免疫学和免疫学检验课件模板-010(共50)

1、免疫学和免疫学检验 课件模板-10,免疫学和免疫学检验：第一节 概述,第一节 概述：,细胞因子（cytokines）是一大类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。这些因子主要是由免疫细胞产生，也可由非免疫细胞如血管内皮细胞产生。细胞因子的生物活性可表现在多个方面：调节免疫应答、诱导炎症反应、影响造血功能、抗增殖作用、神经内分泌样效应等。,免疫学和免疫学检验：第一节 概述,第一节 概述：,从广义上讲，细胞因子是免疫系统的一个组成部分，是免疫功能中不可缺少的一类活性介质。,免疫学和免疫学检验：一、细胞因子的类型,一、细胞因子的类型：,细胞因子来源广泛，靶细胞众多，生物活性

2、复杂，因此分类方法也不统一。例如可根据其产生细胞分类：将淋巴细胞产生的称为淋巴因子（lymphokines），单核巨噬细胞分泌的称为单核因子（autocrine）细胞因子，作用于邻近细胞的称为旁分泌性（paracrine）细胞因子，进入循环发挥作用的称为内分泌性（enkocrine）细胞因子；还可根据其功能分类：有免疫调节作用的称为调节因子（regulator），直接参与炎症反应的称为效应因子（effector）等等。,免疫学和免疫学检验：一、细胞因子的类型,一、细胞因子的类型：,目前普遍使用的分类方法还是根据细胞因子的基本理化性状和主要生物学活性进行综合分类。主要的细胞因子有以下几种： 1。

3、白细胞介素（interleukins，IL）为在白细胞之间传递免疫调节信息的生物分子，目前已认定了至少15种IL（IL-115），成为免疫学中最庞大、也是最重要的一类细胞因子。,免疫学和免疫学检验：一、细胞因子的类型,一、细胞因子的类型：,2。干扰素（interferons，IFN）为能干扰病毒在宿主细胞内复制的一类蛋白质；现已知IFN可分成不同的类型，有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。 3。造血生长因子（himopoieticfactors，TNF）能使造血前体细胞分化增殖的生物分子；主要作用是调节机体的造血功能，包括各种集落刺激因子和红细胞生成素等。,免疫学和免疫学检验：一、细胞因子的

4、类型,一、细胞因子的类型：,4。肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）能使肿瘤组织坏死并能杀伤肿瘤培养细胞的一类细胞因子，其中由巨噬细胞产生的称为TNF、由淋巴细胞产生的称为TNF。 5。其他细胞因子除了上述几类主要的细胞因子之外，还有一些细胞因子与免疫学相关。如转化生长因子（transforminggrowthfactor，TGF）、白细胞病抑制因子（leukemiainhibitoryfactor，LIF）、癌抑制素M（omcosatinM，OncoM）、单核细胞趋化蛋白1（monocytechemoattractantprotein1，MCP-1）等。,免疫学和免

5、疫学检验：一、细胞因子的类型,一、细胞因子的类型：,有些细胞因子虽然与免疫学也有关联，但其主要生物学活性不是影响免疫系统，如神经生长因子（nervegrowthfactor，NGF）、表皮生长因子（epidermalgrowthfactor，DGF）、血小板来源的生长因子（platelet-derivedgrowthfactor，PDGF）、胰岛素样生长因子（insulin-likegrowthfactor，IGF）等等。,免疫学和免疫学检验：二、细胞因子的共同特征,二、细胞因子的共同特征：,尽管细胞因子种类繁多，但它们具有许多共同特性，有别于免疫球蛋白和其他生物分子。其特点可概括如下： 1。

6、多源性一种细胞因子可由多种细胞产生，几乎没有一种细胞因子是由单一类型细胞产生的。而且诱导细胞因子产生的因素也多种多样。 2。多效性每种细胞因子的生物学活性都不是单一的。各种细胞因子都是通过其特异性受体而发挥作用，但同样的受体可分布在不同类型的细胞上，因此可介导不同的生物活性。,免疫学和免疫学检验：二、细胞因子的共同特征,二、细胞因子的共同特征：,3。高效性细胞因子多具有微量强效的特点，一般在浓度为10151010mol/L时即可刺激靶细胞，表现很强遥生物学活性；与内分泌激素的效果相似，是免疫球蛋白等分子远不能及的。 4。速效性对激发因素的反应迅速是细胞因子的又一特性。虽然细胞因子一般不是预先合

