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第六章细胞因子

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表 6-5 趋化性细胞因子(举例)
类 名称 IL-8
CXC
受体
CXCR1 CXCR2
主要产生细胞
单核细胞 巨噬细胞 成纤维细胞 表皮细胞 内皮细胞
主要功能
趋化并激活中性粒细胞， 趋化嗜碱性粒细胞及 T 细胞， 刺激血管生成
MIP-1α CCR1,3,5 CC
单核-巨噬细胞 T 细胞 肥大细胞 成纤维细胞
IL-15 114 IL-16 130 IL-17 150
IL-15R， CD122 CD132(γc)
单核-巨噬细胞
CD4
活化 T 细胞、肥大细胞、
嗜酸性粒细胞
活化 CD4+T 细胞
抑制 Th1 细胞 激活 T 细胞和 NK 细胞
趋化 CD4 T 细胞、单核细胞和嗜酸 性粒细胞
诱导上皮、内皮和成纤维细胞产生 细胞因子
名称 TNFα
氨基酸
残基数 157
受体
CD120a CD1 局部炎症，杀伤或抑制肿瘤
NK 细胞
激活内皮细胞
LTα
171
CD120a CD120b
T 细胞 B 细胞
杀伤靶细胞，参与胚胎发育 过程中淋巴样器官形成， 激活巨噬细胞
CD40L 261
CD40
表 6-2 干扰素
名称
氨基酸残基数 受体
IFN-α 166
CD118
主要产生细胞
主要功能
淋巴细胞、单核-巨 抗病毒，免疫调节促进 MHC I
噬细胞
类分子和 II 类分子的表达
IFN-β 166 IFN-γ 143
CD118 CD119
成纤维细胞
活化 T 细胞、NK 细胞
抗病毒，抗细胞增殖，免疫调 节促进 MHC I 类和 II 类分子 的表达 激活巨噬细胞，抗病毒，促进 MHC 分子表达和抗原提呈，抑 制 Th2 细胞
RANTES CCR1,3,5
T 细胞 血小板 内皮细胞
趋化单核细胞、T 细胞、嗜 酸性及嗜碱性粒细胞， 抑制 HIV 感染靶细胞
lymphota-
C
ctin
CX3C franctalkine
活化 T 细胞
单核细胞 内皮细胞
趋化 T 细胞、B 细胞及 NK 细胞
趋化单核细胞、T 及 NK 细胞
6、生长因子 生长因子（growth factor, GF）是具有刺激细胞生长作用的细胞因 子，包括转化生长因子-β（ TGF-β）、表皮细胞生长因子（EGF）、血管内皮细胞生 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）等。多种未以生长因子命名的细胞因子也具有刺激细胞生长的作 用，从这个意义上讲，它们也是生长因子，如 IL-2 是 T 细胞的生长因子，TNFα是 成纤维细胞的生长因子。有些生长因子在一定条件下也可表现对免疫应答的抑制活 性，如 TGF-β可抑制多种免疫细胞的增殖、分化及效应功能的表达。
3、肿瘤坏死因子超家族 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）是 Garwell 等在 1975 年发现的一种能使肿瘤发生出血坏死的物质。目前肿瘤坏死因子超家族 （TNFSF）成员至少已有 18 个。表 6-3 列举了几个成员的产生及其主要功能。
表 6-3 肿瘤坏死因子超家族成员（举例）
图 6-1、细胞因子作用的自分泌模式和旁分泌模式 A：细胞因子的自分泌作用方式；B：细胞因子旁分泌作用方式
第二节 细胞因子的分类 根据结构和功能，细胞因子可被分为白细胞介素、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六类。 1、白细胞介素 白细胞介素(interleukin,IL)最初是指由白细胞产生又在 白细胞间发挥作用的细胞因子，虽然后来发现白细胞介素可由其他细胞产生, 也 可作用于其他细胞，这一名称仍被沿用。目前已发现了 29 种白细胞介素，分别 被命名为 IL-1~IL-29。表 6-1 列举了一些白细胞介素及其基本特点。
第三节 细胞因子的受体 细胞因子通过结合细胞表面相应的细胞因子受体而发挥生物学作用。细 胞因子与其受体结合后启动复杂的细胞内分子间的相互作用，最终引起细胞 基因转录的变化，这一过程称为细胞的信号转导。细胞因子和其受体的结合 是细胞因子介导的细胞信号转导的启动刺激。已知的细胞因子受体绝大多数 是跨膜蛋白，由胞膜外区、跨膜区和胞浆区组成。胞膜外区为识别结合细胞因 子的部位，胞浆区启动受体激活后的信号转导。
活化 T 细胞
T 细胞增殖
IL-3 133 CD123
活化 T 细胞
协同刺激造血
IL-4 129
CD124
活化 T 细胞、肥大细胞
CD132(γc)
B 细胞激活、增殖、分化、Ig 产生 IgE 类别转换，抑制 Th1 细胞
IL-5 115 CD125
活化 T 细胞、肥大细胞
嗜酸性粒细胞增殖分化
IL-6 184
趋化嗜酸性及嗜碱性粒细胞， 调节巨噬细胞功能，和 HIV-1 竞争结合受体，抑制 HIV 感 染靶细胞
MIP-1β CCR1,3,5
单核细胞 巨噬细胞 中性粒细胞 内皮细胞
和 HIV-1 竞争结合受体，抑制 HIV 感染靶细胞
MCP-1
CCR2B
单核细胞 巨噬细胞 成纤维细胞 角朊细胞
趋化单核细胞、T 细胞及 NK 细胞、嗜酸性及嗜碱性粒细胞 、树突状细胞
