11细胞因子及其受体

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细胞因子的受体结构与功能

细胞因子的受体结构与功能

细胞因子的受体结构与功能细胞因子是一类在细胞间传递信息、调节免疫、炎症等生理过程中发挥重要作用的分子。

它们可以通过结合相应的受体,触发一系列反应,如启动信号转导、催化酶活性、调控基因表达等。

细胞因子受体的结构和功能特点在不同分子中有所不同,但一般可以分为以下几类。

1. 经典细胞因子受体家族经典细胞因子受体家族包括多种细胞因子的受体,如IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IFN-γ等等。

这些受体通常包含一个跨膜区域,以及一个在细胞质内的结构域。

它们的跨膜区域通常含有多个跨膜α 螺旋,这些跨膜α 螺旋能够通过水解能释放细胞因子。

它们的内在柄区域则通过酪氨酸激酶等机制连接细胞信号转导网络。

2. 细胞因子受体酶这类受体酶是通过激活酶活性从而得到细胞因子的反应。

一个著名的例子是细胞因子生长因子受体(RTK),通过激活受体激酶,在细胞膜上催化酶活性。

这一过程开启了调节信号转导、生长、凋亡等多种不同反应的基因表达。

3. TLRsTLRs又称为Toll样受体是在许多不同的免疫反应中,尤其在识别病原菌和其他可能的免疫原时发挥了重要的角色。

该类受体的跨膜域包含20~27个α螺旋,这些α螺旋通过离子键和氢键与同样具有高度保守性N-末端底部的病原菌分子成结合。

4. G蛋白耦合受体G蛋白耦合受体在不同物种、人体脏器以及表达部位中广泛存在。

其中细胞因子受体与G蛋白耦合通常涉及细胞外延起始点中的C末端,通过细胞因子受体维持群体的共振,促进了物质、能量的大规模流动。

总之,细胞因子受体的结构和功能在不同分子中存在着差异,但总的来说,它们都能发挥强大的作用,控制着许多重要的生理过程。

研究细胞因子受体的结构和功能,对于开发新的免疫调节药物、治疗某些免疫相关疾病、探索生物学等方面都具有重要意义。

细胞因子及其受体

细胞因子及其受体
近年来对于细胞因子的研究发展迅速, 已 有百余种细胞因子被发现; 细胞因子产品已应 用于临床. 有专门研究细胞因子的学会 ( 如 International cytokine society) 和 刊 物 (如 Cytokine).
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二.细胞因子的分类
根据来源分类: 1.淋巴因子 (lymphokine)
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细胞因子发挥作用的三种方式
自分泌 autocrine
作用于分泌 细胞自身
旁分泌 paracrine
作用于比 邻细胞
血液循环
内分泌 endocrine
远距离作用
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四.细胞因子的作用特点
细胞因子通常以“非特异”方式发挥作用. 细胞因子与相应受体结合具有很高的亲和力,极 少量就能产生明显生物学反应.
2. 干扰素(IFN):机体在病毒感染时合成释放的,能 干扰病毒DNA或RNA的复制.
3. 肿瘤坏死因子(TNF):能使肿瘤发生出血和坏死.
4. 集落刺激因子(CSF):能够刺激多能造血干细胞 和不同发育阶段的造血干细胞的增殖分化.
5. 生长因子(GF):刺激细胞生长、增殖.
6. 趋化因子(chemokine):对粒细胞、单核巨噬细胞 和淋巴细胞有趋化和激活作用.
•免疫调节作用
•大多数细胞因子具有上调免疫功能作用.eg: IL-1 •有些细胞因子具有免疫抑制作用. eg: TGF-β、 IL-10
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细胞因子的主要生物学作用(2)
•刺激造血细胞增殖分化
eg: GM-CSF
•参与和调节炎症反应
eg: TNF-α
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六.主要的细胞因子
1. 白细胞介素(白介素,IL):由白细胞分泌并作用 于白细胞的细胞因子.目前统一命名的有三十多种.

细胞因子和受体

细胞因子和受体

调控机制。
探讨细胞因子在免疫应答、炎症反应和肿瘤发生发展中的作用,
03
为疾病治疗提供新思路。
受体结构与功能关系的研究
01
02
03
利用结构生物学手段解 析受体分子的三维结构 ,揭示其与配体结合的
机制。
研究受体与其他蛋白质 的相互作用及其在信号 转导中的作用,深入了 解受体调控细胞功能的
分子机制。
探索受体的调节机制, 包括受体的磷酸化、泛 素化等修饰对受体活性
细胞因子促进肿瘤生长
一些细胞因子如IL-6、IL-8和TNF等可以促进肿瘤细胞的生长、增殖和存活,从而加速肿 瘤的发展。
细胞因子与免疫逃逸
肿瘤细胞产生的细胞因子可以抑制免疫细胞的活性,使肿瘤细胞得以逃避免疫系统的攻击 。
炎症与细胞因子
炎症反应与细胞因子
炎症反应是机体对损伤和感染等 刺激的防御反应,而细胞因子在 炎症反应中发挥关键作用。
受体与免疫疾病
一些细胞因子受体在免疫细胞中的表达或功 能异常,可以导致免疫细胞的过度活化或抑 制,从而引起免疫疾病的发生。因此,这些 受体也成为免疫疾病治疗的重要靶点。
03 常见细胞因子及其受体
白细胞介素及其受体
白细胞介素-1(IL-1): IL-1受体(IL-1R)
白细胞介素-6(IL-6): IL-6受体(IL-6R)
巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF): M-CSF受体(M-CSFR)
生长因子及其受体
表皮生长因子(EGF):EGF受体(EGFR)
转化生长因子-β(TGF-β):TGF-β受体(TGF-βR)
04 细胞因子与疾病
肿瘤与细胞因子
肿瘤细胞产生细胞因子
肿瘤细胞可以产生多种细胞因子,如白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)和干扰素 (IFN)等,这些细胞因子在肿瘤的发生、发展和转移过程中发挥重要作用。

细胞因子细胞因子受体相互作用

细胞因子细胞因子受体相互作用

细胞因子细胞因子受体相互作用
细胞因子是一类能够调节细胞功能的蛋白质,它们在细胞间相
互作用,通过与受体结合来传递信号,从而影响细胞的生理活动。

细胞因子受体是细胞膜上的蛋白质,它们可以与特定的细胞因子结合,并在结合后触发一系列的信号传导途径,最终影响细胞的生长、增殖、分化和凋亡等生理过程。

细胞因子与受体之间的相互作用是细胞信号传导的重要环节。

当细胞因子与其受体结合时,会引发受体的构象变化,激活受体上
的信号传导分子,如酪氨酸激酶等。

这些信号传导分子会进一步激
活下游的信号传导通路,例如MAPK通路、PI3K-Akt通路等,最终
影响细胞的基因转录、蛋白合成和细胞功能。

另外,细胞因子与受体的相互作用还可能受到调控因素的影响,比如细胞因子浓度、受体密度、共受体、受体内在活性等因素都可
能影响细胞因子与受体的相互作用。

此外,细胞因子与受体的相互
作用还可能受到细胞内外环境的影响,比如细胞因子的局部浓度梯度、细胞因子的分泌细胞和靶细胞之间的距离等因素都可能影响细
胞因子与受体的相互作用。

