免疫學(xué)細(xì)胞因子

1、第五章 細(xì)胞因子,主要內(nèi)容：細(xì)胞因子的概念及種類細(xì)胞因子的共同特點(diǎn)主要細(xì)胞因子的免疫學(xué)功能IFN的生物學(xué)特性,重點(diǎn)：1.細(xì)胞因子的概念及種類 2.細(xì)胞因子作用的共同特點(diǎn) 3.細(xì)胞因子的生物學(xué)作用,細(xì)胞因子(cytokine，CK)： 一類由免疫細(xì)胞（單核\巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等）和相關(guān)細(xì)胞（血管內(nèi)皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞）產(chǎn)生的高活性多功能蛋白質(zhì)分子。,第一節(jié) 細(xì)胞因子的種類,

2、補(bǔ)體、免疫球蛋白和生理性細(xì)胞產(chǎn)物不屬于細(xì)胞因子,（一）按產(chǎn)生CK的細(xì)胞類型分類1. 淋巴因子（lymphokine）: IL-2~6，9~14，IFN-γ，TNF-β2. 單核因子（monokine）: IL-1，6，8，TNF-α3. 其他細(xì)胞產(chǎn)生的CK：紅細(xì)胞生成素（EPO），IFN-β等,細(xì)胞因子通過結(jié)合細(xì)胞表面的相應(yīng)受體發(fā)揮生物學(xué)作用。,（二）細(xì)胞因子的功能分類,白細(xì)胞介素(interleukin, IL)干擾素(I

3、nterferon, IFN)集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)生長因子(Growth factor, GF)趨化因子(chemokine CK),白細(xì)胞介素 （interleukins，ILs）是由活化的單核-巨噬細(xì)胞或淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一類主要負(fù)責(zé)信號(hào)傳遞，聯(lián)絡(luò)白細(xì)胞的活化、增殖和分化

4、作用的細(xì)胞因子。 產(chǎn)生細(xì)胞： 淋巴細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞等 作用 介導(dǎo)白細(xì)胞間相互作用、調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長分化、參與免疫應(yīng)答和介導(dǎo)炎癥反應(yīng) 種類：IL-1--IL-30,IL-4、,IL-2、IL-6、IL-12,,1. IL-1 (又稱淋巴細(xì)胞刺激因子) ： 細(xì)胞來源：主要由活化的單核－巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。存在形式：IL-1α和IL-1β。主要生物學(xué)功能： 局部低濃度－－免疫調(diào)節(jié)

5、： 協(xié)同刺激APC和T細(xì)胞活化，促進(jìn)B細(xì)胞增殖和分泌抗體。 大量產(chǎn)生－－內(nèi)分泌效應(yīng)： 誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成；引起發(fā)熱和惡病質(zhì)。,,2.IL-2 (又稱T細(xì)胞生長因子,TCGF) ： 細(xì)胞來源：主要由T細(xì)胞產(chǎn)生。 作用方式：以自分泌和旁分泌方式發(fā)揮效應(yīng)。 主要生物學(xué)功能： （1）活化T細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞

6、因子產(chǎn)生； （2）刺激NK細(xì)胞增殖，增強(qiáng)NK殺傷活性及產(chǎn)生 細(xì)胞因子，誘導(dǎo)LAK細(xì)胞（lymphokine acitvated killer）產(chǎn)生； （3）促進(jìn)B細(xì)胞增殖和分泌抗體； （4）激活巨噬細(xì)胞。,3. IL-4 細(xì)胞來源：主要由Th2細(xì)胞、肥大細(xì)胞及嗜 堿性粒細(xì)胞產(chǎn)生。 主要功能：

7、 （1）抑制Th1細(xì)胞活化及分泌細(xì)胞因子； （2）促進(jìn)Ｂ細(xì)胞增殖、分化； （3）誘導(dǎo)IgG1和IgE產(chǎn)生； （4）增強(qiáng)巨噬細(xì)胞、Tc細(xì)胞功能； （5）協(xié)同IL-3刺激肥大細(xì)胞增殖等。,,IgG1,IgE,4. IL-6： 細(xì)胞來源：主要由單核巨噬細(xì)胞、 Th2細(xì)胞、 血管內(nèi)皮

8、細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生。 主要功能： （1）刺激活化Ｂ細(xì)胞增殖，分泌抗體； （2）刺激Ｔ細(xì)胞增殖及CTL活化； （3）刺激肝細(xì)胞合成急性期蛋白，參與炎癥反應(yīng)； （4）促進(jìn)血細(xì)胞發(fā)育。,5. IL-10： 細(xì)胞來源： 主要Th2細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。

