免疫学第七章细胞因子课件.ppt

1、教学要求与内容教学要求与内容 掌握细胞因子的概念、种类、共同特征；掌握细胞因子的概念、种类、共同特征；熟悉细胞因子的生物学活性；熟悉细胞因子的生物学活性；了解各类细胞因子的特性；细胞因子的受体；了解各类细胞因子的特性；细胞因子的受体；细胞因子的临床意义。细胞因子的临床意义。教学提纲 细胞因子的概念和共同特征；细胞因子的概念和共同特征；细胞因子的分类；细胞因子的分类；细胞因子的生物学活性；细胞因子的生物学活性；细胞因子的临床意义。细胞因子的临床意义。细胞因子作为细胞间信息传递分子，细胞因子作为细胞间信息传递分子，介导调节多种细胞生理功能。介导调节多种细胞生理功能。第一节细胞因子的共同特性一、细胞

2、因子的理化特性一、细胞因子的理化特性绝大多数细胞因子为低分子量的多肽绝大多数细胞因子为低分子量的多肽或可溶性糖蛋白。或可溶性糖蛋白。多数细胞因子以单体形式存在，少数多数细胞因子以单体形式存在，少数细胞因子如细胞因子如IL-10、IL-12、M-CSF、TGF-等以二聚体形式存在，等以二聚体形式存在，TNF以以三聚体形式存在。三聚体形式存在。二、细胞因子的分泌特点二、细胞因子的分泌特点（一）（一）多源性多源性体内各种免疫细胞如体内各种免疫细胞如T细胞、细胞、B细胞、单细胞、单核巨噬细胞等，某些非免疫细胞如血管核巨噬细胞等，某些非免疫细胞如血管内皮细胞等，以及某些肿瘤细胞都能够内皮细胞等，以及某些

3、肿瘤细胞都能够产生细胞因子。产生细胞因子。（二）（二）自限性自限性免疫细胞和非免疫细胞被抗原、丝裂免疫细胞和非免疫细胞被抗原、丝裂原或其他刺激物活化后，可以立即启原或其他刺激物活化后，可以立即启动细胞因子基因转录及蛋白合成。但动细胞因子基因转录及蛋白合成。但此过程持续时间短暂，刺激终止后转此过程持续时间短暂，刺激终止后转录、合成也随之终止。录、合成也随之终止。（三）（三）多向性多向性接受某种抗原或丝裂原刺激后，一种细接受某种抗原或丝裂原刺激后，一种细胞可以分泌多种细胞因子，几种不同类胞可以分泌多种细胞因子，几种不同类型的细胞也可以产生一种或几种相同的型的细胞也可以产生一种或几种相同的细胞因子。

4、细胞因子。三、细胞因子的生物学作用特点三、细胞因子的生物学作用特点（一）（一）细胞因子以自分泌、旁分泌或内分细胞因子以自分泌、旁分泌或内分泌的形式发挥作用。泌的形式发挥作用。1、自分泌（、自分泌（autocrine）：指细胞因子作用）：指细胞因子作用于产生细胞因子的细胞本身。于产生细胞因子的细胞本身。2、旁分泌（、旁分泌（paracrine）：指细胞因子作）：指细胞因子作用于邻近细胞。用于邻近细胞。3、内分泌（、内分泌（endocrine）：指少数细胞因）：指少数细胞因子在高浓度时可以通过血流作用于远处子在高浓度时可以通过血流作用于远处的靶细胞。的靶细胞。细胞因子的作用方式细胞因子的作用方式（

5、二）通过细胞因子受体发挥效应（二）通过细胞因子受体发挥效应 细胞因子通过结合靶细胞表面高细胞因子通过结合靶细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应，只需极亲和力受体发挥生物学效应，只需极少量（少量（pmol/L水平水平)就能产生明显生物就能产生明显生物学效应。学效应。CKCK通过通过CKCK受体发挥效应受体发挥效应（三）生物学作用的多样性（三）生物学作用的多样性 （四）效应的复杂性（四）效应的复杂性1、多效性：一种细胞因子可以作用于多种、多效性：一种细胞因子可以作用于多种靶细胞，产生多种生物学效应。靶细胞，产生多种生物学效应。细胞因子不同的调节作用与其本身浓度、细胞因子不同的调节作用与其本身浓度、作

