细胞因子
IFN-β 成纤维细胞及白细胞以外的细胞产生 分子量20KD 单基因产物
(2)主要诱生剂:病毒,polyI-C (人工合成双链RNA)
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(3)受体 IFN-α、IFN-β的受体为同一种分子, 该基因位于21号染色体,几乎能够在所 有有核细胞表面。
(4)稳定性 对酸稳定,在pH2.0时不被破坏
❖同一亚型又因氨基酸的差异而分为多个亚亚型 ❖ 如:IFN-α1 有: IFN-α1a、 IFN-α1b
IFN-α2有:IFN-α2a、IFN-α2b、IFN-α2c
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二 干扰素的生物学特性
广谱性 种属特异性 差异性 相对稳定性 相对安全性
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IFN的相对稳定性
IFN-α、IFN-β对pH和温度比较稳定 pH=2的溶液中或60℃放置1h均不失活
complex)-Ⅰ类分子表达,有助于向CTL(cytotoxic T lymphocyte)细胞提呈抗原,从而实现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。
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静止的CTL被靶细胞表面抗原肽-MHCI类分子复合物所活化后,就 活化为抗原特异性CTL效应细胞,发挥特异性杀伤靶细胞的功能。 主要机制有: 分泌穿孔素,穿入靶细胞膜,改变细胞渗透压,导致细胞溶解 分泌多种颗粒酶,介导靶细胞凋亡 分泌淋巴毒素,直接杀伤靶细胞
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六 干扰素的诱生 病毒诱生剂 dsRNA诱生剂 代谢物诱生剂 其它
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IFN-α
无菌接取血液置肝素管中 低速离心弃血浆,并补入细胞培养液
的 诱 加入少量IFN-α37℃温浴,以启动诱导 生
加入病毒,温浴37℃ 离心弃上清液
加入细胞培养液37℃培养18-24h
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离心,取上清液 上清液中加入6mol/LHCl,调pH到2.0
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常用病毒
滤泡口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV) 鼠脑心肌炎病毒(encephalomyocarditis, EMCV) 要求:尽可能对人体无害,对靶细胞感染性强,能引起明 显的细胞病变。 常用体系 WISH-VSV体系
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What’s the meaning of the cell line?
IFN-γ对pH和温度的稳定性较差 pH<5时不稳定 60℃放置1h失活
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IFN的毒副作用
流感样综合征 造血系统改变 消化系统反应 皮肤反应 内分泌系统的影响 肾脏损害
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三、主要生物学活性 1. Ⅰ型干扰素
(1)抗病毒和抗肿瘤 1)诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白,干扰病毒复制; 2)增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤; 3)促进细胞表面MHC(major histocopatibility
三聚体 TNF(tumor necrosis factor)
(3)多数为单拷贝的基因(IFN-α除外)
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2 多细胞来源性 一种CK可由不同类型的细胞产生
如IL-1可由单核-吞噬细胞、内皮细胞、B细胞、成 纤维细胞、表皮细胞合成和分泌
一种细胞可产生多种CK 活化的T细胞可产生IL2~6、IL9、10、14;IFN-γ
某些细胞因子(IL-1、IL-6、TNF-α)也可以内分泌 (endocrine)形式作用于远端靶细胞,介导全身 性反应。
某些ck还可以通过细胞内分泌(intracrine),直接 与细胞内受体结合。
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6 多效性和重叠性
一种ck可以作用不同类型的靶细胞,产生多种生物效应 IFN-α除具有抗病毒作用外,还可以抑制成纤维细胞、上
皮细胞、内皮细胞的增殖;另外还可以活化NK细胞。 几种不同的ck可作用于同一类靶细胞,产生相同或者相似的生
物学效应。 IL-4、IL-5、IL-6等均可促进B细胞增殖和分化。
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Swiss小鼠胚胎成纤维细胞
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7 拮抗性和协同性
不同的CK对同一靶细胞功能的影响可相互拮抗. 例如IFN-γ可活化巨噬细胞,而IL-4则抑制巨噬细胞功能。
三、 细胞因子的种类
白细胞介素 干扰素 肿瘤坏死因子 集落刺激因子 趋化因子 生长因子
interleukins,ILs interferon,IFN tumor necrosis factor,TNF colony stimulating factor,CSF chemokines growth factor,GF
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典型临床药物
IFN-α1b IFN-α2a IFN-α2b IFN-γ
针剂 溶液剂(滴眼液) 针剂 栓剂 针剂 针剂
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IFN-α1b
