形成有关细胞因子及其受体异常表达与某些肿瘤的形成密切相关。如某些肿瘤细胞可通过分泌大量TGF-β和IL-10等细胞因子，对巨噬细胞、NK细胞和CTL细胞的杀瘤活性产生抑制作用，从而有助于肿瘤的形成。（二）与某些肿瘤的形成有关61（三）与某些免疫相关性疾病的发生有关1、免疫缺陷病：某些细胞因子或其受体缺陷可引发免疫缺陷病，如IL-2Rγ链基因突变，可导致性联重症联合免疫缺陷病。2、Ⅰ型超敏反应：体内Th1细胞和Th2细胞之间的动态平衡破坏，Th2细胞功能异常增高，可产生过量IL-4、5、6等细胞因子，导致特异性IgE类抗体产生，引发Ⅰ型超敏反应。（三）与某些免疫相关性疾病的发生有关623、自身免疫病：体内Th1细胞功能异常增高，产生过量IFN-γ，可诱导自身组织细胞表达MHCⅡ类分子，使相应自身反应性T细胞活化，引发自身免疫性疾病，如胰岛素依赖性糖尿病。4、移植排斥反应：IL-2和IFN-γ等细胞因子参与急性移植排斥反应。测定IL-2、IFN-γ等细胞因子或其可溶性细胞因子受体的水平，可作为监测移植排斥反应的指标之一。3、自身免疫病：体内Th1细胞功能异常增高，产生过量IFN-63ProposedMechanismoftheCytokineStormEvokedby