图 6-2 细胞因子受体结构的模式图 细胞因子受体根据其结构和信号转导途径可分为 I 型细胞因子受体、II 型细 胞因子受体、肿瘤坏死因子受体和趋化性细胞因子受体等不同的家族或超家族。I 型细胞因子受体（class I cytokine receptor）家族包括 IL-2，IL-3，IL-4，IL-5， IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、GM-CSF 和促红细胞生成素等细胞因子的受体。II 型细 胞因子受体家族(class II cytokine receptor)包括 IFNα，IFNβ，IFNγ和 IL-10 的 受体。肿瘤坏死因子受体超家族（TNF receptor super family， TNFSF）包括 TNF 受体、神经生长因子受体、CD40 分子和 Fas 分子等。趋化性细胞因子受体家族 （chemokine receptor family）是 G-蛋白偶联受体，为 7 次跨膜的蛋白，和相应
CD126 CD130
单核-巨噬细胞、T 细胞、 内皮细胞
T、B 细胞增殖分化 急性期蛋白产生，发热
IL-7 152
CD127
骨髓基质细胞
CD132(γc)
T、B 细胞前体细胞的增殖和分化
IL-9 126
IL-9R
T 细胞
CD132(γc)
刺激 Th2 细胞和肥大细胞
IL-10 160 IL-10Rα 活化 T 细胞，巨噬细胞
活化 T 细胞、NK 细胞、 B 细胞激活、分化及 Ig 类别
B 细胞、肥大细胞
转换
FasL 278
CD95
活化 T 细胞
诱导细胞凋亡
4、集落刺激因子 集落刺激因子（colony -stimulating factor，CSF）是指能够 刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖分化，在半固体培养基 中形成相应细胞集落的细胞因子。目前发现的集落刺激因子有粒细胞-巨噬细胞集 落刺激因子(GM-CSF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)。此外，红细胞生成素( EPO)、 干细胞生长因子(SCF)、血小板生成素（TPO）和白细胞介素-11 也是重要的造血 刺激因子。
刺激红细胞前体细胞的分化成熟
刺激骨髓巨核细胞的分化成熟
5、趋化性细胞因子 趋化性细胞因子（chemokine）是一个蛋白质家族，分子量 多为 8-10kDa 的多肽组成。趋化性细胞因子的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。根据半胱氨酸的位置、排列 方式和数量，趋化性细胞因子被分为四个亚家族：① CC 趋化性细胞因子的近氨 基端存在两个相邻的半胱氨酸（CC），其受体被命名为 CC 趋化性细胞因子受体 （CCR）；②CXC 趋化性细胞因子的近氨基端存在 CXC（半胱氨酸－其他氨基酸－ 半胱氨酸）基序，其受体被命名为 CXC 趋化性细胞因子受体（CXCR）；③C 趋化 性细胞因子的近氨基端只有一个半胱氨酸（C）；④CX3C 趋化性细胞因子的近氨基
抑制巨噬细胞
IL-11 178
IL-11R CD130
骨髓基质细胞
协同刺激造血
IL-12 197 IL-12R
B 细胞、单核-巨噬细胞
激活 NK 细胞，诱导 T 细胞向 Th1 细胞分化
IL-13 132
IL-13R
活化 T 细胞
CD132(γc)
B 细胞的增殖和分化， 抑制单核-巨噬细胞产生炎性因子
第六章 细胞因子
第一节 细胞因子的概述 细胞因子(cytokine)是由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质，通过结合细胞 表面的相应受体发挥生物学作用。 1、细胞因子的命名 细胞因子有多种其他的名称：如由单个核吞噬细胞产 生的细胞因子称为单核因子(monokine)；由淋巴细胞产生的细胞因子称为淋巴因 子(lymphokine)；可刺激骨髓干细胞或祖细胞分化成熟的细胞因子称为集落刺激 因子(colony stimulating factor, CSF)等。由不同细胞分泌的细胞因子，其基 因及编码蛋白与功能均清楚者，通常均归属于白细胞介素（Interleukin，IL）。 白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子和趋化性细胞因子都是细胞因子。 在固有性免疫应答及适应性免疫应答过程中, 细胞因子发挥重要的功能。 2、细胞因子作用方式及特点 天然的细胞因子由抗原、丝裂原或其它刺激物活 化的细胞分泌，通过旁分泌（paracrine）、自分泌（autocrine）或内分泌（endocrine） 的方式发挥作用。若某种细胞因子作用的靶细胞（细胞因子作用的细胞）也是其 产生细胞，则该细胞因子对靶细胞表现出的生物学作用称为自分泌效应，如 T 淋巴细胞产生的白细胞介素-2（IL-2）刺激 T 淋巴细胞本身生长。若某种细胞因 子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，且二者邻近，则该细胞因子对靶细胞表现出 的生物学作用称为旁分泌效应，如树突状细胞产生的 IL-12 支持 T 淋巴细胞增殖 及分化。少数细胞因子如 TNF、IL-1 在高浓度时也作用于远处的靶细胞，表现内分 泌效应（图 6-1）。细胞因子具有多效性、重叠性、拮抗性和协同性。①多效性：一 种细胞因子作用于多种靶细胞，产生多种生物学效应的细胞因子表现多效性，如干 扰素γ上调有核细胞表达 MHC I 类分子，也激活巨噬细胞；②重叠性：几种不同的细 胞因子作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的生物学效应的细胞因子表现重叠性， 如 IL-6 和 IL-13 均可刺激 B 淋巴细胞增殖。③拮抗性：一种细胞因子抑制其他细胞 因子的功能表现出拮抗性，如 IL-4 抑制干扰素γ刺激 Th 细胞向 Th1 细胞分化的功能。 ④协同性：一种细胞因子强化另一种细胞因子的功能，两者表现协同性，如 IL-3 和 IL-11 共同刺激造血干细胞的分化成熟。众多细胞因子在机体内存在，相互促进 或相互抑制，形成十分复杂的细胞因子调节网络。