9、 主要功能： （1）抑制前炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生； （2）抑制MHC -II類分子和B-7分子的表達(dá)； （3）抑制Th1細(xì)胞合成IL-2、IFN-?等細(xì)胞因子； （4）可促進(jìn)B細(xì)胞分化增殖。,6. IL-12： 細(xì)胞來源：主要由單核-巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞產(chǎn)生。 主要功能： （1）激活和增

10、強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷活性及IFN-?產(chǎn)生； （2）促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化，分泌IL-2、IFN-?； （3）增強(qiáng)CD8+ CTL細(xì)胞殺傷活性； （4）可協(xié)同IL-2誘生LAK細(xì)胞； （5）抑制Th0細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化和IgE合成。,二. 干擾素(interferon, IFN)： 干擾素：由干擾素誘生劑誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有抗病毒、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)

11、等多種生物學(xué)活性的的可溶性糖蛋白。 1. 分型 --- 根據(jù)其來源、結(jié)構(gòu)及生物學(xué)性質(zhì)： I型： IFN-α、IFN-β 細(xì)胞來源： IFN-α：白細(xì)胞（主要為單核吞噬細(xì)胞）產(chǎn)生； IFN-β：成纖維細(xì)胞產(chǎn)生（二者結(jié)合相同受體）； 主要誘生劑：病毒 II型: IFN-? 主要細(xì)胞來源：活化的Th1細(xì)胞、 CD8+ CT

12、L和NK 細(xì)胞； 主要誘生劑：抗原或有絲分裂原。,2. 主要生物學(xué)活性： I 型干擾素： （1）抗病毒和抗腫瘤： A. 誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白，干擾病毒復(fù)制； B. 增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞殺傷； C. 促進(jìn)MHC-I類分子表達(dá)，增強(qiáng)CTL對(duì)病毒感染

13、 細(xì)胞和腫瘤等靶細(xì)胞的殺傷。 （2）免疫調(diào)節(jié)： 與II型干擾素類似。,病毒,BACK,II型干擾素： （1）免疫調(diào)節(jié)作用(主要)： a. 活化巨噬細(xì)胞； b. 促進(jìn)APC(s)表達(dá)MHC-II類分子，提高抗原遞呈能力； c. 促進(jìn)MHC-I類分子表達(dá)，增強(qiáng)NK細(xì)胞和CTL細(xì)胞的殺傷活性；

14、 d. 促進(jìn)B細(xì)胞分化、增殖； e. 抑制Th2細(xì)胞分化及細(xì)胞因子合成。 （2）抗病毒和抗腫瘤作用(與I型干擾素類似)。,摘自Microbiology and Immunology on-line,三、 腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)：可以直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的細(xì)胞因子。分類：TNF? ：活化的單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF

15、?：活化的T細(xì)胞產(chǎn)生，亦稱淋巴毒素。兩種TNF的分子量為51kD， 結(jié)構(gòu)為同源三聚體，具有相同的結(jié)合受體和生物學(xué)活性,TNF的生物學(xué)活性,1 殺瘤、抑瘤作用（1）直接殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞（2）激活NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，間接發(fā)揮作用（3）損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血栓的形成，阻斷腫瘤組織的血流供應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤出血壞死2 免疫調(diào)節(jié)作用（1）刺激靶細(xì)胞合成分泌細(xì)胞因子，如IL-1、IL-6、IL-8等（2）增強(qiáng)T、B細(xì)胞對(duì)抗原和有絲分裂原

16、的增殖反應(yīng)（3）增強(qiáng)Tc細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷活性3 促進(jìn)炎癥反應(yīng)（1）分泌IL-1、 IL-8等炎癥分子和趨化因子（2）增強(qiáng)中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞的吞噬功能,四. 集落刺激因子 (colony- stimulating factor，CSF)： 概念：是一組促進(jìn)造血細(xì)胞，尤其是造血干細(xì)胞增殖、分化和成熟的因子。粒細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-CSF, G-CSF)巨噬細(xì)胞集落刺激因子

17、（macrophage-CSF，M－CSF)粒細(xì)胞－巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-maceophage-CSF, GM-CSF)紅細(xì)胞生成素（erythropoietin, EPO)干細(xì)胞生成因子（stem cell factor,SCF)多能集落刺激因子（multi-CSF),五、生長因子(Growth factor)是一類可介導(dǎo)不同類型細(xì)胞生長和分化的細(xì)胞因子。根據(jù)其功能和作用的靶細(xì)胞不同，分別命名為：

