医学免疫学教学课件：第6章 细胞因子(cytokine)

第6章细胞因子(cytokine)第一节细胞因子的概念和特点细胞因子（cytokines，CK）：由活化的免疫细胞或非免疫细胞合成分泌的、能调节细胞生理功能、介导炎症反应、参与免疫应答和组织修复等多种生物学效应的小分子多肽，是除免疫球蛋白和补体之外的又一类分泌型免疫分子细胞因子的共同特性（一）

化学结构共同特性1.低分子量的蛋白或糖蛋白2.以单体~三聚体形式存在细胞因子的共同特性（二）1，由多种细胞产生；产生特点2，受抗原、丝裂原和其他激活剂刺激后大量产生；3，一种细胞可产生多种细胞因子，而同一细胞因子可由不同细胞产生。细胞因子共同特性（三）作用特点1，高效性2，多效性3，重叠性4，网络性作用方式旁分泌、自分泌内分泌形式作用

IL-2IFN-TNF-细胞因子的同源性与多源性IFN-

T细胞T细胞NK细胞IL-4Th细胞肥大细胞Th细胞B细胞细胞因子的多效性Th细胞B细胞细胞因子的协同性IL-4IL-5Th细胞B细胞细胞因子的重叠性IL-2IL-4IL-5细胞因子的拮抗性Th2细胞B细胞Th1细胞IL-4

IFN-

第二节细胞因子的种类和生物学活性根据细胞来源（传统分类方法）单核因子（monokines）

由单核-巨噬细胞系统分泌，如IL-1淋巴因子（lymphokines）：

由淋巴细胞分泌，如IL-2等其他细胞因子细胞因子的分类：白介素(interleukins,IL)

在白细胞间发挥作用的细胞因子；干扰素(interferon,IFN)

具有干扰病毒感染和复制的能力；肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)

一种能使肿瘤发生出血坏死的物质；集落刺激因子(Colonystimulatingfactor,CSF)

指能刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖分化，并在半固体培养基中形成相应集落的细胞因子；生长因子(Growthfactor)

具有刺激细胞生长作用的细胞因子；趋化性细胞因子(chemokine)

由白细胞与造血微环境中的基质细胞分泌，可结合在内皮细胞的表面，具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的趋化和激活活性。细胞因子的分类1，白细胞介素（interleukin,IL)最初是指由白细胞产生并在白细胞之间发生调节作用的细胞因子。目前已发现37种。P2522，干扰素（interferon,IFN)一种具有干扰病毒复制功能的糖蛋白。IFN-

主要由白细胞产生，又称白细胞干扰素。目前包括24种结构相关的多肽。天然IFN-

常常是这些分子的混合物。包括13个亚型。病毒感染诱导干扰素的产生IFN-

IFN-

主要由成纤维细胞产生主要由活化的T细胞和NK细胞产生。I型干扰素INF-

INF-

抗病毒功能强于免疫调节功能；对热、酸不稳定II型干扰素IFN-

免疫调节功能强于抗病毒功能，对热、酸较稳定。干扰素的功能:1)增强NK、T和单核巨噬细胞的活性2)增强MHCI、II类分子表达3)抑制病毒增殖

4)抗肿瘤作用3.肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor,TNF)能够直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子。TNF调节适应性免疫杀伤靶细胞参与炎症反应TNF分类:TNF-，

由活化的单核/巨噬细胞产生。TNF-，由活化的T细胞产生，又叫淋巴毒素。体内不同浓度的TNF具有不同效应4，集落刺激因子（colonystimulatingfactor)一类能够刺激骨髓造血前体细胞生长分化的细胞因子。使骨髓造血前体细胞在半固体琼脂中形成细胞集落。包括：Multi-CSF/IL-3GM-CSFG-CSFM-CSFSCFEPOTPO5，生长因子一类主要具有刺激细胞生长功能的细胞因子。TGF-

抑制；肿瘤逃逸EGFVEGFFGFNGF6，趋化因子一类参与白细胞特别是吞噬细胞和淋巴细胞的游走和活化，在炎症反应中起核心作用的细胞因子。C-X-CC-CCC-X3-C趋化因子根据结构特征和功能的不同，分为4个亚家族：CC，CXC,

C,CX3C第三节细胞因子的生物学活性细胞因子的功能：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的修复1.调节固有免疫应答的细胞因子