总的来说,细胞因子与受体之间的相互作用是一个复杂的过程,受到多种因素的调控。

了解细胞因子与受体的相互作用对于揭示细
胞信号传导的机制、疾病发生发展的过程以及药物研发具有重要意义。

希望这些信息能够帮助你更好地理解细胞因子与受体的相互作用。

白细胞介素-11免疫调控功能、在肿瘤发生发展和治疗中作用的研究进展

白细胞介素-11免疫调控功能、在肿瘤发生发展和治疗中作用的研究进展

白细胞介素 ̄11免疫调控功能㊁在肿瘤发生发展和治疗中作用的研究进展赵猛ꎬ柳雅慧ꎬ任丽(天津医科大学肿瘤医院ꎬ国家肿瘤临床医学研究中心ꎬ天津市肿瘤防治重点实验室ꎬ天津市恶性肿瘤临床医学研究中心ꎬ天津300060)㊀㊀摘要:白细胞介素(IL) ̄11是IL ̄6家族的一种细胞因子ꎬ其通过共同的信号转导分子糖蛋白130(gp130)介导下游信号转导ꎮIL ̄11是一种抗炎因子ꎬ可通过直接作用于巨噬细胞及NK细胞等发挥抑制炎症作用ꎮIL ̄11在肿瘤发生与发展中发挥促进作用ꎮIL ̄11在多种恶性疾病中上调表达ꎬ并通过活化JAK/STAT3㊁RAS/ERK㊁PI3K/mTOR等信号通路发挥促进癌症增殖㊁肿瘤存活及转移的功能ꎮ针对IL ̄11㊁IL ̄11R与gp130等IL ̄11治疗靶点及其下游信号通路(如JAK/STAT3㊁RAS/ERK及PI3K/mTOR等)的药物可为IL ̄11相关肿瘤治疗提供新的选择ꎮ㊀㊀关键词:白细胞介素11ꎻ免疫调控ꎻ抗炎作用ꎻ细胞增殖ꎻ细胞迁移ꎻ肿瘤治疗ꎻJAK1/JAK2抑制剂㊀㊀doi:10.3969/j.issn.1002 ̄266X.2019.18.030㊀㊀中图分类号:R73㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1002 ̄266X(2019)18 ̄0107 ̄05基金项目:国家自然科学基金资助项目(81602026ꎬ81402174)ꎻ天津市自然科学基金资助项目(18JCZDJC32600ꎬ18JCZDJC32600)ꎮ通信作者:任丽(E ̄mail:lirentmu@163.com)㊀㊀白细胞介素(IL)6家族是一类主要作用于炎症及免疫反应的细胞因子家族ꎮ其主要成员包括IL ̄6㊁IL ̄11㊁白细胞抑制因子(LIF)㊁制瘤素M(OSM)㊁睫状神经营养因子(CNTF)㊁心肌营养素(CT ̄1)㊁心肌营养素样细胞因子(CLC)㊁IL ̄27和IL ̄31ꎮ目前ꎬIL ̄6是研究最广泛的家族成员ꎬ但关于IL ̄6家族其他成员的相关研究较少ꎮIL ̄11是由19号染色体编码的一种细胞因子ꎬ长23kDaꎮIL ̄11首先在骨髓来源的纤维样细胞中被发现ꎬ早期研究认为IL ̄11主要在造血过程中发挥作用ꎬ可促进骨髓产血小板巨核系祖细胞的成熟ꎬ但随后研究显示ꎬ在多种外周血液细胞特别是血小板中IL ̄11也有较高的表达ꎬ因此临床可用IL ̄11治疗血小板减少症[1]ꎮIL ̄11不仅在机体免疫反应中具有抗炎作用ꎬ在信号转导㊁免疫调控㊁肿瘤进展中都扮演着重要的角色ꎮ现将IL ̄11的免疫调控功能㊁在肿瘤发生发展及治疗中的作用综述如下ꎮ1㊀IL ̄11的免疫调控功能1.1㊀IL ̄11及其受体的组织表达㊀IL ̄11是一种多效性细胞因子ꎬ具有多种造血和免疫功能ꎬ如刺激造血祖细胞和巨核细胞增殖和成熟ꎮ尽管已经在成骨细胞㊁滑膜细胞㊁成纤维细胞㊁软骨细胞㊁滋养层细胞㊁肝细胞㊁胃肠上皮细胞㊁T细胞㊁B细胞㊁巨噬细胞㊁心肌细胞及其他细胞类型中均可检测到IL ̄11表达ꎬ但IL ̄11主要的分泌来源尚不明确[2]ꎮIL ̄11在人体中表达水平较低ꎬ在健康人的血清中很少能检测到IL ̄11的表达ꎮ但在感染㊁损伤和炎症反应时人体血清IL ̄11mRNA的表达增多ꎬ表明炎症是刺激IL ̄11表达的因素[3]ꎮIL ̄11的受体亚单位IL ̄11Rα通常用于鉴定IL ̄11的表达ꎬIL ̄11Rα有两种跨膜模型:IL ̄11Rα1和IL ̄11Rα2ꎮIL ̄11Rα1低表达于脑㊁肺㊁胸腺㊁脾㊁心脏㊁膀胱㊁肾㊁肌肉㊁小肠和大肠㊁唾液腺㊁骨髓㊁睾丸㊁卵巢和子宫等器官组织中ꎮIL ̄11Rα2不具有细胞质结构域ꎬ并且在胸腺㊁淋巴结和睾丸中具有受限的表达模式ꎮ因此ꎬIL ̄11的表达模式在免疫细胞和上皮细胞中占优势ꎮ最新研究[4]发现ꎬ在癌细胞㊁癌细胞受体㊁肿瘤相关的巨噬细胞和T细胞在受到一定的刺激后也可分泌IL ̄11ꎬ表明IL ̄11在肿瘤组织中高表达ꎮ1.2㊀IL ̄11主要下游信号转导通路㊀IL ̄6细胞因子家族的所有配体都有其细胞因子特异性受体ꎬ通常称为α ̄受体ꎬ与共用的跨膜糖蛋白β亚基(称为GP130)耦联后ꎬ主要通过酪氨酸激酶/信号转导与活化转录因子3(JAK/STAT3)㊁RAS/ERK㊁磷脂酰肌醇3激酶/雷帕霉素靶蛋白(mTor/PI3K)[4]三种重要途径发挥其信号传导活性ꎮ㊀㊀可溶性IL ̄11与膜上IL ̄11受体(IL ̄11Ra)结合ꎬ然后与GP130结合ꎬ最后形成一个GP130同型二聚体加两个IL ̄11/IL ̄11Ra的六聚体复合物ꎮ该复合物随后募集JAK激酶ꎬ导致位于GP130的细胞质部分中的五个酪氨酸(Y)残基的磷酸化ꎮ然后ꎬ其中四个膜远端磷酸化酪氨酸(pY)引起负责信701号转导的转录激活因子(STAT) ̄3的酪氨酸残基705的磷酸化和活化ꎬ并且在较小程度上活化STAT1[1]ꎮ两个磷酸化的STAT3二聚体化ꎬ然后转运至细胞核并与DNA结合ꎬ从而触发影响细胞增殖ꎬ存活ꎬ运动和侵袭靶基因的转录[5]ꎮ另一方面ꎬ通过与酪氨酸磷酸酶SHP2结合ꎬ膜近端pY759激活Ras/Erk途径和SOCS3蛋白[6]ꎮ活化的SOCS3可终止GP130活性[7]ꎮ㊀㊀除STAT3经典酪氨酸磷酸化外ꎬSTAT3中的C末端丝氨酸残基也可能被磷酸化ꎬ其可能通过促进线粒体电子传递链参与致癌过程ꎮGP130还可以激活PI3K ̄AKT ̄mTORC1通路ꎬ在这个过程中不需要GP130的酪氨酸磷酸化[7]ꎮ1.3㊀IL ̄11的免疫调控机制㊀IL ̄11被认为是一种抗炎细胞因子ꎬ在炎症部位对巨噬细胞和其他效应细胞有直接调控作用[8]ꎮ当IL ̄11作用于巨噬细胞时可减少细胞内促炎因子(TNF ̄α㊁IL ̄1β㊁IL ̄12p40和IL ̄6)的分泌ꎻIL ̄11也可通过阻断转录因子NF ̄κB的核转位ꎬ增加NF ̄κB抑制蛋白如1kB ̄α和1kB ̄β的表达ꎬ直接抑制巨噬细胞的活性ꎻ小鼠模型的动物研究也显示了IL ̄11对CD4+T细胞的直接调控作用ꎬ促进抗炎细胞因子IL ̄4和IL ̄19的产生ꎬ抑制了IL ̄12和IFN ̄γ的产生ꎬ从而减少炎性组织的损伤ꎻIL ̄11同样在自然杀伤细胞(NK)的分化中发挥作用[9]ꎮ相反ꎬIL ̄11似乎并不影响嗜中性粒细胞的功能ꎮ小鼠模型还发现IL ̄11在刺激B细胞产生IgG和促进B细胞分化中可能具有作用ꎮ此外ꎬIL ̄11在诱导金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP ̄1)和金属硫蛋白表达的作用已经在大鼠肝细胞中得到证实ꎬ进一步提示其抗炎作用ꎮ此外ꎬIL ̄11的这种保护作用与IL ̄11通过STAT3途径诱导内皮细胞中抗凋亡蛋白survivin表达的能力相关ꎮ由于上述原因ꎬ在小鼠模型中研究发现外源性IL ̄11在炎性病症如急性移植物抗宿主病ꎬ炎性肠病和炎性关节炎中具有临床作用ꎬ并且IL ̄11的保护作用已经在疾病过程中得到了充分的证明ꎮ㊀㊀研究[10]发现ꎬIL ̄11与黏膜损伤修复之间也具有相关性ꎬrIL ̄11在小鼠黏膜损伤模型中可用来治疗黏膜损伤ꎬ增加伤口愈合反应并改善总体存活ꎮ在动物模型中还发现rIL ̄11抑制凋亡性细胞死亡并同时促进肠上皮细胞的增殖ꎮ在临床应用中ꎬrIL ̄11已进入了黏膜炎[11]和克罗恩病的临床试验阶段ꎬ患者耐受性良好ꎬ并且一部分患者的疾病得到了缓解ꎮ2㊀IL ̄11在肿瘤发生、发展中的作用2.1㊀IL ̄11在肿瘤中的表达㊀近期的研究[12]表明ꎬ在各种人类肿瘤(造血㊁上皮来源)中可检测到IL ̄11的表达上调ꎬ并且黑色素瘤㊁乳腺癌㊁结肠癌和非小细胞肺癌细胞直接产生IL ̄11ꎮ在小鼠乳腺癌肿瘤模型中ꎬIL ̄11不仅在癌细胞中产生ꎬ也在癌浸润的巨噬细胞和T淋巴细胞中表达[13].