6、用靶细胞的类型以及同时存在的其它作用靶细胞的类型以及同时存在的其它细胞因子种类有关。细胞因子种类有关。IL-4Th细胞细胞肥大细胞肥大细胞Th细胞细胞B细胞细胞细胞因子的多效性细胞因子的多效性2、重叠性：几种不同的细胞因子可以作用、重叠性：几种不同的细胞因子可以作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的生于同一种靶细胞，产生相同或相似的生物学效应。物学效应。3、拮抗性：一种细胞因子可以抑制另一种、拮抗性：一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子的某种生物学作用。细胞因子的某种生物学作用。4、协同性：一种细胞因子可以增强另一种、协同性：一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的某种生物学作用。细胞因子的某种生物学

7、作用。5、网络性：细胞因子的作用不是孤立存在、网络性：细胞因子的作用不是孤立存在的，它们之间可通过合成分泌的相互调的，它们之间可通过合成分泌的相互调节、受体表达的相互控制、生物学效应节、受体表达的相互控制、生物学效应的相互影响而形成复杂的网络。的相互影响而形成复杂的网络。表现在：表现在：一种细胞因子诱导或抑制另一种细胞一种细胞因子诱导或抑制另一种细胞因子的产生；因子的产生；诱导或抑制靶细胞表面某些细胞因子诱导或抑制靶细胞表面某些细胞因子受体的表达等。受体的表达等。（六）细胞因子的作用具有两面性（六）细胞因子的作用具有两面性在生理条件下，细胞因子可发挥免疫调在生理条件下，细胞因子可发挥免疫调节、

8、促进造血功能和抗感染、抗肿瘤等节、促进造血功能和抗感染、抗肿瘤等对机体有利的作用。对机体有利的作用。而在某些特定条件下，细胞因子又具有而在某些特定条件下，细胞因子又具有介导强烈炎症反应和诱导自身免疫性疾介导强烈炎症反应和诱导自身免疫性疾病、肿瘤、血液系统疾病和肾病发生等病、肿瘤、血液系统疾病和肾病发生等对机体有害的病理学作用。对机体有害的病理学作用。第二节细胞因子的分类 一、细胞因子的分类一、细胞因子的分类细胞因子种类繁多，分类方法尚不统一。细胞因子种类繁多，分类方法尚不统一。目前最常用的方法是根据结构和生物目前最常用的方法是根据结构和生物学功能对其进行分类，将细胞因子分学功能对其进行分类，将

9、细胞因子分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、趋化性细胞因子子、集落刺激因子、趋化性细胞因子和生长因子等六类。和生长因子等六类。细胞因子按其结构和功能分类：细胞因子按其结构和功能分类：白细胞介素（白细胞介素（interleukin,ILinterleukin,IL)干扰素（干扰素（interferon,IFNinterferon,IFN）肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor,TNFtumor necrosis factor,TNF）集落刺激因子（集落刺激因子（colony stimulating factor,CSF

10、）趋化性细胞因子（趋化性细胞因子（chemokine)生长因子生长因子（growth factor,GF）（一）（一）白细胞介素（白细胞介素（interleukin，IL）白细胞介素是一组由淋巴细胞、单核白细胞介素是一组由淋巴细胞、单核-巨巨噬细胞和其他非免疫细胞产生的能介导噬细胞和其他非免疫细胞产生的能介导白细胞之间或白细胞与其他细胞之间相白细胞之间或白细胞与其他细胞之间相互作用的细胞因子。互作用的细胞因子。其主要作用是调节细胞生长分化、参与其主要作用是调节细胞生长分化、参与免疫应答和介导炎症反应。免疫应答和介导炎症反应。（三）（三）肿瘤坏死因子（肿瘤坏死因子（tumor necrosis

11、factor，TNF）能使肿瘤细胞或肿瘤组织发生出血坏死。能使肿瘤细胞或肿瘤组织发生出血坏死。根据来源和结构不同，分为根据来源和结构不同，分为TNF-和和TNF-两种类型。两种类型。TNF-主要由活化的单核巨噬细胞产生，主要由活化的单核巨噬细胞产生，T细胞、细胞、NK细胞和肥大细胞也可产生，细胞和肥大细胞也可产生，也称为恶液质素；也称为恶液质素；TNF-主要由活化的主要由活化的T细胞产生，通常只细胞产生，通常只在局部发挥效应，又称淋巴毒素。在局部发挥效应，又称淋巴毒素。活化的单核巨噬细胞，活化的单核巨噬细胞，T细胞、细胞、NK细胞和肥大细胞细胞和肥大细胞TNF/：协同协同IFN-的作用；的作用