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医学免疫学--6 细胞因子

医学免疫学--6 细胞因子


幼稚红系祖细胞的爆式集落形成单位 （BFU－E）
（五）趋化性细胞因子(chemokine)
一类具有吸引白细胞趋化聚集引起炎症的细胞因子。
CxC型（a型）: IL-8（中性粒细胞趋化因子）
CC型（b型）： MCP-1(巨噬细胞趋化蛋白)
C 型（g型）： 淋巴细胞趋化蛋白（lymphotactin)
IFN-γ，TNF-β
（2） 单核因子（monokine）: IL-1，6，8，TNF-α
（3） 其他细胞产生的CK：EPO，CSF
2.按CK的结构与功能分类
. 白细胞介素（interleukin, IL）
• 干扰素（interferon, IFN）
• 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）
B
均有刺激B细胞 增殖的功能
协同性
IL-4
B
更有效地诱导 IgE类别转换
+ IL-5
B细胞
拮抗性
IL-4 IFN-g
B
IFN-g 阻断IL-4 诱导类别转化 的作用，IL-4 抑制IFN-g
第二节
细胞因子的分类
1.白细胞介素(Interleukins, ILs)： 介导白 细胞或其他细胞间相互作用的细胞因子（IL-1-IL-35）。
1982年Grimm等首先报道外周血单 个核细胞（PBMC）中加入IL-2体外培养 4-6天，能诱导出一种非特异性的杀伤细 胞，这类细胞可以杀伤多种对CTL、NK 不敏感的肿瘤细胞。
LAK的临床应用 1984年11月Rosenberg研究组经美国食 品和药品检验局（Us Food and Drug Administration,FDA）批准下，首次应用IL2与LAK协同治疗25例肾细胞癌、黑素瘤、 肺癌、结肠癌等肿瘤患者。
6第六章细胞因子总结

6第六章细胞因子总结

炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程，
症状表现为局部的红肿热痛，病理检查可发现有 大量炎症细胞，如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润 和组织坏死，在这一过程中，一些细胞因子起到 重要的促进作用，如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等 可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放， 可直接刺激发热中枢引起全身发烧，加重炎症症 状。在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因 子的水平升高。用某些细胞因子给动物注射，可 直接诱导某些炎症现象，这些实验充分证明细胞 因子在炎症过程中的重要促进作用。
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。
2．合成、分泌特性：
(1) 多源性； (2) 多向性； (3) 短时自限性分泌；
3．作用特性： (1) 高效性: 10-12mol/L； (2) 主要为自分泌、旁分泌效应； (3) 非特异性、多效性及重叠性； (3) 拮抗性； (4) 双重性； (5) 网络效应； (6) 细胞因子与激素、神经肽和神经递质共同 组成细胞间信号分子系统。
的相互调控、生物学效应的相互影响而组成 细胞因子网络。
Байду номын сангаас胞因子的生物学活性
1.免疫细胞的调节剂 细胞因子具有广泛的生物学活性，能促进 靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞 杀伤效应，促进或抑制其它细胞因子和膜 表面分子的表达，促进炎症过程，影响细 胞代谢等。
第六章细胞因子