在人类结直肠癌活检中ꎬ肿瘤相关的纤维细胞也可检测到IL ̄11的表达[14]ꎮ2.2㊀IL ̄11与JAK ̄STAT3信号通路㊀IL ̄11主要通过激活JAK ̄STAT3信号传导途径来介导癌症的发生发展ꎮSTAT3的持续激活已被确定为许多造血系统(白血病㊁多发性骨髓瘤等)和上皮源性肿瘤(乳腺癌㊁胃癌㊁结肠癌等)的决定性特征[15]ꎮSTAT3通路的过度活化能够诱导肿瘤的促炎微环境ꎬ与IL ̄11本身具有的抗炎作用相反ꎮ在敲除IL ̄11受体对IL ̄11无应答的小鼠模型研究[13]中发现ꎬ结肠炎相关的癌症和散发性结肠癌模型制备中缺乏IL ̄11受体的小鼠是极少数能形成肿瘤的类型ꎬ表明IL ̄11信号在肿瘤的发生㊁进展中是非常必要的ꎮ并且IL ̄11受体基因缺失后ꎬSTAT3激活作用减弱ꎬ并抑制了肿瘤细胞的增殖[16]ꎮ在依赖STAT3激活的胃肿瘤小鼠模型中ꎬ即使部分性抑制IL ̄11信号通路也将引起肿瘤负荷减弱[16]ꎮ㊀㊀IL ̄11促进癌细胞迁移㊁侵袭ꎬ已被证明与STAT3信号级联反应有关ꎮ在IL ̄11信号传导途径中观察到其具有促进肿瘤微环境进展的作用ꎬ与已经充分研究的IL ̄6 ̄JAK ̄STAT3信号传导途径相似ꎮ依赖GP130的JAK ̄STAT3途径诱导基质金属蛋白酶(MMP)ꎬMMP在细胞外基质的降解中起作用ꎬ促进上皮 间质转化(EMT)的发生ꎬ而EMT为癌细胞发生侵袭和远处转移的重要机制之一ꎮ此外ꎬSTAT3通过增强血管内皮生长因子 ̄A(VEGF ̄A)和缺氧诱导因子 ̄1(HIF1)的表达而具有促血管生成作用ꎬ从而使癌细胞维持其代谢需求并促进癌细胞转移的发生[17]ꎮ还有证据表明HIF ̄1α可能是STAT3的靶基因ꎮ㊀㊀此外ꎬSTAT3信号通路在调节细胞存活中同样起重要作用ꎬ并可以使癌细胞逃避细胞死亡ꎮSTAT3途径的过度活化通过抑制巨噬细胞ꎬ树突细胞和多形核白细胞的终末分化来抑制宿主的免疫系统ꎬ此过程可能导致慢性炎症状态ꎬ并可促进恶性细胞的发育㊁转化和进展ꎮ此外ꎬ上皮细胞中的STAT3激活后能够通过下调p21和诱导存活蛋白(包括MYC㊁细胞周期蛋白D1/D2㊁BCL2家族蛋白和X连锁凋亡抑制蛋白XIAP)来促进细胞的增殖和存活[18]ꎮIL ̄11除了通过JAK ̄STAT3途径在许多炎症801相关癌症的发病中具有直接作用外ꎬGP130家族细胞因子还能够通过促进癌细胞在远处转移时的存活来刺激癌症的进展ꎮ2.3㊀IL ̄11与RAS/ERK信号通路㊀除了激活JAK ̄STAT3信号传导途径来介导癌症进展外ꎬIL ̄11还通过Ras/ERK信号途径与PI3K ̄AKT途径参与癌症的进展ꎮ在结肠癌中ꎬIL ̄11通过激活ERK1/2信号而促进肿瘤细胞增殖[19]ꎮ同时IL ̄11在许多乳腺癌和前列腺癌异种移植实验中证实具有促肿瘤的活性ꎮPI3K ̄AKT途径是通过不依赖由AKT介导的抗凋亡因子Bcl ̄2或Bcl ̄XL募集后发挥作用ꎮ此外ꎬPI3K ̄AKT途径还能够通过促进细胞由G1期转至S期来促进细胞的增殖和存活ꎮ有研究[19]表明ꎬIL ̄11信号通路相关的PI3K ̄AKT通路可能与人胃癌细胞系SCH和人结肠癌细胞株HT ̄29癌细胞的进展和转移有关ꎮ2.4㊀IL ̄11在癌症转移中的作用㊀IL ̄11不仅在肿瘤中表达升高ꎬ并具有可促进乳腺癌ꎬ子宫内膜癌和软骨肉瘤的转移潜能[20]ꎮ有研究[21]发现ꎬIL ̄11在淋巴结转移阳性㊁恶性的组织学分级㊁预后不良的乳腺癌患者中表达升高ꎬ并且高表达IL ̄11的乳腺癌患者易发生复发和远处转移ꎮKang等[22]研究发现ꎬIL ̄11和结缔组织生长因子(CTGF)的表达与乳腺癌骨转移有关ꎬ认为两种因子可以改变骨微环境ꎬ诱发溶骨细胞的发育和溶骨功能ꎬ促进溶骨性骨损伤的发生ꎮ肿瘤细胞的快速增长会导致肿瘤细胞处于相对缺氧状态ꎬ而IL ̄11表达水升高会促进PC ̄3前列腺癌细胞在缺氧条件下相对于常氧条件肿瘤细胞生长速度增快[23]ꎮ血清IL ̄11表达水平增高是透明细胞肾癌患者预后不良的独立预测因素[24]ꎮIL ̄11在子宫内膜癌患者的子宫内膜和子宫灌洗液中均可检测到表达水平升高ꎬ增高的IL ̄11通过改变子宫内膜上皮癌细胞的黏附性可促进子宫内膜癌细胞的迁移ꎮ3㊀IL ̄11在肿瘤治疗中的作用3.1㊀靶向IL ̄11及IL ̄11R㊀由于IL ̄1I在正常体内表达水平较低ꎬ靶向治疗IL ̄11或者IL ̄11受体为高表达IL ̄11的癌症患者提供治疗优势ꎬ且不良反应少ꎮ同时类似于英夫利昔与托珠单抗抗细胞因子及抗细胞因子的受体抗体在临床中的成功应用也加速了人们对于此类药物的研发ꎮ靶向IL ̄6家族的抗体也进入临床试验阶段ꎮ因此针对于抑制IL ̄11㊁IL ̄11Rα及GP130的抗体都在研发之中ꎮ同时这些研究[4ꎬ25]都在多种动物模型中表现出良好的治疗效果ꎮ㊀㊀有研究[26]发现了一种阻断IL ̄11信号通路的IL ̄11突变蛋白ꎬ其具有与IL ̄11受体超过野生型IL ̄11的20倍亲和力ꎮ在小鼠胃肿瘤模型中ꎬ采用阻断IL ̄11信号通路的IL ̄11突变蛋白ꎬ可通过降低肿瘤细胞增殖㊁增强肿瘤细胞凋亡以及降低肿瘤相关炎症细胞和细胞因子水平ꎬ来减轻小鼠的胃肿瘤负荷ꎻ在小鼠结直肠癌模型中ꎬ应用IL ̄11突变蛋白可减小肿瘤的大小与肿瘤的多样性[16]ꎮ3.2㊀靶向gp130及JAK/STAT3信号通路㊀gp130是IL ̄6细胞因子家族的常见受体ꎬ其为抑制IL ̄11信号途径的良好靶标ꎮ目前在临床前研究中报道了抗gp130单克隆抗体和小分子gp130抑制剂ꎮ同时在骨髓增生性肿瘤中鉴定发现了获得性JAK2突变(JAK2V617F)ꎬ从而引起选择性小分子JAK抑制剂的快速发展ꎮ临床前研究表明JAK抑制剂在许多癌症模型中都具有效应ꎮ例如ꎬJAK1/JAK2抑制剂AZD1480能有效抑制STAT3持续活化的人实体瘤异种移植物的生长ꎮAZD1480还能抑制肿瘤相关骨髓细胞中STAT3的活化并抑制骨髓细胞介导的血管生成和肿瘤转移ꎮ已经证明JAK抑制剂的使用在骨髓增生性肿瘤的治疗中具有临床疗效ꎮSTAT3是gp130信号传导下游的主要信号传感器ꎬ在许多癌症中高度激活ꎮ研究发现STAT3的直接抑制剂的开发重点是靶向其SH2结构域ꎬ以抑制STAT3磷酸化或者二聚体化ꎮ最近ꎬ临床上已经开发了用于结合靶基因作为STAT3竞争物的双链诱饵寡核苷酸可用于头颈癌的治疗ꎮ抑制STAT3和STAT5磷酸化的口服抑制剂OPB ̄31121ꎬ其在癌细胞系和小鼠模型研究中显示出强烈的抗增殖作用ꎮOPB ̄31121目前正处于临床试验阶段(Ⅰ期和Ⅰ/Ⅱ期)[27]ꎮ3.3㊀靶向RAS/ERK与PI3K/mTor信号通路㊀ERK/RAS和mTor/PI3K途径是人类癌症中最常见的两种易失调的激酶级联反应途径ꎮ这些途径中的分子改变涉及肿瘤的发生以及对抗肿癌疗法的抵抗性ꎮ目前有几项临床研究正在评估两种途径中的Raf抑制剂ꎬMEK抑制剂ꎬPI3K抑制剂以及MEK抑制剂和PI3K抑制剂在多种不同癌症中的联合应用ꎬ通常这些癌症具有某些类型的分子改变ꎬ如B ̄RafꎬKRas和PI3KCA突变ꎮ3.4㊀IL ̄11下游通路的协同抑制㊀此外ꎬ许多生长因子途径可以诱导JAK ̄STAT3信号通路的激活ꎬ并且JAK ̄STAT3途径与其他信号传导途径之间存在大量交叉ꎬ因此可以预期JAK或STAT3抑制剂与许多其他途径的抑制剂之间具有协同作用ꎬ所以正在901开发针对JAK ̄STAT3途径的抑制剂与其他靶向疗法的结合[28]ꎮ例如ꎬSTAT3抑制剂和EGFR抑制剂的联合治疗胶质瘤可以协同抑制STAT3的激活和癌细胞的生长ꎮ研究发现在人胶质瘤患者和小鼠原位神经胶质瘤模型系统中抗VEGF ̄A治疗失败期间发现STAT3被激活ꎮ同时给予的AZD1480与西地尼布(一种VEGFR抑制剂)可通过减少肿瘤缺氧和VEGFR抑制剂诱导STAT3磷酸化的巨噬细胞的浸润ꎬ从而显著降低肿瘤体积和微血管密度ꎮ小鼠㊁人JAK2V617F突变细胞系和以及来自骨髓增生性肿瘤患者原代造血祖细胞用mTOR抑制剂(RAD001或PP242)和JAK抑制剂(AZD1480或ruxolitinib)处理ꎬ发现该联合应用对于治疗骨髓增生性肿瘤细胞具有功效ꎮ除STAT3外ꎬNF ̄κB在促进肿瘤免疫微环境中发挥着关键作用ꎬ因此ꎬ同时针对STAT3和免疫细胞中的NF ̄κB可能在癌症治疗中具有开发的潜力ꎮ㊀㊀靶向阻断子宫内膜癌上皮细胞IL ̄11转导信号可减弱原发性肿瘤生长速度并较少异位子宫内膜癌模型体内转移损伤ꎮ与标准化疗方案联合使用阻断IL ̄11信号通路的治疗方法有使肿瘤完全缓解的可能性ꎬ尽管这种策略还没有被正式实验评估ꎬ但为未来肿瘤的治疗提供了全新的思路以及方法ꎮ㊀㊀综上所述ꎬIL ̄11不仅在机体免疫反应中发挥着重要作用ꎬ并且通过促进肿瘤细胞增殖㊁转移而具有复杂的致肿瘤作用ꎮ竞争性抑制IL ̄11R结合IL ̄11的信号通路阻断试剂ꎬ在癌症的临床前模型中已产生有效的作用ꎬ通过阻断IL ̄11信号通路为癌症的治疗提供了一种全新的思路ꎮ然而ꎬ将这些实验室研究成果转化为临床应用ꎬ仍需要更多的研究以及临床试验来确定IL ̄11在促进癌症发生发展中的确切机制ꎮ参考文献:[1]ErnstMꎬPutoczkiTL.Molecularpathways:IL11asatumor ̄pro ̄motingcytokine ̄translationalimplicationsforcancers[J].ClinCancerResꎬ2014ꎬ20(22):5579 ̄5588.[2]MaierRꎬGanuVꎬLotzM.Interleukin ̄11ꎬaninduciblecytokineinhumanarticularchondrocytesandsynoviocytesꎬstimulatestheproductionofthetissueinhibitorofmetalloproteinases[J].JBiolChemꎬ1993ꎬ268(29):21527 ̄21532.[3]SinghBꎬBerryJAꎬShoherAꎬetal.COX ̄2inducesIL ̄11pro ̄ductioninhumanbreastcancercells[J].JSurgResꎬ2006ꎬ131(2):267 ̄275.[4]PutoczkiTLꎬErnstM.IL ̄11signalingasatherapeutictargetforcancer[J].Immunotherapyꎬ2015ꎬ7(4):441 ̄453. 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生长与分化因子11(GDF11):在红细胞生成和心肌再生中的调节功能

