第五章 细胞因子
5、趋化性细胞因子(chemokines) 趋化性细胞因子(chemokines)
是一个蛋白质家族 具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒 细胞和嗜碱性粒细胞的趋化和激活活性。
根据趋化因子蛋白质氨基端所含半胱 氨酸的排列方式分为三个亚家族
趋化因子
CXC
α亚家族 IL-8
C CC
β亚家族 单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1) γ亚家族 淋巴细胞趋化蛋白 (lymphotactin)
B
活化、增殖、分化
多效性
IL-4
胸腺细胞
增殖
增殖 肥大细胞
重叠性
IL-2、 IL-4、 、 、 IL-5
B
均有刺激B细胞 增殖的功能
协同性
IL-4 +
IL-5
B
更有效地诱导 IgE类别转换
B细胞 IL-4 阻断IFN- γ 诱导类别转化的 作用
拮抗性
IL-4 IFN-γ γ
B
细胞因子的共同特性( 细胞因子的共同特性(5)ຫໍສະໝຸດ IFN- α 的 抗 病 毒 作 用
病毒 抑制病 毒复制 IFN-诱导蛋白 诱导蛋白 诱导刺激 胞核 信号转导 胞核
病毒复制
IFN-α α
II型干扰素 (Type II interferon) 型干扰素 ) IFN- γ
CD8+T细胞、 CD4 + T细胞、NK细胞产生 18KDa
单体分子由A、B、 C、D、E和F6个α 螺旋折叠成六柱体 状。在溶液中两个 单体分子的α螺旋Ε 靠拢在一起,以共 二聚体的形式存在。
抑制 病毒复制、扩增
细胞因子在B 细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能
TGFTGF-β(TGF-β1、 TGF-β2和TGF-β3): TGFTGFTGF细胞来源:T 细胞来源:T、B细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞 等。 免疫抑制调节剂 抑制T 抑制T细胞增殖和细胞因子产生; 抑制B细胞增殖和T 抑制B细胞增殖和T细胞依赖性多克隆抗体的 产生; 抑制NK细胞活化和IL- LAK细胞诱导作用; 抑制NK细胞活化和IL-2的LAK细胞诱导作用; 抑制Mφ活化和前炎性细胞因子产生; 抑制Mφ活化和前炎性细胞因子产生; 某些肿瘤细胞分泌TGF某些肿瘤细胞分泌TGF-β,可逃避免疫应答。
抑制 病毒复制、扩增
3、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF) 、肿瘤坏死因子
分为: TNF-α TNF-β 淋巴毒素(lymphotoxin- α, LT- α)
活化的Τ细胞 TNF-β = LTα β α 171 aa 同源性28% 相同的受体 相同的生物学效应
活化的巨噬细胞 TNF-α α 157 aa
IFN-γ免疫生物学效应
活化 Th1细胞 细胞 NK 细胞
IFN-γ γ
B 细胞 促进: IgG3和IgG2a的 产生 抑制 CD23表达 IgE产生 巨噬细胞 NK细胞
T 细胞
病毒感染细胞
促进: 促进: MHC-II表达, 活化 抗微生物活性, 杀伤 抗肿瘤活性 TNF-α合成, Fcγ表达
促进: IL-2产生 IL-2R表达 增强 IV型超敏反应 移植物排斥反应 细胞毒性
6、 生长因子(growth factor,GF) 生长因子( factor,GF)
包括: TGFTGF-β(transforming growth factor-β, factor转化生长因子-β); 转化生长因子-β); EGF(epithelial growth factor,表皮生长因子); factor,表皮生长因子) FGF(fibroblast growth factor,成纤维细胞生长因子); factor,成纤维细胞生长因子) NGF(nerve growth factor, 神经生长因子); factor, 神经生长因子) PDGF(plateletPDGF(platelet-derived growth factor,小板源性生长因 factor, 子); VEGF(vascular endothelial cell growth factor,血管内皮 factor,血管内皮 细胞生长因子) 细胞生长因子)等。
细胞因子的共同特性( 细胞因子的共同特性(4)
细胞因子的作用特点 • 通过与高亲和力受体结合发挥显著生物学作用 • 以非特异性方式发挥生物作用,无抗原特异性, 以非特异性方式发挥生物作用,无抗原特异性, 且无MHC限制性 限制性 且无 • 细胞因子的生物学效应具有多效性 、重叠性、 重叠性、 拮抗效应、 拮抗效应、协同效应
第五章 细胞因子
第一节 细胞因子概述
一. 细胞因子(cytokine,CK)的概念 细胞因子(cytokine CK)的概念 (cytokine,
由细胞(免疫细胞、非免疫细胞)合成、分泌 的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。 细胞因子介导多种免疫细胞间的相互作用
细胞因子的共同特性( 细胞因子的共同特性(1)