第六章细胞因子

第六章细胞因子名词解释1．细胞因子（cytokine）2．干扰素(interferon)3．肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor)4．集落刺激因子(colony stimulating factor)5．趋化性细胞因子(chemokine)6．生长因子（growth factor，GF）7．自分泌效应（autocrine action）8．旁分泌效应（paracrine action）问答题1．简述细胞因子共同的基本特征。

2．细胞因子有哪些主要的生物学功能?3．简述细胞因子及其受体的分类。

4．细胞因子有哪些临床应用及应用前景？参考答案名词解释1．细胞因子（cytokine，CK）：是指由免疫细胞和某些非免疫细胞经剌激而合成、分泌的一类具有生物学效应的小分子蛋白物质的总称。

CK 能调节白细胞生理功能、介导炎症反应、参与免疫应答和组织修复等，是除免疫球蛋白和补体之外的又一类免疫分子。

2. 干扰素(interferon，IFN)：因其具有干扰病毒感染和复制的能力而命名，根据来源和理化性质的差异可分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ三类。

IFN-α和IFN-β主要由白细胞和成纤维细胞以及病毒感染的组织细胞产生，统称为I 型干扰素，通常由病毒感染诱导产生;IFN- γ主要由活化的T 细胞和NK 细胞产生，称为II型干扰素，通常由抗原与有丝分裂原诱导产生。

干扰素具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。

3．肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)：是一类能引起肿瘤组织出血坏死的细胞因子，分为TNF-α和TNF-β两类。

前者主要由单核/巨噬细胞产生，又称恶病质素；后者主要由活化T细胞产生，又称淋巴毒素。

TNF的主要作用包括：①杀瘤、抑瘤和抗病毒作用；②免疫调节作用；③促进和参与炎症反应；④致热作用；⑤引发恶病质。

4. 集落刺激因子(colony stimulating factor，CSF)：是由活化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一组细胞因子。

第六章 细胞因子(新)

第六章 细胞因子(新)

第六章
细胞因子
生化与分子生物学教研室 陈水亲
细胞因子：是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激
细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质，为生物信息分
子,具有调节固有免疫和适应性免疫应答,促进造血,以 及刺激细胞活化、增殖和分化等功能。
第一节 细胞因子的共同特点
1、多为小分子（8-30kD）多肽。 2、在较低浓度下即有生物学活性。 3、通过结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应。
下丘脑 造血干细胞
骨髓基质细胞
内皮细胞
IL-1 IL-6 TNF-a
IL-1 IL-6 IL-11 TNF-a GM-CSF G-CMF M-CSF
IL-1 IL-6 IL-7 SCF IL- 4 单核细胞
纤维母细胞 Mj 中性粒细胞
NK 细胞
IL-2 IFN-g IL-2 TH1 IL-10 IL-13 IL-4 TH2 IL-4 IL- 4 IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10 TGF-b B Tc 内皮细胞 IL- 6 嗜酸性粒细胞
（2）多效性：一种细胞因子可对多种靶细胞发生作用， 产生多种不同的生物学效应。
B
活化、增 殖、分化
多效性 pleiotropy
IL-4
增殖
胸腺细胞
增殖
肥大细胞
（3）重叠性：几种不同的细胞因子也可对一种靶细胞发生 作用，产生相同或相似的生物学效应。 （4）拮抗性：一种细胞因子抑制其他细胞因子的功能表现 出拮抗性，如IL-4抑制干扰素γ刺激Th0细胞向Th1细胞分 化的功能。 重叠性 redundancy
另外：SCF（干细胞因子）、EPO（红 细胞生成素）、TPO（血小板生成素）、IL13。
5、趋化性细胞因子：主要由白细胞与造血微 环境中的基质细胞分泌，可结合内皮细胞表 面，具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细 胞、嗜酸性粒细胞和嗜硷性粒细胞的趋化和 激活活性。有CXC、CC、C、CX3C趋化性 细胞因子。如：IL-8、MCP-1、 Lymphotactin、FranctalKine。 6、其他细胞因子（GF）：是具有剌激细胞 生长作用的细胞因子。有TGF-β、EGF、 NGF 、FGF、 VEGF 、PDGF等。