动物免疫学-细胞因子

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-1IL-6TNFT细胞IL-2IFN-TNFB细胞IL-12NK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-6IFN-β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（lymphokine）:IL-2~6，9~14，IFN-γ，TNF-β2.单核因子（monokine）:IL-1，6，8，TNF-α3.其他细胞产生的CK：红细胞生成素（EPO），IFN-β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(colonystimulatingfactor,CSF)肿瘤坏死因子(Tumornecrosisfactor,TNF)生长因子(Growthfactor,GF)趋化因子(chemokineCK)一、白细胞介素（interleukins，ILs）是由活化的单核-巨噬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-371.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-1α和IL-1β。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Ｂ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。主要功能：（1）刺激活化Ｂ细胞增殖，分泌抗体；（2）刺激Ｔ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-α、IFN-β细胞来源：IFN-α：白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生；IFN-β：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。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BACKII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）抗病毒和抗肿瘤作用(与I型干扰素类似)。摘自MicrobiologyandImmunologyon-line名称氨基酸数受体产生细胞功能IFN-α166CD118白细胞抗病毒，促进MHCI类分子的表达IFN-β166CD118成纤维细胞抗病毒，促进MHCI类分子的表达IFN-143CD119T细胞、NK细胞激活巨噬细胞，促进MHC分子表达和抗原提呈，抑制Th2细胞干扰素三、肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor，TNF)根据来源和结构不同，可分为TNF-α、TNF-β（一）TNF-α1.组成及分子量同源三聚体,51KD。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①使血管内皮细胞表达ICAM-1，促白细胞聚集于炎症局部；②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-α等)，导致炎性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-β又称淋巴毒素（lymphotoxin，LT）与TNF-α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-α相似，在局部发挥效应；（2）与细胞表面LT-β形成复合物，发挥作用。肿瘤坏死家族细胞因子名称氨基酸数受体产生细胞功能TNF-α157CD120aCD120b巨噬细胞NK细胞T细胞局部炎症激活内皮细胞TNF-β171CD120aCD120bT细胞B细胞杀伤激活内皮细胞CD40L261CD40T细胞肥大细胞B细胞激活类别转换FasL278CD95T细胞诱导细胞凋亡四、集落刺激因子(colony-stimulatingfactor，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（stemcellfactor，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（Flt3ligand，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.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(Growthfactor)是一类可介导不同类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（transforminggrowthfactor-,TGF)表皮生长因子（epidermalgrowthfactor,EGF)血管内皮生长因子（vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)成纤维细胞生长因子（fibroblastgrowthfactor,FGF)神经生长因子(nervegrowthfactor,NGF)血小板衍生的生长因子（plateletderivedgrowthfactor,PDGF)肝细胞生长因子（hepaticgrowthfactor,HGF)1、理化特性多数为低分子量的多肽或糖蛋白（1）分子量6～60KD,200aa（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-α；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-10T细胞巨噬细胞集落刺激因子IL-14IL-12IL-10IL-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BIL-4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。７.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８.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：DrColinHewitt第五节细胞因子的临床应用用于疾病的诊断用于疾病的治疗细胞因子在疾病诊断中的作用诊断指标T细胞活化及功能缺陷IL-2、IL-4、IL-5、IFN-γ等类风湿关节炎、感染性休克TNF-α（血清）↑类风湿关节炎IL-1、IL-6及TNF-α（关节囊滑液）↑白血病、多发性硬化、AIDS、移植排斥反应等sIL-2R（血清）↑慢性血清病、免疫复合物肾病IL-1（血清）↑1、用于疾病的诊断2、用于疾病的治疗分类疾病细胞因子治疗手段补充疗法阻断疗法炎症反应疱疹性角膜炎乙型肝炎等IFN-α类风湿性关节炎IL-10恶性肿瘤肾细胞癌黑色素瘤IL-2多种肿瘤IL-1～8、IL-10、IL-12、G-CSF、IFN-α、IFN-γ、TNF-α等(转基因)自身免疫性疾病多发性硬化症IFN-