生长与分化因子11(GDF11):在红细胞生成和心肌再生中的调节功能

生长与分化因子11(GDF11):在红细胞生成和心肌再生中的调节功能1、前言TGF-β超家族的成员通过具体的丝氨酸激酶或苏氨酸激酶的Ⅰ型和Ⅱ型受体形成复合物来发挥它们的作用。

那些受体,被称为TGF-βⅠ型和Ⅱ型受体,或被称为TBR-Ⅰ和IR-Ⅱ,它们在结构上是相似的,包括采用三指毒素折叠(~120残基),单跨膜结构域(~30残留)和细胞质丝氨酸-苏氨酸激酶结构域(~400残基)的小的富含二硫键型。

(Hinck,2012).在哺乳动物中,七个Ⅰ型受体,也被称为活化素类受体激酶1-7。

5个Ⅱ型受体也已经被确定。

在Ⅰ型受体和Ⅱ型受体之间形成不同的复合体。

Ⅰ型受体是由Ⅱ型受体转磷酸得到的。

构象的变化与能够随后通过磷酸化传播细胞内信号得到具体效应的Ⅰ型受体活化有关系。

然而,在内皮细胞中,TGF-β已被证明可结合和信息通过ALK-1和ALK-5.(Be rtolino 等人.,2005;Brown和Schneyer,2010)。

