动物免疫学细胞因子课件.ppt

1、细胞因子,主要内容： 细胞因子的概念及种类 细胞因子的共同特点 主要细胞因子的免疫学功能,细胞因子(cytokine，CK)：一类由免疫细胞（单核巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等）和相关细胞（血管内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞）产生的高活性多功能蛋白质分子。,第一节 细胞因子的种类,单核巨噬细胞 IL-1 IL-6 TNF T细胞 IL-2 IFN- TNF B细胞 IL-12 NK细胞 IFN- 血管内皮细胞 血管内皮生长因子 IL-6 成纤维细胞 IL-6 IFN- 表皮细胞 表皮生长因子,补体、免疫球蛋白和生理性细胞产物不属于细胞因子,按产生CK的细胞类型分类 1. 淋巴因子（lym

2、phokine）: IL-26，914，IFN-，TNF- 2. 单核因子（monokine）: IL-1，6，8，TNF- 3. 其他细胞产生的CK：红细胞生成素（EPO），IFN-等,细胞因子的功能分类,白细胞介素(interleukin, IL) 干扰素(Interferon, IFN) 集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF) 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF) 生长因子(Growth factor, GF) 趋化因子(chemokine CK),一、白细胞介素（interleukins，ILs） 是由活化的单核-巨噬

3、细胞或淋巴细胞产生的一类主 要负责信号传递，联络白细胞的活化、增殖和分化作 用的细胞因子。 产生细胞： 淋巴细胞、单核吞噬细胞等 作用 介导白细胞间相互作用、调节细胞的生长分化、参与免疫应答和介导炎症反应 种类：IL-1-IL-37,1. IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子) ： 细胞来源：主要由活化的单核巨噬细胞产生。 存在形式：IL-1和IL-1。 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；引起发热和恶病质。,2.IL-2 (又称T细胞生长因子,TCGF) ： 细胞来源：主要由T细胞产生。 作

4、用方式：以自分泌和旁分泌方式发挥效应。 主要生物学功能： （1）活化T细胞，促进细胞因子产生； （2）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 （3）促进B细胞增殖和分泌抗体； （4）激活巨噬细胞。,3. IL-4 细胞来源：主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜 碱性粒细胞产生。 主要功能： （1）抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子； （2）促进细胞增殖、分化； （3）诱导IgG1和IgE产生； （4）增强巨噬细胞、Tc细胞功能； （5）协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。,4. IL-6： 细胞来源：主要由单核巨噬细胞、 Th2细胞、 血管内皮细胞、成纤维细胞产生。 主要功

5、能： （1）刺激活化细胞增殖，分泌抗体； （2）刺激细胞增殖及CTL活化； （3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反应； （4）促进血细胞发育。,5. IL-10： 细胞来源： 主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生。 主要功能： （1）抑制前炎症细胞因子产生； （2）抑制MHC -II类分子和B-7分子的表达； （3）抑制Th1细胞合成IL-2、IFN-等细胞因子； （4）可促进B细胞分化增殖。,6. IL-12： 细胞来源：主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生。 主要功能： （1）激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-产生； （2）促进Th0细胞向Th1细胞分化，分泌IL-2、IFN-； （3）增强

6、CD8+ CTL细胞杀伤活性； （4）可协同IL-2诱生LAK细胞； （5）抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。,二. 干扰素(interferon, IFN)： 干扰素：由干扰素诱生剂诱导动物细胞产生的一类具有 抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多种生物学活性的的可溶 性糖蛋白。 1. 分型 - 根据其来源、结构及生物学性质： I型： IFN-、IFN- 细胞来源： IFN-：白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生； IFN-：成纤维细胞产生（二者结合相同受体）； 主要诱生剂：病毒 II型: IFN- 主要细胞来源：活化的Th1细胞、 CD8+ CTL和NK 细胞； 主要诱生剂：抗原或有丝分裂原。

7、,2. 主要生物学活性： I 型干扰素： （1）抗病毒和抗肿瘤： A. 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制； B. 增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤； C. 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。 （2）免疫调节： 与II型干扰素类似。,病毒,BACK,II型干扰素： （1）免疫调节作用(主要)： a. 活化巨噬细胞； b. 促进APC(s)表达MHC-II类分子，提高抗原递呈能力； c. 促进MHC-I类分子表达，增强NK细胞和CTL细胞的杀伤活性； d. 促进B细胞分化、增殖； e. 抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。 （2）抗病毒和抗肿瘤

8、作用(与I型干扰素类似)。,摘自Microbiology and Immunology on-line,干扰素,三、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF) 根据来源和结构不同，可分为TNF-、 TNF- （一）TNF- 1. 组成及分子量 同源三聚体, 51 KD 。 2. 细胞来源 单核巨噬细胞（主要）； T细胞、NK细胞和肥大细胞。,3. 主要功能 (1) 低浓度 - 自分泌、旁分泌效应 1) 诱导炎症反应 使血管内皮细胞表达ICAM-1，促白细胞 聚集于炎症局部； 刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因 子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-等)，导 致炎性