12、；直接细胞毒作用；直接细胞毒作用；介导炎症等介导炎症等（四）（四）集落刺激因子（集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）是一类由活化的是一类由活化的T T细胞、单核巨噬细胞、细胞、单核巨噬细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等产生的血管内皮细胞和成纤维细胞等产生的能选择性刺激多能造血干细胞和不同能选择性刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞增殖分化，发育分化阶段的造血干细胞增殖分化，在体外半固体培养基中形成相应细胞在体外半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。集落的细胞因子。根据功能和作用细胞不同，分为巨根据功能和作用细胞不同，分为巨噬细胞集落刺激因子、

13、粒细胞集落噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺激因子、粒细胞刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺巨噬细胞集落刺激因子、红细胞生成素、血小板生激因子、红细胞生成素、血小板生成素、干细胞生成因子等。成素、干细胞生成因子等。淋巴样干细胞淋巴样干细胞粒细胞粒细胞红细胞红细胞血小板血小板单核细胞单核细胞Nk细胞细胞细胞细胞TB细胞细胞MSC髓样干细胞髓样干细胞SCFSCFIL-7IL-11IL-12IL-15IL-7IL-3G-CSF EPOM-CSF TPO（五）（五）趋化性细胞因子（趋化性细胞因子（chemokine）是一组对白细胞具有趋化和激活作用的是一组对白细胞具有趋化和激活作用的细胞因子。细胞因子。主

14、要功能是招募血液中的单核细胞、中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性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生的部位。部位。残基残基CXCCCCCC C CXCX3 3C C（六）（六）生长因子（生长因子（growth factor，GF）是一类可以调节和促进不同类型的细胞生是一类可以调节和促进不同类型的细胞生长和分化的细胞因子。生长因子在免疫应长和分化的细胞因子。生长因子在免疫应答、肿瘤发生、损伤修复等方面有重要作答、肿瘤发生、损伤修复等方面有重要作用。用。生长因子种类很多，主要包括转化生长因生长因子种类很多，主要包括转化生长因子子-（TGF-TGF-）、表皮生长因子（

15、）、表皮生长因子（EGFEGF）、）、血管内皮生长因子（血管内皮生长因子（VEGFVEGF）、成纤维细胞）、成纤维细胞生长因子（生长因子（FGFFGF）、神经生长因子（）、神经生长因子（NGFNGF）、）、血小板衍生的生长因子（血小板衍生的生长因子（PDGFPDGF）和肝细胞）和肝细胞生长因子（生长因子（HGFHGF）等。）等。第三节、细胞因子的主要生物学作用第三节、细胞因子的主要生物学作用抗感染和抗肿瘤作用；抗感染和抗肿瘤作用；参与和调节免疫应答；参与和调节免疫应答；刺激造血功能；刺激造血功能；介导炎症反应；介导炎症反应；促进创伤的修复；促进创伤的修复；细胞因子在早期抗病毒感染中发挥重要作用

16、细胞因子在早期抗病毒感染中发挥重要作用免疫细胞的起源与分化免疫细胞的起源与分化促进创伤的修复促进创伤的修复 许多细胞因子在组织损伤的修复中具有许多细胞因子在组织损伤的修复中具有重要的作用重要的作用。血管内皮细胞生长因子（血管内皮细胞生长因子（VEGF）可促）可促进血管和淋巴管的生成；进血管和淋巴管的生成；表皮生长因子（表皮生长因子（EGF）促进上皮细胞、）促进上皮细胞、成纤维细胞和内皮细胞的增殖，促进皮成纤维细胞和内皮细胞的增殖，促进皮肤溃疡和创口的愈合。肤溃疡和创口的愈合。第四节第四节 细胞因子受体细胞因子受体 细胞因子受体均为跨膜分子，由胞膜外区、跨细胞因子受体均为跨膜分子，由胞膜外区、跨

17、膜区和胞质区组成。膜区和胞质区组成。一、细胞因子受体的分类一、细胞因子受体的分类1、免疫球蛋白超家族、免疫球蛋白超家族2、I类细胞因子受体家族类细胞因子受体家族3、II类细胞因子受体家族类细胞因子受体家族4.肿瘤坏死因子受体超家族肿瘤坏死因子受体超家族5.趋化因子受体家族趋化因子受体家族二、可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂二、可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂 第五节细胞因子的临床意义一、细胞因子与疾病的发生一、细胞因子与疾病的发生（一）（一）引发内毒素中毒性休克引发内毒素中毒性休克革兰阴性菌等病原体严重感染时，菌体革兰阴性菌等病原体严重感染时，菌体脂多糖（内毒素）释放，刺激单核巨噬