IL-1主要功能:
Mj
巨噬细胞
IL-1
1.刺激T细胞活化 2.刺激B细胞增殖与抗体分泌 3.诱导肝脏急性期应答 4.诱导吞噬细胞活化 5.引起炎症及发热 6.刺激造血细胞再生
2、 干扰素(interferon, IFN ) 干扰素(interferon,
受病毒感染的细胞
I 型干扰素 IFN-α, IFN-β抗病毒作用 α β II型干扰素 IFN-δ,免疫调节作用 型干扰素: 型干扰素 δ
1、白细胞介素 (interleukins,ILs) interleukins,ILs)
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用 的细胞因子。 18种 18种 25种 25种
IL- 又称淋巴细胞刺激因子) IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子) : 细胞来源: 细胞来源:主要由活化的单核-巨噬细胞产生。 存在形式:ILIL存在形式:IL-1α和IL-1β。 主要生物学功能: 主要生物学功能: 局部低浓度--免疫调节: 协同刺激APC和 细胞活化,促进B 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。
CD8+T细胞、 CD4 + T细胞、NK细胞
I 型干扰素(Type I interferon): 型干扰素( ) IFN-α, IFN-β α β
病毒 感染 细胞
IFN-α, IFN-β α β
同源性30% 同源性 共用一个受体 抗病毒作用
IFN-β的立体结构 β
IFN-β的5组α 螺旋(A、B、C、D、 β 螺旋( 、 、 、 、 E)折叠成五柱体样结构 )
一. 细胞因子受体的分类 细胞因子受体家族 根据膜外区结构特征,分为五个家族: 1. 免疫球蛋白超家族 结构特点:膜外区具有免疫球蛋白样功能区。 成员包括:IL成员包括:IL-1、IL-6、M-CSF、SCF的受体等。 ILCSF、SCF的受体等。
2.Ⅰ型细胞因子受体家族 造血因子受体家族) 2.Ⅰ型细胞因子受体家族(造血因子受体家族): 型细胞因子受体家族( 结构特点:膜外区近氨基端有二个不连续保守半胱 氨酸残基(C),其羧基端 存在Trp氨酸残基(C 存在TrpSer- Trp-Ser(WSXWS, Ser-X-Trp-Ser(WSXWS,X代表任一氨基 酸)残基序列。 成员包括:IL成员包括:IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、 IL-6 、ILILILILILIL7、IL-9、IL-11、IL-13、IL-15、GMILIL-11、IL-13、IL-15、GMCSF、 CSF的受体等。 CSF、G-CSF的受体等。
生物学特性: 生物学特性: 是低分子量(15-30kD)的蛋白或糖蛋白;
存在形式:分泌型
多以单体形式存在,如IL-2、IL-3、IL-4、 IL-5、IFN-α 也有二聚体 同二聚体:IFN- γ、IL-10 异二聚体:IL-12 三聚体形式;TNF
IL-2 IL-
IL-10 IL-
TNFTNF-β
细胞因子的生物学活性
诱导凋亡
IL-2可以诱导抗原活化的T细胞发生凋亡 TNF可以诱导肿瘤细胞发生凋亡
细胞因子的生物学活性
刺激造血
第三节 细胞因子的受体
细胞因子受体都是跨膜蛋白,由胞膜外区、 细胞因子受体都是跨膜蛋白,由胞膜外区、 跨膜区和胞浆区组成
细胞因子受体为跨膜糖蛋白: 细胞因子受体为跨膜糖蛋白: 膜外区(细胞因子结合区); 跨膜区(富含疏水性氨基酸区); 胞质区(信号转导区)。
3. Ⅱ型细胞因子受体家族(干扰素受体家族): Ⅱ型细胞因子受体家族 干扰素受体家族): 型细胞因子受体家族( 结构特点:膜外区近氨基端含有四个不连续保 守半胱氨酸残基。 成员包括: I 型、II型IFN的受体 。 型、II型IFN的受体
TNF-α 的生物学活性 α
上调细胞因 子产生水平 (IL-2,IL-4, γ -IFN,CSF) 上调 IL-2 受 体的表达 T 细胞
IL-2 IL-4 γ -IFN
B 细胞 诱导分化 上调抗体 产生数量
TNF-α α
上调前列腺素 巨噬细胞 产生水平,上 调细胞因子产 骨 髓 Mj 生水平(IL-1, 体内刺激产生CSF IL-6,IL-8, 上调造血功能 GM-CSF)
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫 介导和调节特异性免疫应答 诱导凋亡 刺激造血
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫
来源:主要由单核-巨噬细胞分泌 作用:抗病毒、抗细菌 抗病毒因子: I 型INF、IL-12、IL-15 抗细菌因子:TNF、IL-6、IL-1
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫
1、刺激单核-巨噬细胞、内皮细胞分泌IL-8 2、刺激血管内皮细胞表达白细胞粘附分子,使白 细胞在炎症部位聚集,诱发炎症反应。 3、刺激炎性白细胞杀灭微生物 4、IL-6刺激肝细胞分泌急性期蛋白