18、轉(zhuǎn)化生長因子?（transforming growth factor-?,TGF?)表皮生長因子（epidermal growth factor, EGF)血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF)成纖維細(xì)胞生長因子（fibroblast growth factor, FGF)神經(jīng)生長因子(nerve growth factor, NGF)血小板衍生的生長因子（pla

19、telet derived growth factor, PDGF) 肝細(xì)胞生長因子（hepatic growth factor, HGF),六、趨化因子(Chemokine) 一組具有趨化作用的細(xì)胞因子,能吸引免疫細(xì)胞到免疫應(yīng)答局部,參與免疫調(diào)節(jié)和免疫病理反應(yīng)。,主要功能是招募血液中的單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等進(jìn)入感染發(fā)生的部位。,1、理化特性 絕大多數(shù)細(xì)胞均為低分子量（15~30KD）的分泌型糖蛋白，一般由

20、100個(gè)左右的氨基酸組成。多數(shù)細(xì)胞因子以單體形式存在，只有少數(shù)細(xì)胞因子如二聚體（IL-5、12）；三聚體（TNF)。,第二節(jié) 細(xì)胞因子的共同特點(diǎn),2.細(xì)胞因子產(chǎn)生的多源性,T細(xì)胞,B細(xì)胞,,胸腺細(xì)胞,,,,IL-10,T細(xì)胞,巨噬細(xì)胞集落刺激因子,IL-14,IL-12,IL-10,IL-9,,,,,,一種細(xì)胞可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,一種細(xì)胞因子可由不同類型的細(xì)胞產(chǎn)生,肥大細(xì)胞,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

21、,,,,,,,,,,,,胸腺細(xì)胞,B,,,,IL-4,多效性,活化、增殖、分化,增殖,增殖,3.生物學(xué)功能的多效性,4.生物學(xué)活力的高效性,4.合成快，降解也快（短暫的自限性分泌）,細(xì)胞因子的半衰期短，在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)含量少，活性高，這與細(xì)胞因子同靶細(xì)胞表面特異性受體之間具有極高的親和力有關(guān)。,5. 生物學(xué)作用重疊性協(xié)同性與拮抗性；,拮抗性,重疊性,協(xié)同性,6.須與靶細(xì)胞上相應(yīng)的受體結(jié)合才能發(fā)揮作用。,7.作用方式：非特異性，既不與抗原反應(yīng)

22、，也不表現(xiàn)抗原特異性。,8.多以自分泌和旁分泌形式發(fā)揮效應(yīng)。,9.細(xì)胞因子的網(wǎng)絡(luò)性。,一種細(xì)胞可分泌多種細(xì)胞因子，同一細(xì)胞因子對(duì)不同靶細(xì)胞可產(chǎn)生不同的作用。,第三節(jié) 細(xì)胞因子的生物學(xué)活性,1、抗病毒2、抗感染3、抗腫瘤4、刺激造血功能5、參與和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)6、細(xì)胞因子參與調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用7、免疫調(diào)節(jié)作用,（1）參與免疫細(xì)胞的分化和發(fā)育免疫細(xì)胞的起源與分化 T細(xì)胞和B細(xì)胞的分化發(fā)育 外周免疫細(xì)胞的分

23、化,免疫細(xì)胞的起源與分化,IFN等可誘導(dǎo)抗原遞呈細(xì)胞表達(dá)MHC分子，從而促進(jìn)抗原遞呈作用；IL-2、IL-4、IL-5、IL-6等可促進(jìn)T/B細(xì)胞激活、增殖和分化；趨化因子可誘導(dǎo)不同免疫細(xì)胞的定向運(yùn)動(dòng)，并參與其激活；TNF等參與免疫效應(yīng)階段的細(xì)胞毒作用等。,（2）參與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)：,圖：Ig轉(zhuǎn)換與細(xì)胞因子,第五節(jié) 細(xì)胞因子的臨床應(yīng)用,用于疾病的診斷用于疾病的治療,細(xì)胞因子在疾病診斷中的作用,1、用于疾病的診斷,2、用于疾

24、病的治療,,表2-1 細(xì)胞因子在疾病治療中的作用,表2-2 細(xì)胞因子在疾病治療中的作用,3、細(xì)胞因子在獸醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,獸用IFN已被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物病毒性疾病的預(yù)防和治療，如新城疫、禽流感、傳染性法氏囊病、傳染性喉氣管炎、傳染性支氣管炎、鴨肝炎、豬藍(lán)耳病、圓環(huán)病毒感染、豬瘟、豬流行性腹瀉、犬瘟熱、犬皰疹病毒感染、犬細(xì)小病毒病等。,寵物用干擾素小包裝 干擾素 CK101－IFNTM寵物專用型,復(fù)習(xí)思考題,一、基本概念