人体白细胞重组干扰素 IFNα1b:世界上第一 个采用中国人干扰素基因克隆和表达的 IFNα1b型干扰素。
商品名为赛若金。深圳科兴生物制品有限公司 生产,有300万U/支和500万U/支两种剂量
协同性:一种CK可强化另一CK的功能. 例如,低浓度IFN-γ或TNF单独应用均不能激活巨噬细胞,但 联合使用则有显著激活作用。
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8 网络效应
CK的产生、生物学作用、受体表 达、相互调节等均具有网络性。
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9 CK与激素、神经肽和神经递质共 同组成细胞间信号分子系统
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---六大类(按功能分类)
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转化生长因子-β家族
转化生长因子β1、转化生长因子β2、转 化生长因子β3
骨形成蛋白,生长分化因子 激活素与抑制素 其它:Nodal蛋白
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按照产生CK的细胞种类进行分类:
淋巴因子(lymphokine)主要由淋巴细胞产 生;如IL-2、 IL-3、 IL-4 单核因子(monokine)主要由单核-巨噬细胞 产生;如TNF-γ、G-CSF和M-CSF 其它 主要由血管内皮细胞、上皮细胞、成纤 维细胞等产生;如EPO、SCF等
4 ℃酸化处理 用6mol/LNaOH调pH到7.2-7.4 离心去沉淀,得粗制干扰素
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七 干扰素类药物
❖ 按制作方法不同,可分为利用基因工程生产的重组 干扰素和自然干扰素两大类。
❖ 自然干扰素 类人体淋巴母细胞多亚型天然干扰素 (IFN-N1),葛兰素威康公司(英国)生产,商品 名为惠福仁。
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特点及理化性质
基因位于9号染色体 分子量19KD 166个氨基酸残基组成 白色薄壳状疏松体 等电点4.0-6.5 最大吸收峰波长278±3nm 由含有高效表达人IFNα1b基因的大肠杆菌,经发酵、
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五 干扰素(抗病毒)生物活性的研究方法
原理:用干扰素样品处理易感细胞,使细胞建立抗 病毒状态,然后用适当的定量病毒攻击细胞,通过病 毒复制的量或病毒引起的细胞病变程度可判断样品中 干扰素的生物活性。
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常用细胞株
WISH(人羊膜细胞 )、MDBK(牛肾细胞 )、L929 (小鼠肺纤维瘤) 、Hep2/c(人喉癌细胞) 要求:易培养,对病毒敏感性高,易于诱导抗病毒状态, 对人体无害
激活巨噬细胞,促进 MHCⅡ分子表达和抗原提 呈,抑制Th2细胞
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精品课件 摘自Microbiology and Immunology on-
四 干扰素的作用分子机制
IFN与IFN受体结合 IFN信号传导途径,以激活细胞核内IFN相关基因 效应蛋白的产生
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IFN的信号转导途径
JAK(Janus protein tyrosine kinase)-STAT(signal transducer and activator of transcription)信号通路为IFN 诱导基因表达的主要信号通路
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STAT:信号转导
子和转录激活子
干扰素诱导JAK-STAT复合体 核内转移精品及课调件 节基因转录机制
IFN与受体结合后引起受体分子的二聚化 与受体偶联的JAK激酶通过交互的Tyr磷酸
化作用而活化 活化的JAK激酶催化受体Tyr残基磷酸化,
并形成STAT分子的“停泊位点”
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STAT在JAK激酶的作用下实现其C端Tyr残 基的磷酸化,并形成同/异聚合体,并离 开受体
(2)抗病毒和抗肿瘤作用(与Ⅰ型干扰素类似)。
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干扰素
名称
IFN-α IFN-β IFN-
氨基酸数
166 166 143
受体
CD118 CD118 CD119
产生细胞
功能
白细胞 成纤维细胞 T细胞、NK细胞
抗病毒,抗肿瘤,促进 MHC I类分子的表达
抗病毒,抗肿瘤,促进 MHCI类分子的表达
目前已发现200余种人类CK
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二、细胞因子的共同特性
1 多数为低分子量的多肽或糖蛋白 (1)分子量 8~80 KD, <200 aa (2)组成
单体
大多数,如IL(interleukin)-2、IFN-α
二聚体 同二聚体:IFN(interferon)- 、 IL-10
异二聚体:IL-12(35KD/40KD);
细胞因子
(cytokines)
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第一节 细胞因子概述
一、概念
细胞因子(cytokine,CK)是由细胞(免 疫细胞、非免疫细胞)经刺激而合成、分泌的具有 广泛生物活性的小分子蛋白质的统称。
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免疫细胞:单核-吞噬细胞、T细胞、B细 胞和NK细胞
非免疫细胞:血管内皮细胞、表皮细胞、 成纤维细胞、上皮细胞也可以产生细胞因 子
STAT与另外一种DNA结合蛋白形成复合体, 进入细胞核,与IFN激活基因的增强子区 段相结合,去除抗病毒蛋白基因的转录抑 制,相关蛋白得以转录和翻译,从而使靶 细胞处于抗病毒状态。