在动物中转化生长因子β(TGF-β)超家族成员是高度保守的。

它们被发现在脊椎动物和无脊椎动物中能广泛表达在不同的组织中,作用在发育的最早阶段和一生中。

TGF-β超家族超过30个成员可以产生因子,这些因子包括激活素、结节、骨形态发生蛋白(BNPS)、生长因子和判别因子(GDFS)。

TGF-β家族成员以不同的功能参与大范围的调节,并且在红细胞生成、发育、和组织平衡中扮演重要的角色。

TGF-β家族的信号与自身免疫、心血管疾病、和癌症等大范围的人类疾病有关系。

(Pardali和Ten Dijke,2012)。

近来,一种来自TGF-β家族的细胞因子-肌肉生长抑制素,被证明能直接影响小鼠的骨骼肌萎缩并伴随着心力衰竭。

(Biesemann等人,2014)。

肌肉生长抑制素主要表达在肌肉萎缩方面,尽管在心脏和脂肪组织中也检测出了它的基态表达。

基因表达数据提示在对应肥胖中脂肪组织中的肌肉生长抑制素基因信号通路水平是变化的。

细胞因子受体

细胞因子受体

细胞因子受体细胞因子是由多种细胞产生的,具有广泛调节细胞功能作用的多肽分子,细胞因子不仅作用于免疫系统和造血系统,还广泛作用于神经、内分泌系统,对细胞间相互作用、细胞的增殖分化和效应功能有重要的调节作用。

细胞因子发挥广泛多样的生物学功能是通过与靶细胞膜表面的受体相结合并将信号传递到细胞内部。

因此,了解细胞因子受体的结构和功能对于深入研究细胞因子的生物学功能是必不可少的。

随着对细胞因子受体的深入研究,发现了细胞因子受体不同亚单位中有共用链现象,这对阐明众多细胞因子生物学活性的相似性和差异性从受体水平上提供了依据。

绝大多数细胞因子受体存在着可溶性形式,掌握可溶性细胞因子受体产生的规律及其生理和病理意义,必将扩展人们对细胞因子网络作用的认识。

检测细胞因子及其受体的水平已成为基础和临床免疫学研究中的一个重要的方面。

一、细胞因子受体的结构和分类根据细胞因子受体cDNA序列以及受体胞膜外区氨基酸序列的同源性和结构特征,可将细胞因子受体主要分为四种类型: 免疫球蛋白超家族(IGSF)、造血细胞因子受体超家族、神经生长因子受体超家族和趋化因子受体。

此外,还有些细胞因子受体的结构尚未完全搞清,如IL-10R、IL-12R等;有的细胞因子受体结构虽已搞清,但尚未归类,如IL-2Rα链(CD25)。

(一)免疫球蛋白超家族该家族成员胞膜外部分均具有一个或数个免疫球蛋白(Ig)样结构域的,有关Ig超家族的结构特点参见第三章。

目前已知,属于IGSF成员的细胞因子受体有IL-1RtⅠ(CD121a)、IL-1RtⅡ(CD121b)、IL-6Rα链(CD126)、gp130(CDw130)、G-CSFR、M-CSFR(CD115)、SCFR(CD117)和PDGFR,并可分为几种不同的结构类型,不同IGSF结构类型的受体其信号转导途径也有差别。

(1)M-CSFR、SCFR和PDGFR:胞膜外区均含有5个Ig样结构域,其中靠近胞膜区为1个V样结构,其余4个为C2样结构。

细胞因子细胞因子受体相互作用通路介绍_概述说明

细胞因子细胞因子受体相互作用通路介绍_概述说明

细胞因子细胞因子受体相互作用通路介绍概述说明1. 引言1.1 概述细胞因子是一类具有调节和介导细胞间相互作用的蛋白质分子,它们在多种生理和病理过程中起着重要作用。

细胞因子受体是细胞表面上存在的特定蛋白质结构,能够与细胞因子结合并传递信号,参与调控细胞功能和免疫反应。

细胞因子与其受体之间的相互作用通路对于正常生物学过程的进行至关重要。

1.2 文章结构本文将首先介绍细胞因子及其定义、作用以及分类特点,并着重说明其与免疫调节之间的关系。

接下来将详细讨论细胞因子受体的基本概念和类型以及其结构和功能特点,包括受体信号转导途径等方面内容。

随后,我们将深入探讨细胞因子与细胞因子受体之间的相互作用机制,包括结合亲和力和特异性介导的相互作用方式,并分析这些相互作用后所带来的效应和功能调控。

最后,在总结中我们将强调细胞因子细胞因子受体相互作用通路的重要性,并展望未来在这一领域的研究方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍细胞因子与细胞因子受体之间的相互作用通路,探讨其在生理和病理过程中的重要性。

通过对相关文献和研究成果的整理和分析,我们将尽可能详尽地介绍这一领域的最新进展和发现,以期促进对于细胞因子与细胞因子受体相互作用机制的深入理解,并为该领域未来研究提供启示和参考。

2. 细胞因子:2.1 定义和作用:细胞因子是一种分泌于细胞之间起到介导细胞信号传递的蛋白质或小分子。

它们在机体内起到调控和协调免疫反应、细胞增殖、发育和分化以及组织修复等多个生理过程中起着重要的作用。

细胞因子通过与其相应的受体结合,激活特定的信号传导途径,从而在细胞内产生一系列生物学效应。

2.2 分类和特点:根据其功能和结构特点,细胞因子可被划分为许多不同的类别。

常见的分类包括生长因子、趋化因子、淋巴因子和干扰素等。

不同类型的细胞因子具有不同的分泌来源、靶向细胞种类及其生物学效应。

2.3 细胞因子与免疫调节:在免疫系统中,细胞因子扮演着重要角色。

它们参与调节免疫应答、促进或抑制免疫反应,并调控T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞等免疫细胞的活性。

细胞因子及其受体

细胞因子及其受体

细胞因子及其受体细胞因子是一类分泌于细胞的蛋白质或多肽,它们在细胞间传递信息,调控免疫、炎症及生殖等生物过程。

细胞因子可以分为多种类型,包括细胞生长因子、细胞凋亡因子、白介素、肿瘤坏死因子等。

细胞因子通过与其受体结合,触发细胞内信号通路,从而实现细胞的生物学效应。

细胞因子受体是一类位于细胞膜表面的蛋白质,它们被设计用来与特定的细胞因子结合。

细胞因子受体可以分为两类:细胞膜受体和胞浆受体。

细胞膜受体包括酪氨酸激酶受体、酪氨酸-丝氨酸激酶受体、蛋白酪氨酸激酶受体等,它们位于细胞膜的外部,当细胞因子结合到受体上时,受体通过激酶活化的方式将信号传递到细胞内部。

胞浆受体位于细胞质或细胞核内部,当细胞因子结合到受体上时,受体通过改变细胞内的转录因子活性来传递信号。

细胞因子的受体与细胞因子之间的互作可以引起细胞的生物学响应。

例如,肿瘤坏死因子(TNF)是一类重要的细胞因子,它与细胞膜受体TNFR结合后,可以触发多个信号通路,如NF-κB和MAPK等,从而诱导炎症反应、促进细胞凋亡或增殖。