7、成储存于细胞内，但其基因的转录和分子的合成与释放极其快捷。,免疫学和免疫学检验：二、细胞因子的共同特征,二、细胞因子的共同特征：,5。短效性一般，细胞因子基因的转录时间不象其他基因那么长，其mRNA分子不稳定、易分解，而且细胞因子的半衰期又很短，所以细胞因子作用的时间都很短暂。 6。局效性由于细胞因子具有短效性而且微量，所以在进入循环前多被稀释和灭活，只能靠其高效性和高速性在分泌局部发挥作用，即自分泌效应和旁分泌效应；只有少数因子在大量分泌时可进入循环发挥作用。,免疫学和免疫学检验：二、细胞因子的共同特征,二、细胞因子的共同特征：,7。网络性各种细胞因子的生物学活性常常相互关联，一种细胞因子可

8、以诱导另一种可子的产生，或者抑制其它因子的分泌，这种连锁的生物学效应形成了一个复杂的、开放式的细胞因子网络，共同调节机体的免疫功能及生理平衡。 8。难检性细胞因子的检测极其困难，即使用目前最敏感的免疫学方法，也难以从血清等标本中直接对细胞因子进行定量检测（详见第二十三章）。,免疫学和免疫学检验：第二节 白细胞介素,第二节 白细胞介素：,在对免疫应答的研究过程中，在丝裂原刺激的细胞培养上清中发现了许多具有生物活性的分子，研究者各以自己测得的活性进行命名，十几年报道了近百种因子。后来借助分子生物学技术进行比较研究发现，以往许多以生物活性命名的因子实际上是具有多效性的同一物质。为了避免命名的混乱，1

9、979年第二届国际淋巴因子专题会议将免疫应答过程中白细胞间相互作用的细胞因子统一命名为白细胞介素（interleukin，IL），在名称后加阿拉伯数字编号以示区别，例如IL-1、IL-2，新确定的因子依次命名。,免疫学和免疫学检验：第二节 白细胞介素,第二节 白细胞介素：,只有取行克隆化的基因、明确产物的性质和活性才能得到国际会议的认可。 白细胞介素是非常重要的细胞因子家族，现在得到承认的成员已达15个；它们在免疫细胞的成熟、活化、增殖和免疫调节等一系列过程中均发挥重要作用，此外它们还参与机体的多种生理及病理反应。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,（一）IL-1的一般

10、性质 1。IL-1的产生细胞IL-1主要由巨噬细胞产生；此外几乎所有的有核细胞，如B细胞、NK细胞、体外培养的T细胞、角质细胞、树突状细胞、星形细胞、成纤维细胞、中性粒细胞、内皮细胞以及平滑肌细胞均可产生IL-1。正常情况下只有皮肤、汗液和尿液中含有一定量的IL-1，绝大多数细胞在受到外来抗原或丝裂原刺激后才能合成和分泌IL-1。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,2。IL-1分子IL-1有两种不同的分子形式，一种称IL-1，由159个氨基酸组成；另一种称为IL-1，含153个氨基酸；两者由不同的基因分别编码。虽其氨基酸顺序仅有26的同源性，然而IL-1和IL-1以同样

11、的亲和力结合于相同的细胞表面受体，发挥相同的生物学作用。 3。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,IL-1受体（IL-1R）IL-1R几乎存在于所有有核细胞表面，每个细胞的IL-1R数目不等，少则几十个（如T细胞），多则数千个（如成纤维细胞）。IL-1R主要有两种类型：一种为IL-1R1，其分子伸入胞浆内的肽链部分较长，起着传递活化信号的作用；另一种为IL-1R2，胞内部分的肽段较短，不能有效地传递信号，而是将胞外部分的肽链释放到细胞外液中，以游离形式与IL-1结合，发挥反馈抑制作用。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,GM-CSF、G-CSF及

12、IL-1自身均可提高细胞IL-1R的表达水平，而TGF及皮质类固醇能降低IL-1R的表达。 （二）IL-1的生物学活性 1。局部作用局部低浓度的IL-1主要发挥免疫调节作用。与抗原协同作用，可使CD4+T细胞活化，IL-2R表达；促进B细胞生长和分化，可使脾细胞的溶血空斑数（PFC）增加100倍，这说明IL-1也促进抗体的形成；促进单核巨噬细胞等APC的抗原递呈能力；与IL-2或干扰素协同可以增强NK细胞活性；吸引中性粒细胞，引起炎症介质释放；可刺激多种不同的间质细胞释放蛋白分解酶并产生一些效应；例如类风湿关节炎的滑膜病变（胶原破坏、骨质重吸收等）就是由于关节囊内M受刺激后活化并分泌IL-1，

13、使局部组织间质细胞分泌大量的前列腺素和胶原酶，分解坏滑膜所致；IL-1对软骨细胞、成纤维细胞和骨代谢也均有一定影响。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,2。全身性作用动物实验证明，IL-1的大量分泌或注射可以通过血循环引起全身反应。作用于下丘脑可引起发热，具有较强的致热作用。这种作用与细菌内素明显不同：IL-1致热曲线为单向、潜伏期200min左右，而内毒素致热曲线为双向，潜伏期至少为1h；IL-1对热敏感、易破坏，而内毒素耐热；给家兔反复注射内毒素可出现耐受，但对IL-1不会耐受。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,刺激下丘脑释放促肾上腺皮质素

