8/incoming/immunology/07碩,細胞因子 Cytokine,免疫學教研室 彭 輝 E-mail:,概 述,概念：由機體多種細胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白質，通過結合細胞表面的相應受體參與細胞之間的信息傳遞。 是除免疫球蛋白和補體外的另一類非特異性免疫效應物質。,命名： 按產生細胞命名：淋巴因子（Lymphokine)、單核因子(monokine)等； 按生物學功能命名：干擾素、生長因子等,概 述,細胞因子的共同特性,細胞因子的共同特性,低分子量（1025kD）的蛋白或糖蛋白,多以單體形式存在 天然的細胞因子由抗原、絲裂原或其他刺激物活化的細胞分泌,細胞因子的共同特性,細胞因子可以通過旁分泌、自分泌或內分泌的方式發揮作用,細胞因子的共同特性,以較高的親和力與其受體特異性結合 在pmol/L(10-12mol/L)水平即可發揮作用 細胞因子的分泌是一個短時自限過程。,細胞因子的共同特性,多源性：一種細胞因子可由多種不同的細胞產生,多向性(Pleiotropism) 多效 多員性(redundancy) 重疊 協同性(synergy) 拮抗性(antagonism),細胞因子的共同特性,細胞因子的網絡特性 細胞因子間可相互誘生 IL-1能誘生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等，IL-2能誘生TNF、IL-2、LT等 細胞因子可調節細胞因子受體的表達 IL-1、IL-5、IL-6等可促進IL-2受體的表達；IL-1能降低TNF受體的密度 細胞因子生物活性之間的相互影響 B細胞和T細胞活化過程中，常需要兩種以上細胞因子的協同作用或彼此調節,細胞因子的共同特性,細胞因子的共同特性,細胞因子的共同特性,小結 低分子量蛋白，與受體結合發揮作用 方式：自分泌、旁分泌、內分泌 作用特點：高效、多源、多向性、多員性、協同性、拮抗性、網絡性,細胞因子的分類,白細胞介素 Interleukin (IL) 干擾素Interferon (IFN) 腫瘤壞死因子Tumor necrosis factor (TNF) 集落刺激因子 Colony stimulating factor (CSF) 生長因子 Growth factor 趨化性細胞因子 Chemokine,白細胞介素Interleukin (IL),Interleukins are secreted by some leukocytes and act upon other leukocytes. Interleukins 133 have been identified,IL-2,Produced by CD4 T cells T cell growth factor,IL- 4,Produced by Th2 /mast cells/basophils,IL-12,集落刺激因子 Colony stimulating factor,Stimulate the formation of cell colonies in bone marrow cultures Supporting the growth and directing the differentiation of hematopoietic cells,各種集落刺激因子的特性,具有干擾病毒感染和復制的能力。分為IFN-, , 型干擾素：IFN-和IFN-，由DC和病毒感染細胞產生，主要功能：抗病毒 型干擾素： IFN-，由活化T細胞和NK細胞產生，主要功能：免疫調節,干擾素(IFN),IFN ,IFN is produced by T cells and NK cells,分泌型 TNF- 單核細胞產生，使腫瘤出血壞死，誘導細胞凋亡，產生惡液質 TNF- 活化的T細胞產生 膜型TNF： LT- 功能：殺傷腫瘤，免疫調節，發熱和炎癥,腫瘤壞死因子(TNF),趨化因子,趨化各種細胞，參與白細胞的游走和活化，炎癥反應中起核心作用 分類 CC趨化性細胞因子：受體為CCR CXC趨化性細胞因子：受體為CXCR C趨化性細胞因子 CX3C趨化性細胞因子,招募血液中的單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等進入感染部位。MCP-1，IL-8 由滾動轉為穩定性結合 順濃度梯度向感染部位遷移,趨化因子（Chemokine）,具有刺激細胞生長作用的細胞因子。 