另外一个例子是白介素-2(IL-2),它通过与细胞膜受体IL-2R结合,能够激活细胞免疫反应,促进T细胞增殖和功能发挥。

细胞因子受体的结构与功能息息相关。

细胞膜受体通常呈现单体或二聚体状态,当细胞因子结合到受体上时,受体往往形成二聚体或多聚体,从而激活其内部的激酶活性。

细胞膜受体结构包括外部的激活亚单位和跨膜或胞浆内的激酶亚单位。

这些激酶亚单位在受体结合后可以发生磷酸化反应,从而激活下游的信号通路。

由于细胞因子的结构多样性,不同的细胞因子受体的结构也有所不同。

例如,酪氨酸激酶受体包括一个具有激酶活性的胞浆区域和一个具有细胞因子结合位点的外部区域。

而酪氨酸-丝氨酸激酶受体则包括一个胞浆内的激酶区域和一个外部的细胞因子结合区域。

细胞因子及其受体在生理和病理过程中发挥重要作用。

许多疾病如免疫性疾病、肿瘤、炎症等都与细胞因子的异常表达或受体功能紊乱相关。

细胞因子及其受体的分类 -回复

细胞因子及其受体的分类 -回复

细胞因子及其受体的分类-回复标题:细胞因子及其受体的分类引言:细胞因子是一类在细胞间传递信号的蛋白质,其作用于细胞因子受体,启动一系列重要的细胞信号传导途径。

根据其结构和功能特点,细胞因子及其受体可以被分为多个不同的分类。

本文将一步一步地回答关于细胞因子及其受体分类的问题,以便更好地理解这一重要的细胞通信系统。

第一部分:细胞因子分类1. 细胞因子按源头分类1.1 内源性细胞因子:内源性细胞因子是由机体自身产生的,包括多种生长因子、细胞凋亡因子、炎症因子等。

例如,表皮生长因子(EGF)是一种重要的生长因子,可促进细胞增殖和分化。

1.2 外源性细胞因子:外源性细胞因子来自外界环境,包括细菌、病毒等微生物产生的干扰素、白介素、肿瘤坏死因子等。

这些外源性细胞因子在免疫应答和炎症过程中发挥着重要作用。

2. 细胞因子按结构分类2.1 细胞因子可分为多个类别,如:- 胰岛素样生长因子(IGF):促进细胞增殖和生长。

- 淋巴因子:参与免疫应答过程。

- 血小板衍生生长因子(PDGF):促进血管增生和修复。

- 肿瘤坏死因子(TNF):参与炎症反应和细胞凋亡等。

- 白介素(IL):调节免疫细胞间相互作用。

3. 细胞因子按作用靶标分类3.1 自分泌型细胞因子:自分泌型细胞因子被产生后会自我释放,并作用于产生细胞因子的细胞本身,形成正向自反馈回路。

例如,白介素-1(IL-1)和白介素-6(IL-6)。

3.2 外分泌型细胞因子:外分泌型细胞因子由产生细胞释放到周围环境,并作用于周围的细胞。

例如,肿瘤坏死因子(TNF)和白介素-2(IL-2)。

第二部分:细胞因子受体分类1. 细胞因子受体按信号传导机制分类1.1 整合素样受体:整合素样受体在细胞外膜上,通过调控细胞与胶原蛋白等基质的亲和性来传导细胞外信号。

1.2 组氨酸激酶受体:组氨酸激酶受体在细胞膜上,激活细胞内的酪氨酸激酶信号传导通路。

1.3 丝氨酸/苏氨酸激酶受体:丝氨酸/苏氨酸激酶受体通过激活内源性激酶来传导细胞信号。

细胞因子受体的分类及其主要特征

细胞因子受体的分类及其主要特征

细胞因子受体的分类及其主要特征细胞因子受体是一类分布在细胞膜上的蛋白质,它们在细胞间的信号传递中起着关键作用。

根据其结构和功能的不同,细胞因子受体可以分为几个主要类别。

1. 细胞外酪氨酸激酶受体(Receptor Tyrosine Kinase, RTK)细胞外酪氨酸激酶受体是一类具有酪氨酸激酶活性的受体。

它们包括EGFR、PDGFR和FGFR等。

这类受体的主要特征是具有一个细胞外结构域、一个跨膜结构域和一个细胞内酪氨酸激酶结构域。

当配体结合到细胞外结构域时,受体二聚化并激活其酪氨酸激酶活性,进而激活下游信号通路,参与细胞生长、分化和存活等过程。

2. 细胞外酪氨酸激酶相关蛋白受体(Receptor Tyrosine Kinase-Associated Proteins, RACKs)细胞外酪氨酸激酶相关蛋白受体是一类通过与酪氨酸激酶受体相互作用而发挥功能的蛋白质。

它们包括SH2结构域和PTB结构域蛋白等。

这类受体的主要特征是通过与酪氨酸激酶受体的磷酸化位点相结合,调节其激酶活性和下游信号通路的激活。

RACKs蛋白的功能多样,可以调节细胞增殖、迁移和凋亡等过程。

3. 细胞内酪氨酸激酶受体(Non-Receptor Tyrosine Kinase)细胞内酪氨酸激酶受体是一类在细胞内起信号传导作用的酪氨酸激酶。

它们包括Src家族蛋白、JAK蛋白和Syk蛋白等。

这类受体的主要特征是不具有细胞外结构域,而是通过其酪氨酸激酶结构域直接参与信号传导。

这类受体在细胞增殖、分化和免疫应答等过程中发挥重要的调节作用。

4. 细胞外受体(G-protein Coupled Receptor, GPCR)细胞外受体是一类通过结合G蛋白参与信号传导的受体。

它们包括Rhodopsin家族、Glutamate家族和Adhesion家族等。

这类受体的主要特征是具有7个跨膜结构域,通过结合G蛋白的活化和抑制来调节下游信号通路的激活。

细胞因子及其受体在免疫应答中的作用机理

细胞因子及其受体在免疫应答中的作用机理

细胞因子及其受体在免疫应答中的作用机理免疫应答是人体抗击外来病原体入侵的重要防御机制,它是由多种细胞和分子参与的复杂过程。

细胞因子及其受体作为其中的重要调节因子,在整个免疫应答过程中所起的作用机理备受关注。

本文将从细胞因子及其受体在免疫应答中的作用机理、免疫调节中的细胞因子、化学介质与其相关细胞因子受体以及免疫治疗中的细胞因子和受体四个方面进行论述。

一、细胞因子是一类分泌蛋白质,它可以通过与相应的受体结合来调节免疫细胞的生长、分化、增殖和死亡等过程。

在免疫应答中,细胞因子主要起到两个方面的作用:一方面是参与信号转导,调控免疫细胞的生长和分化,维持免疫系统的平衡;另一方面是参与免疫效应的发挥,如调控细胞凋亡、刺激免疫细胞介导的细胞毒作用等。

而细胞因子受体则是细胞表面的重要膜蛋白,它可以与相应的细胞因子结合,派生出多条信号通路,将信号传递给细胞内,进而控制细胞的功能和命运。

不同类型的细胞因子受体下游的信号通路是各不相同的,这也表明了细胞因子受体在调控免疫细胞活性方面的重要性。

二、免疫调节中的细胞因子细胞因子可以分为激活型和抑制型两种,分别参与免疫捍卫和免疫抑制。

对于激活型细胞因子来说,它们主要是通过刺激免疫细胞的增殖、分化和毒杀等机制来发挥其作用。

常见的激活型细胞因子包括:IL-1、IL-2、IL-6、IL-12、IFN-γ等。

在免疫应答中,抑制型细胞因子根据其作用方式可以分为两类:一类是直接抑制免疫细胞活性,如TGF-β,它可以抑制T细胞的增殖与活性,从而调节免疫细胞的平衡;另一类是间接发挥免疫抑制作用,如IL-10,它可以转化成某些具有调节作用的形态,进而发挥免疫抑制作用。

三、化学介质与其相关细胞因子受体在免疫应答中,化学介质是扮演着重要的角色。

其中包括多种化学介质,如组胺,5-羟色胺、前列腺素,白三烯等。

而不同的化学介质也会通过不同的细胞因子受体表达细胞差异地发挥其作用。

比如,组胺通过结合H1、H2、H3受体而发挥不同的生理作用,其中H1受体主要参与过敏反应的发生,H2受体则可以通过刺激Th2细胞、胆管上皮细胞和中性粒细胞等机制发挥抗炎作用,而H3受体则主要参与神经介质的调控。