14、释放激素，使垂体释放促肾上腺素，促进肾上腺素释放糖皮质激素，对IL-1有反馈调节作用。作用于肝细胞使其摄取氨基酸的能力增强，进而合成和分泌大量急性期蛋白，如2球蛋白、纤维蛋白原、C-反应蛋白等。使骨髓细胞库的中性粒细胞释放到血液，并使之活化；增强其杀伤病原微生物的能力和游走能力。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,与CSF协同可促进骨髓造血祖细胞增殖能力，使之形成巨大的集落；还可诱导骨髓基质细胞产生多种CSF并表达相应受体，从而促使造血细胞定向分化。 IL-1虽未广泛用于人体研究，但其对免疫系统的特殊作用使它在临床应用方面具有诱人的前景。另外，由于IL-1也参与机体的多

15、种病理过程，所以研究IL-1抑制物可能也具有实际意义。,免疫学和免疫学检验：一、白细胞介素1,一、白细胞介素1：,现已克隆出IL-1受体拮抗剂（IL-1receptorantagonist，IL-1ra），该物质可在体内外封闭IL-1的活性，是一种较理想的IL-1封闭因子。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,（一）IL-2的一般性质 1。IL-2的产生细胞IL-2主要由T细胞（特别是CD4+T细胞）有受抗原或丝裂原刺激后合成；B细胞、NK细胞及单核巨噬细胞亦能产生IL-2。 2。IL-2分子IL-2分子量为15kD，是含有113个氨基酸残基的糖蛋白，在人类由第4号染色体

16、上的一个基因编码。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,IL-2具有一定的种属特异性，人类细胞只对灵长类来源的IL-2起反应，而几乎所有种属动物的细胞均对人的IL-2敏感。 3。IL-2受体（IL-2R）IL-2的靶细胞包括T细胞、NK细胞、B细胞及单核巨噬细胞等。这些细胞表面均可表达IL-2R。IL-2R包含3条多肽链：1条为链，分子量55kD；1条为链，分子量75kD；另1条为链，分子量64kD。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,链的胞内区较短，不能向细胞内传递信号，而链和链的胞内区较长，具有传递信号的能力。3种肽链单独与IL-2结合亲和力较

17、低，只有同时表达才能产生高度亲和力。 （二）IL-2的生物活性 1。刺激T细胞生长各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中长期存活，加入IL-2则能其长期持续增殖，因此IL-2曾被命名为T细胞生长因子（Tcellgrowthfactor，TCGF）。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,静止的T细胞表面不表达IL-2R，对IL-2没有反应；受丝裂原或其它刺激活化后T细胞才能表达IL-2R，成为IL-2的靶细胞；而IL-2又可诱导靶细胞增加IL-2R的表达。在活体内，IL-2对CD4+T细胞的作用是通过自分泌途径实现的，因为活化的CD4+T细胞能够产生大量的IL-2；而C

18、D8+T细胞则通过旁分泌途径来维持细胞的生长。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,IL-2R在T细胞上的表达是一过性的，一般在活化后23天达到高峰，610天左右消失。随着IL-2R的消失，T细胞即失去对IL-2的反应能力。因此若要维持正常T细胞在体外长期生长，必须不断地用丝裂原或其它刺激物去刺激T细胞，以维持IL-2R的表达。 2。诱导细胞毒作用接受了预刺激信号的CD8+T细胞可以受IL-2的作用活化为CTL，发挥细胞毒作用；在一定条件下，CD4+T细胞也可受IL-2的诱导而具有杀伤作用。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,NK细胞是唯一正常情况

19、下表达IL-2R的淋巴样细胞，因此始终对IL-2保持反应性。然而静止的NK细胞上只表达IL-2R的链和链，对IL-2的亲和力低，只能对高浓度的IL-2发生反应。一旦NK细胞活化，就表达IL-2R的链，成为高亲和力的受体；大剂量的IL-2诱导的LAK活性主要NK细胞。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞介素1,二、白细胞介素1：,使T细胞作NK细胞产生IFN、TNF和TGF等因子，促进非特异性细胞毒素；还可诱导产生某些B细胞生长因子以及造血生长因子等，从而发挥相应的生物学作用。 3。对B细胞的作用IL-2对B细胞的生长及分化均有一定的促进作用。活化的或恶变的B细胞表面表达高亲和力IL-2R，但是密度较低；较高密度的IL-2可诱导B细胞生长繁殖，促进抗体分泌，并诱使B细胞由分泌IgM向着分泌IgG2转换。,免疫学和免疫学检验：二、白细胞