TGF-，EGF，VEGF，FGF，NGF，PDGF等,生長因子(GF),細胞因子的功能,介導天然免疫 介導和調節特異性免疫應答 。 激活炎癥細胞 刺激造血 細胞增殖分化和損傷修復,介導天然免疫,主要由單核-巨噬細胞分泌，表現為抗病毒和細菌感染作用,介導和調節特異性免疫應答,主要由抗原活化的T淋巴細胞分泌，調節淋巴細胞的激活、生長、分化和發揮效應。,介導和調節特異性免疫應答,促進免疫細胞活化增殖分化,介導和調節特異性免疫應答,促進免疫細胞活化增殖分化,介導和調節特異性免疫應答,抑制免疫細胞活化增殖,激活炎癥細胞,刺激造血,細胞增殖分化和損傷修復,不同T細胞亞群相關細胞因子與功能,Th1型細胞因子,IFN- IL-2 IL-12,與B細胞增殖分化成熟有關，增強抗體介導的體液免疫應答。 IL-4 IL-5,Th2型細胞因子,細胞因子對Th1和Th2細胞的調節作用,Th3型細胞因子,TGF- IL-10,Th3細胞在粘膜免疫中起輔助作用，促進IgA的產生,Th17型細胞因子,Th17指表達IL-17的CD4T細胞，促進炎癥的反應,細胞因子受體,胞膜外區 跨膜區 胞漿區,細胞因子受體,分類： 免疫球蛋白基因超家族（IgR-F)：IL-1R,PDGFR 型細胞因子受體家族(CKR-F) ：IL-2R,EPOR 干擾素受體家族(IFNR-F) ： 腫瘤壞死因子受體家族(TNFR-F) ：CD40,Fas 七次跨膜受體家族：IL-8,MCP,細胞因子受體家族結構示意圖,CK受體（CKR）的肽鏈組成,肽鏈組成類型：單鏈、雙鏈、多鏈 多亞單位受體與細胞因子受體共用亞單位：型細胞因子受體家族多數成員屬多亞單位受體，其中一種亞單位為細胞因子結合亞單位，另一種是共有的信號傳遞亞單位。,Cytokine Receptor,most of class I cytokine receptor families is multiple subunits one subunit that binds specific cytokine molecules one subunit that mediates signal transduction,CK受體,The receptors for IL-3, IL-5, and GM-CSF share common signal-transducing subunit Each of these cytokines would be expected to transduce a similar activation signal and mediate similar functions (redundancy),CK受體（CKR）,The sharing of signal-transducing subunits among receptors explains the antagonism exhibited by some cytokines.,IL-2R、IL-4R、IL-7R等都有相同的鏈。鏈缺陷可導致SCID,趨化因子受體,分類 CCR CXCR CX3CR XCR,Expression of coreceptors present on T cells and monocytes is required for HIV-1 infection.,CCR5 CXCR4,受體相關蛋白酪氨酸激酶途徑 細胞因子受體酪氨酸激酶途徑 G蛋白結合受體介導的信號途徑,細胞因子受體介導的信號轉導,細胞因子受體介導的信號轉導,受體相關蛋白酪氨酸激酶途徑,細胞因子受體酪氨酸激酶途徑,類似于T細胞活化信號轉導 受體交聯 蛋白酪氨酸激酶（PTK ）活化 ZAP70的結合,G蛋白結合受體介導的信號途徑,細胞因子與疾病,細胞因子與感染 感染后誘生的細胞因子（TNF、IL-1）既可參與機體抗感染免疫，也能引起發熱、參與急性期反應及感染性休克 細胞因子與腫瘤 細胞因子對腫瘤的作用具有雙重性，既能殺傷腫瘤，也能促進腫瘤生長。,細胞因子與自身免疫病 某些細胞因子能促進某些自身組織細胞表達MHC-II類抗原，從而使這些細胞具有抗原遞呈功能，可激活T效應細胞導致自身組織的損害 細胞因子與超敏反應 IL-4和IL-13能調節IgE的生成 細胞因子與移植排斥反應 在排斥反應發生時，局部和全身的某些細胞因子(如IL-2)水平升高 細胞因子與其他疾病 IL-3、CSF產生異常 與造血功能異常的疾病有關。TNF可誘發急性肝壞死、惡液質。,細胞因子與疾病,細胞因子及其受體的臨床應用,重組細胞因子：IFN、EPO、G-CSF、GM-CSF、 IL-1R拮抗蛋白 抗TNF單抗,細胞