细胞因子概述ppt课件

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第二节 细胞因子的共同特征
1、多样性:作用于多种细胞,多种生 物学效应
2、局部性:自分泌或旁分泌为主,内 分泌
19
作用方式:自分泌,旁分泌,内分泌
一.Autocrine (自分泌)
一.T cell 一.IL-2 一.IL-2R
20
一.Paracrine (旁分泌)
一.IL-12
一.T cell
GM-CSF诱导单核细胞分化为 DC;IFN-γ促进Th0细胞分化为Th1细 胞;IL-4促进Th0分化为Th2细胞。
27
一.诱导B细胞增殖 二.和类别转换
28
一. 2、参与免疫应答和免疫调节 二. 在免疫应答识别阶段
IFN可诱导MHC-Ⅱ类分子表达,促进抗原提呈;IL-10可 起相反的作用,抑制抗原提呈;
二. 诱导或抑制彼此的产生 三. 调节同一受体表达 四. 调节其他受体表达 五. 与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信
号分子系统
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第三节 细胞因子的生物学作用
一. 1、参与免疫细胞分化和发育 二. 1)免疫细胞的起源与分化 三. 2)T、B细胞分化发育:胸腺骨髓微环
境的细胞因子 四. 3)免疫细胞在外周组织中分化:IL-4,
8
5.生长因子(growth factor, GF) 介导不同类型细胞生长和分化。 TGF-β,NGF, EGF等。
9
6.趋化因子(chemokine) 对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子。 化学趋化活性,在细胞黏附,脱颗粒与生物
活性介质释放,血管生成,造血细胞和免疫 细胞发育,淋巴器官起源中起作用。
一.IL-12R
21
一.Endocrine (内分泌): IL-1, IL-6, TNFa

常见细胞因子、趋化因子及其受体

常见细胞因子、趋化因子及其受体

常见细胞因子、趋化因子及其受体细胞因子和它们的受体是调节免疫系统的重要分子。

表一列出了一些主要的细胞因子和它们的功能、产生细胞、受体组成和表达细胞或组织。

干扰素(IFN)是一类重要的细胞因子,包括IFNα、IFNβ和IFNγ。

它们可以诱导抗病毒状态,减少细胞增殖并增强自然杀伤细胞和细胞毒性T淋巴细胞的功能。

IFNα/β主要由巨噬细胞、单核细胞和激活的T细胞产生,而IFNγ则由几乎所有细胞产生。

它们的受体分别为IFNα/βR和IFNγR,分别表达在不同类型的细胞上,包括巨噬细胞、T细胞和NK细胞等。

白细胞介素(IL)也是一类重要的细胞因子,包括IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5和IL-6等。

它们可以调节免疫细胞的增殖、分化和功能。

IL-1主要由巨噬细胞、中性粒细胞和上皮细胞产生,可以诱导发热和急性期反应。

IL-2主要由激活的T细胞和NK细胞产生,可以促进T和B细胞的激活、增殖和分化。

IL-3主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生,可以促进造血和抗寄生虫反应。

IL-4主要由激活的T细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞产生,可以促进Th2细胞分化和B细胞增殖、分化和同型转换。

IL-5主要由Th2细胞、肥大细胞、NK细胞和B细胞产生,可以促进嗜酸性粒细胞和肥大细胞的增殖和活化。

IL-6主要由炎症前反应细胞产生,可以促进急性期反应、发热和中性粒细胞的微生物杀伤功能。

它们的受体分别为IL-1R、IL-2R、IL-3R、IL-4R、IL-5R和IL-6R,分别表达在不同类型的细胞上,包括T细胞、B细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和成熟细胞等。

IL-7是一种促进淋巴细胞生成的白细胞介素,主要在骨髓和胸腺基质细胞中发挥作用。

IL-7RT是其受体,能够促进αβT细胞、γδT细胞和B细胞的发育,并且也能够促进记忆T细胞的发生和维持。

IL-8是一种CXC趋化因子,所有与TNF、IL-1或细菌内毒素接触的细胞类型都会受到其影响。

细胞因子和细胞因子受体

细胞因子和细胞因子受体
获得的基因,ORF克隆连接在真核表达载 体
转染293T细胞,检测其分泌表 达
4
细胞因子的来源
• 正常细胞:
– 未活化时,产生很少;
– 活化后,产量可提高成百上千倍;如活化的淋巴细胞、 活化的单核/巨噬细胞、NK细胞、成纤维细胞、上皮 细胞、内皮细胞等。
IL-1、IL-6、IL-12、IL-18 和 TNF—主要由巨噬细胞产生的细胞因 子
IL-2
• 1976发现,1979年命名,1983年克隆成功 • 1965年发现混合白细胞培养上清中存在一种可溶性因子
,可促进细胞生长,命名为母细胞形成因子(Blastogenic
Factor,BF)
• 1976年发现小鼠脾细胞培养上清中含有一种刺激胸腺细 胞生长的因子,故称为T细胞生长因子(T cell growth factor
G-CSF(粒细胞集落刺激因子)
• 1983年命名,1986年克隆成功. • 人G-CSF基因位于17号染色体, • 人类有两种不同的G-CSF DNA,分别编码含207和204
个氨基酸的前体蛋白,均有30个氨基酸的先导序列,除了 在35位插入了3个氨基酸外,其余序列相同. • 有5个半胱氨酸36=42,64=74,17游离. • 来源 • 多种细胞可产生 – 内毒素、TNF-α、IL-1、IFN-γ活化单核/巨噬细胞
• 肿瘤:直接或间接抑制肿瘤生长,但是对某些肿 瘤反而有促进作用。
• IFN-α治疗病毒感染性疾病:如丙肝
4.肿瘤坏死因子 (Tumor necrosis factor, TNF)
• 1975年发现的一种能使肿瘤发生出血坏死的物 质,该因子对多种肿瘤细胞系具有细胞毒作用, 而且在多种动物模型中可引起肿瘤坏死,将其命 名为肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor, TNF)。

免疫学简答题

免疫学简答题

医学免疫学问答题部分1.简述T及B淋巴细胞执行特异性免疫的原理。

T细胞和B细胞执行特异性免疫,首先需要被抗原性物质活化,而不同的抗原性物质如病原体成分具有不同的抗原性。

一个T或B细胞只表达一种TCR或BCR,只能特异性地识别并结合一种Ag分子,所以,T及B细胞对抗原的识别具有严格的特异性,而在T及B细胞的整个群体中,则能识别各种各样的抗原分子。

由于T及B细胞识别抗原的特异性,决定其执行的免疫应答的特异性。

1.淋巴细胞再循环的方式及作用。

全身的淋巴细胞与淋巴结内的淋巴细胞不断进行动态更换。

淋巴细胞经淋巴循环及血液循环,运行并分布于全身各处淋巴器官及淋巴组织中,经淋巴循环,经胸导管进入上腔静脉,再进入血液循环。

血液循环中的淋巴细胞及各类免疫细胞在毛细血管后微静脉处穿过高壁内皮细胞进入淋巴循环。

从而达到淋巴循环和血液循环的互相沟通。

淋巴细胞的再循环,使淋巴细胞能在体内各淋巴组织及器官处合理分布,能动员淋巴细胞至病原体侵入处,并将抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官,各类免疫细胞在此协同作用,发挥免疫效应。

2.简述三类免疫性疾病。

三大类免疫性疾病即超敏反应性疾病,免疫缺陷病和自身免疫病。

超敏反应性疾病:由抗原特异应答的T及B细胞激发的过高的免疫反应过程而导致的疾病。

分为速发型和迟发型。

前者由抗体介导,发作快;后者由细胞介导,发作慢。

免疫缺陷病:免疫系统的先天性遗传缺陷或后天因素所致缺陷,导致免疫功能低下或缺失,易发生严重感染和肿瘤。

自身免疫病:正常情况下,对自身抗原应答的T及B细胞不活化。

但在某些特殊情况下,这些自身应答T及B 细胞被活化,导致针对自身抗原的免疫性疾病。

3.简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。

(1)区别:见概念。

(2)联系:抗体都是免疫球蛋白而免疫球蛋白不一定都是抗体。

原因是:抗体是由浆细胞产生,且能与相应抗原特异性结合发挥免疫功能的球蛋白;而免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白,如骨髓瘤患者血清中异常增高的骨髓瘤蛋白,是由浆细胞瘤产生,其结构与抗体相似,但无免疫功能。