18、脂多糖（内毒素）释放，刺激单核巨噬细胞细胞/中性粒细胞过度表达中性粒细胞过度表达IL-1、TNF-和和IL-6等促炎细胞因子，可导致产生内等促炎细胞因子，可导致产生内毒素中毒性休克，重者可产生弥散性血毒素中毒性休克，重者可产生弥散性血管内凝血而导致死亡。管内凝血而导致死亡。（二）（二）与某些肿瘤的形成有关与某些肿瘤的形成有关细胞因子及其受体异常表达与某些肿瘤细胞因子及其受体异常表达与某些肿瘤的形成密切相关。的形成密切相关。如某些肿瘤细胞可通过分泌大量如某些肿瘤细胞可通过分泌大量TGF-和和IL-10等细胞因子，对巨噬细胞、等细胞因子，对巨噬细胞、NK细胞和细胞和CTL细胞的杀瘤活性产生抑制作细

19、胞的杀瘤活性产生抑制作用，从而有助于肿瘤的形成。用，从而有助于肿瘤的形成。（三）（三）与某些免疫相关性疾病的发生有关与某些免疫相关性疾病的发生有关1、免疫缺陷病：某些细胞因子或其受体缺、免疫缺陷病：某些细胞因子或其受体缺陷可引发免疫缺陷病，如陷可引发免疫缺陷病，如IL-2R链基因链基因突变，可导致性联重症联合免疫缺陷病。突变，可导致性联重症联合免疫缺陷病。2、型超敏反应：体内型超敏反应：体内Th1细胞和细胞和Th2细细胞之间的动态平衡破坏，胞之间的动态平衡破坏，Th2细胞功能异细胞功能异常增高，可产生过量常增高，可产生过量IL-4、5、6等细胞等细胞因子，导致特异性因子，导致特异性IgE类抗体

20、产生，引发类抗体产生，引发型超敏反应。型超敏反应。3、自身免疫病：体内、自身免疫病：体内Th1细胞功能异常增细胞功能异常增高，产生过量高，产生过量IFN-，可诱导自身组织细，可诱导自身组织细胞表达胞表达MHC 类分子，使相应自身反应类分子，使相应自身反应性性T细胞活化，引发自身免疫性疾病，如细胞活化，引发自身免疫性疾病，如胰岛素依赖性糖尿病。胰岛素依赖性糖尿病。4、移植排斥反应：、移植排斥反应：IL-2和和IFN-等细胞因等细胞因子参与急性移植排斥反应。测定子参与急性移植排斥反应。测定IL-2、IFN-等细胞因子或其可溶性细胞因子受等细胞因子或其可溶性细胞因子受体的水平，可作为监测移植排斥反应

21、的体的水平，可作为监测移植排斥反应的指标之一。指标之一。二、细胞因子与疾病的诊断及治疗二、细胞因子与疾病的诊断及治疗（一）（一）诊断诊断检测细胞因子用于诊断缺少特异性，只检测细胞因子用于诊断缺少特异性，只能作为疾病诊断的参考指标。能作为疾病诊断的参考指标。如：如：IL-2、IL-4、IL-5、IFN-等缺失等缺失T细胞活化及功能缺陷；细胞活化及功能缺陷；TNF-（血清）升高（血清）升高类风湿关节炎、类风湿关节炎、感染性休克等。感染性休克等。（二）（二）治疗治疗有细胞因子补充疗法和细胞因子阻断疗有细胞因子补充疗法和细胞因子阻断疗法两种治疗方式。法两种治疗方式。1、治疗炎症反应。、治疗炎症反应。2、治疗恶性肿瘤。、治疗恶性肿瘤。3、治疗自身免疫性疾病。、治疗自身免疫性疾病。4、治疗移植排斥。、治疗移植排斥。5、治疗造血系统疾病。、治疗造血系统疾病。作用机制示意图作用机制示意图部分用于临床的细胞因子及其抑制剂部分用于临床的细胞因子及其抑制剂 细胞因子及其产品细胞因子及其产品思考题 1 1、名词解释：细胞因子；、名词解释：细胞因子；自分泌自分泌 ;旁分泌旁分泌 2 2、细胞因子根据结构和生物学功能可、细胞因子根据结构和生物学功能可分为哪几类？分为哪几类？3 3、细胞因子的共同特性有哪些？、细胞因子的共同特性有哪些？4 4、简述细胞因子的生物学活性。、简述细胞因子的生物学活性。