DC:IL-1β，TNF，IFN-γ

单核-巨噬细胞：TNF，IFN-γ，IL-2，M-CSF(UP)；IL-10，IL-13（down）

中性粒细胞：IL-1β，IL-8，TNF-α，G-SCFNK细胞：IL-2，IL-15细胞因子在炎症反应中的作用CD54CD62E血管内皮IL-8IL-1IL-6TNF-

IFN-

TNF-

IFN-

T细胞单核细胞中性粒细胞巨噬细胞血液组织IL-1TNF-

2.调节适应性免疫应答的细胞因子B细胞：IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，促使B细胞分化，产生抗体，并诱导类别转换。T细胞：IL-2，IL-7，IL-18增殖IL-12Th1IL-4Th2IL-2+TGF-β

调节性T细胞IL-6+TGF-β+IL-23Th17不同细胞因子介导T细胞的分化3.刺激造血定向干细胞分化：SCF，IL-3髓系细胞分化：GM-CSF，M-CSF，G-CSF淋巴样干细胞分化：IL-7，单谱系分化：EPO(红细胞)，TPO、IL-11(血小板），IL-15(NK细胞）4.促进凋亡，直接杀伤靶细胞TNF-α

和LT-α

可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞sFasL诱导靶细胞凋亡5.促进创伤修复TGF-βVEGFFGFEGF第四节细胞因子的受体从细胞因子结合其受体开始，到某些基因转录的启动，要经历复杂的细胞内分子间的相互作用，这样的作用过程称为细胞因子的信号转导细胞因子受体都是跨膜蛋白，由胞膜外区、跨膜区和胞浆区组成细胞因子受体分类：1.免疫球蛋白基因超家族：IL-1R、SCR、M-CSFR、IL-6R2.I型细胞因子受体家族：IL-2R、IL-3R、IL-7R、

EPORG-CSFR3.II型细胞因子受体家族：IFN-R4.肿瘤坏死因子受体家族：TNFR-1、TNFR-25.趋化性细胞因子受体（CKR）家族：IL-8R、MCPR1)CC-CKR2)CXC-CKR趋化因子受体细胞因子受体结构特征1、多亚单位受体2、共用亚单位IL-6RIL-7RIL-2RIL-11R链链链链链链链gp130gp130IL-4RIL-15RIL-2RIL-9R链链链链可溶性细胞因子受体1.作为相应细胞因子的运载体2.与膜受体竞争配体细胞因子受体拮抗剂

例如IL-1R

第五节细胞因子与临床一，细胞因子及其受体与临床疾病相互联系1，细胞因子的过高、过低或缺陷，导致与机体免疫功能有关的疾病发生。2，许多疾病的进程中伴随着一些细胞因子的量的变化。细胞因子表达增高感染性疾病炎症自身免疫病移植排斥反应TNF，IL-1，IL-6，IFN-

细胞因子表达降低急性肝炎慢性肝炎活动期肝硬化肿瘤患者IL-2CXCR4，CCR5参与AIDS的发生二，细胞因子疗法细胞因子添加疗法细胞因子拮抗疗法细胞因子基因疗法细胞因子激活的细胞介导的生物治疗感染性疾病干扰素治疗病毒性感染

IL-5治疗寄生虫疾病

IL-12治疗AIDS细胞因子作为生物反应调节剂 细胞因子 适应症

IFN-

肝炎，AIDS，白血病

IFN-

肿瘤，类风湿关节炎

G-CSF 白细胞减少（骨髓移植、化疗）

GM-CSF 白细胞减少（骨髓移植，化疗）

EPO 肾性贫血

IL-2 肿瘤

IFN-

多发性硬化症细胞因子拮抗剂用于临床疾病细胞因子拮抗剂 适应症TNF-抗体

类风湿性关节炎，克罗恩病，溃疡

性结肠炎，强直性脊柱炎IL-2R(CD25抗体）

预防急性排斥反应IL-1RA 类风湿性关节炎TNF-受体-Ig 类风湿性关节炎EGFR抗体 转移性直肠癌、头颈部肿瘤VEGF抗体转移性直肠癌、年龄相关黄斑变性细胞因子临床应用存在下列问题体内效果远不如在体外理想体内应用毒性反应相当严重细胞因子的半衰期过短（以分钟计）Summary(1)

细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他刺激剂诱导多种细胞产生的低分子量可溶性蛋白质，具有调节固有和适应性免疫、血细胞生成，细胞生长及损伤组织修复等功能。

细胞因子通过旁分泌、自分泌和内分泌等方式发挥作用，具有多效性、重叠性、拮抗性和协同性。

细胞因子可分