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ILIL-4 的 免 疫 生 物 学 效 应
活化Th2 细胞
IL-4
T 细胞 促进: 促进: 分化, 细胞毒活性 (LAK), 巨细胞形成 B 细胞 促进: 促进: 巨噬细胞 促进: 促进: 干细胞
活化
分化, 抗原呈递, 表达MHC-II, MHC表达, 杀伤肿瘤活性 表达CD23, 分泌 IgG1, IgE,IgA
11-1 细胞因子的主要特点
细胞因子发挥作用的三种方式
作用于分泌 细胞自身 自分泌 autocrine
旁分泌 paracrine
作用于比 邻细胞
血液循环
内分泌 endocrine
远距离作用
B
活化、 增殖、 分化
多效性 pleiotropy
IL-4
胸腺细胞
增殖
增殖
肥大细胞
丰裕性 redundancy
IL-10 IL-
IL-10 的 免 疫 生 物 学 效 应
Th2 细胞 B 细胞
活化巨噬细胞
IL-10
B 细胞
巨噬细胞 抑制: 抑制:
IL-1, IL-12 TNF -α 和 MHC-II
肥大细胞
促进
MHC-II表
促进增殖
达和细胞 扩增
等分子的表达
抑制 Th1 细胞功能
ILIL-5
IL-5 的 免 疫 生 物 学 效 应
病毒复制
IFN-α α
11-7 细胞因子调节网络
IL-1 T细胞活化 细胞活化 APR刺激 刺激 P激 活化B细胞 活化 细胞
TGF-β β 伤口愈和,抗炎, 伤口愈和,抗炎, 血管发生
IL-8 趋化中性粒 细胞
TNF-α α 细胞毒作用, 细胞毒作用,刺激 细胞因子的分泌, 细胞因子的分泌, ΜΗC分子的合成 ΜΗ 分子的合成
TPO
肾,肝
血小板
ILIL-3
NK 细胞
活化 Th1细胞
巨噬细胞
IL-3
B 细胞
干细胞
肥大细胞
巨噬细胞
分泌免疫球 蛋白
刺激所有干 细胞的生长
分化
促进细胞毒性 几及其吞噬作 用
基质细胞和 IL-7 在 B 细胞发育过程中的作用
不成熟B细胞
sIgM
前B细胞 B祖细胞 VLA-4 VCAM-1 C-kit SCF IL-7受体 IL-7
IL-1β β
IL-1
IL-1RaP
-S-S-S-S-
-S-S S-
IL-1
-S-S-
-S-S-
-S-S-
IL-1RI
IL-1RII
ILIL-6 分子的立体结构
IL-6 与 IL-11 受 体
IL-6R IL-11R
gp130
gp130
IL-12、ILIFNIL-12、IL-18 和 IFN-γ
1,IL-6,IL-8, GM-CSF)
中性粒细胞 骨髓 体内刺激产生CSF 上 调造血功能 趋化并活化 中性粒细胞
TNF-R
Type II
NH2
Type I
NH2 N
N N N
N N N N N
COOH
COOH
11-3 主要由 T 细 胞产生的细胞因子
ILIL-2 IFNIFN-γ IL-4 ILILIL-5 ILIL-10
IL- 6
细胞因子的功能
参与免疫应答与免疫调节 免疫应答识别(感应)阶段
IFN刺激APC MHC-II的表达 IL-1辅助T细胞活化 IL-10抑制抗原递呈
免疫应答细胞扩增阶段
IL-2、IL-4、IL-5、IL-6等促进T、B细胞的增殖与分化 TGF-β 抑制淋巴细胞增殖
免疫应答效应阶段
趋化因子吸引炎症细胞 TNF-α、IL-1、IFN-γ、GM-CSF等激活巨噬细胞,增强吞噬杀伤活性 TNF-α、TNF-β具有细胞毒性并刺激中性粒细胞 IFN-γ、抑制病毒复制
IL-2 结构 IL-
α
D
A
C
B -S--S-------- 105 58
D
105
HOOC
NH2
NH2 COOH
IL-2 受 体
低亲和力IL-2受体
中等亲和力IL-2 受体
高亲和力IL-2 受体
IL-2
α β
γ
α β
γ
γ -链 参 与 组 成 的 细 胞 因 子 受 体
IL-2R IL-4R IL-7R IL-9R IL-15R
GM-CSF G-CSF LIF CNTF 生长激素 催乳素
IFN-α IFN-β IFN-γ
TNF-α TNF-β CD40 神经生长因 子(NGF) FAS
IL-8 RANTES MIP-1 PF4 MCAF NAP-2
11-2 主要由巨噬细胞产生的细胞因子
IL-1 ILIL-6 ILIL-12 和 IL-18 ILILTNF与TNF受体超家族 TNF与TNF受体超家族
细胞免疫
体液免疫
Th1-Th2
分 泌 细 胞 因 子 的 相 互 调 节 及 其 效 应
Th2细胞,肥大细胞 细胞, 细胞
B 细胞,巨噬细胞 细胞,
IL-12 IL-10 Th1 IFN-γ γ
IL-2 IFN-γ IFN-γ TNF-β
IL-4
Th2
IL-2 IFN-γ
IL-4 IL-3 IL-5 IL-4 IL-6 IL-10 IL-13
肿瘤坏死因子 (TNF-α) α
TNF-β = LTα β α
TNF-α
T 细胞 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
对 淋 巴 组 织 的 作 用
B 细胞 IL-2 IL-4 γ -IFN 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 产生水平(IL- M
活化T细胞
(IL-2产生的 前体细胞)
分化
Th1 NK
Th1
IL-2反应细胞 (TH 或TC 细胞)
LAK γ-IFN IL-4 IL-5 IL-6
复制
抗原刺激
B
增殖分化 并分泌抗体
Th1
Th1
IFNIFN-γ
IL-12、ILIFNIL-12、IL-18 和 IFN-γ
ILILIL-4 和 IL-13
表 11-3
CX3CL Fractalkine
不详 单核细胞,活 化 T 细胞,NK CX3CR
PM COOH COOH MIP-1αR α
IL-8R
11-6 I 型干扰素
IFN-β β
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
11 细 胞 因 子 及 其 受 体
Cytokine and cytokine receptors
细 胞 因 子
由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表 皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成分泌的一类小分子 量可溶性糖蛋白。免疫细胞之间的信息交换及相互调节依 赖于细胞因子。细胞因子除了介导、调节局部和全身免疫 应答和炎症反应过程之外,还对伤口愈合、造血干细胞再 生与分化密切相关。
II类细胞 类细胞 因子受体
TNF-R
C1 C3 C2 C1 C3 C2 C C C C C1 C3 C2 C1 C3 C2
趋化因 子受体
IL-1 M-CSF C-kit
-S-S-S-S-S-S-
G 蛋白
IL-2 IL-3 IL-4 IL-5 IL-6 IL-7
IL-9 IL-11 IL-12 IL-13 IL-15 OSM
刺激造血功能
参与神经-内分泌-免疫网络
细胞因子对神经内分泌:IL-1、IL-6、TNF 等直接参与神经系 统的正常发育和损伤修复 IL-1、TNF、IFN-g、PAF等诱导垂体释放ACTH,进而促进肾上腺 皮质激素的释放 应激时儿茶酚氨和糖皮质类固醇分泌增多,进而抑制IL-1、TNF 的合成。 在免疫应答过程中,免疫细胞之间通过细胞因子相互刺激、彼 此约束,对免疫应答进行调节,维持免疫系统的稳态平衡。
IL-2、 IL-4、 、 、 IL-5
B
均有刺激B细胞 增殖的功能
协同性 synergy
IL-4 + IL-5
B
更有效地诱导 IgE类别转换
B细胞
拮抗性 antagonism
IL-4 IFN-γ γ
B
IL-4 阻断IFN-γ 诱导类别转化 的作用
细胞因子受体分类
免疫球蛋白 超家族受体
I类细胞 类细胞 因子受体
IL- 4 单核细胞
纤维母细胞 M 中性粒细胞
NK 细胞
IL-2 IFN-γ IL-10 IL-13 IL-4 IL-2 TH1 TH2 IL-4 IL- 4 IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10 TGF-β 嗜酸性粒细胞
IL-2 IFN-γ IL-4
IL-4
B Tc 内皮细胞 NK1+T
Th2 细胞
IL-5
嗜酸性粒细胞 促进分化 趋化作用
B 细胞 促进: 促进: 细胞增殖 IgM, IgG, IgA的分泌, IL-2 受体表达 细胞分化
T 细胞 增强细 胞毒性
Th1 和 Th2 细 胞 的 分 化
Th0 +IL-2 +IL-4
Th1
Th2
IL-2 IFN-γ γ
抑制
IL-4 IL-10
IL-12 活化NK细胞 细胞, 活化 细胞, TH1/TH2细胞分化 细胞分化
IL-11,G-CSF, M-CSF,GM-CSF 造血
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