9、细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。 2) 促进MHC-I类分子表达，增强CTL对靶细胞(如 病毒感染细胞)的杀伤。 3) 杀伤肿瘤细胞 直接杀伤，引起组织出血坏死。,(2) 高浓度- 内分泌效应 1）引起发热； 2）协同IL-1、IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白； 3）抑制骨髓造血干细胞的分裂； 4）引起代谢紊乱，导致恶液质； 5）介导内毒素致感染性休克。,（二）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。 1. 细胞来源 激活的T细胞。 2. 生物学功能 （1）与TNF-相似，在局部发挥效应； （2）与细胞表面LT-形成复合物，发

10、挥作用。,肿瘤坏死家族细胞因子,四、集落刺激因子 (colony- stimulating factor，CSF) （一）总述 1. 概念 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的统称。 2. 包括 SCF、Flt3L、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、EPO、TPO、IL-3（multi-CSF）、IL-7等。,（二）分述 1. 干细胞因子（stem cell factor， SCF，又称c-Kit配体） （1）存在形式 跨膜型、分泌型 （2）细胞来源 骨髓基质细胞 （3）生物学功能 1）刺激多能造血干细胞发育； 2）刺激肥大细胞增殖。 2. Flt3配体（Flt3 lig

11、and，FL） （1） 存在形式 跨膜型、分泌型 （2） 细胞来源 基质细胞。 （3） 生物学功能 刺激原始造血干细胞的增殖和分化。,3. 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF) （1）细胞来源 活化的T细胞、单核-巨噬细胞、内皮 细胞、成纤维细胞等。 （2）生物学功能 1 ） 刺激骨髓各系前体细胞生长和分化； 2 ） 刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。 4. 粒细胞集落刺激因子(G-CSF) （1）细胞来源 活化的T细胞、单核-巨噬细胞、内 皮细胞、成纤维细胞等。 （2）生物学功能 1 ） 刺激粒细胞前体细胞的分化成熟； 2 ）增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能，延长其存活间。,5.

12、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF） (1) 细胞来源 单核-巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母细胞 内皮细胞、 上皮细胞等。 (2) 生物学功能 1）刺激单核-巨噬细胞增殖分化； 2）延长单核-巨噬细胞存活时间，增强其功能。 6. 红细胞生成素（erythropoietin, EPO） (1) 细胞来源 肾小管周围间质细胞。 (2) 生物学功能 促骨髓红细胞前体分化为成熟红细胞。 7. 血小板生成素 (thrombopoietin, TPO) (1) 细胞来源 平滑肌细胞及内皮细胞。 (2) 生物学功能 刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板。,五、生长因子(Growth factor) 是一类可介导不同类

13、型细胞生长和分化的细胞因子。 根据其功能和作用的靶细胞不同，分别命名为： 转化生长因子（transforming growth factor-,TGF) 表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF) 血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF) 成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor, FGF) 神经生长因子(nerve growth factor, NGF) 血小板衍生的生长因子（platelet derived growth factor, PDGF) 肝细胞生长因子（hepa

14、tic growth factor, HGF),1、理化特性 多数为低分子量的多肽或糖蛋白 （1）分子量 660 KD, 200 aa （2）存在形式 分泌型 （3）组成 1）单体 大多数，如IL-2、IL-3、IL- IL-5、IFN-； 2）二聚体 同二聚体：IFN- 、IL-10 异二聚体：IL-12； 3）三聚体 TNF。,第二节 细胞因子的共同特点,2.细胞因子产生的多源性,T细胞,B细胞,胸腺细胞,IL-10,T细胞,巨噬细胞集落刺激因子,IL-14,IL-12,IL-10,IL-9,一种细胞可产生多种细胞因子,一种细胞因子可由不同类型的细胞产生,肥大细胞,胸腺细胞,B,IL-4,

15、多效性,活化、增殖、分化,增殖,增殖,3.生物学功能的多效性,4.生物学活力的高效性,合成快，降解也快（短暂的自限性分泌）,细胞因子的半衰期短，在动物机体内含量少，活性高，这与细胞因子同靶细胞表面特异性受体之间具有极高的亲和力有关。,5. 生物学作用重叠性协同性与拮抗性；,拮抗性,重叠性,协同性,6.须与靶细胞上相应的受体结合才能发挥作用。,.多以自分泌和旁分泌形式发挥效应。,细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式,.细胞因子的网络性。,一种细胞可分泌多种细胞因子，同一细胞因子对不同靶细胞可产生不同的作用。,第三节 细胞因子的生物学活性,1、抗病毒 2、抗感染 3、抗肿瘤 4、刺激造血功能 5、参与和调节炎症反应 6、细胞因子参与调节神经-内分泌系统的作用 7、免疫调节作用,（1）参与免疫细胞的分化和发育 免疫细胞的起源与分化 T细胞和B细胞的分化发育 外周免疫细胞的分化,免疫细胞的起源与分化,IFN等可诱导抗原递呈细胞表达MHC分子，从而促进抗原递呈作用； IL-2、IL-4、IL-5、IL-6等可促进T/B细胞激活、增殖和分化； 趋化因子可诱导不同免疫细胞的定向运动，并参与其激活； TNF等参与免疫效应阶段的细胞毒作用等。,（2）参与免疫应答和免疫调节：,作者：Dr Colin Hewitt,第五节