《关于细胞因子》PPT课件
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重叠性
几种不同的细胞因子可作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的 生物学效应。
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拮抗性
一种细胞因子可抑制其他细胞因子的功能。
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协同性
一种细胞因子可增强另一种细胞因子的功能。
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第四节 细胞因子与疾病的 关系和在疾病防治中的应用
干扰素（interferon，IFN）
肿瘤坏死因子（ tumor necrosis factor ， TNF ）
集 落 刺 激 因 子 （ colony-stimulating factor ， CSF） 趋化性细胞因子
生长因子（growth factor，GF）
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白细胞介素（IL）
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第六章 细胞因子
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1
概念
细胞因子(cytokines,CK)是由多种细胞、特别是免疫细胞产生的 一类具有多种生物学活性的小分子多肽或糖蛋白。为生物信息分 子，具有调节固有免疫和适应性免疫应答，促进造血，以及刺激 细胞活化、增殖和分化等功能。
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2
细胞因子的产生细胞
淋巴细胞
Th是产生细胞因子最多的免疫细胞。 单核－巨噬细胞
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第三节 细胞因子的共同特性
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一、理化特性
多为小分子（8～30kD）多肽或糖蛋白；
多数以单体形式存在；
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22
二、存在方式和产生特点
细胞因子PPT课件
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
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10
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。
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。
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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7
(作用方面特性)
4 高效性 10-12mol/L
5 主要以自分泌（autocrine）、旁分泌（paracrine） 形式发挥效应
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。
细胞因子
（cytokines）
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1
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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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
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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。
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。
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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7
(作用方面特性)
4 高效性 10-12mol/L
5 主要以自分泌（autocrine）、旁分泌（paracrine） 形式发挥效应
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。
细胞因子
（cytokines）
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1
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。
细胞因子(共84张PPT)
二、干扰素（interferon, IFN）
1. 1957年发现 2. 广谱抗病毒作用 3. 间接杀伤或抑制病毒，通过与细胞表面受体
作用使细胞产生抗病毒蛋白，抑制病毒的复 制
4. 可增强NK、巨噬细胞和T淋巴细胞的活性，
发挥免疫调节作用
（一）分型（根据其来源、结构及生物学性质）
1. I型 IFN-α、IFN-β （1）细胞来源
重叠性：几种不同的细胞因子作用于同一靶细胞，产 生相同或相似的生物学效应（如IL-4和IL-6 均刺激B细胞增殖）
协同性：两种或两种以上的细胞因子共同作用，并
且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功
能，两者表现为协同作用，如IL-3和IL-11
共同刺激造血干细胞的分化成熟。
拮抗性：一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功 能。（如IL-4－－IFN-γ）
（1）局部低浓度 激活T细胞、激活巨噬细胞。 （2）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。
（二）IL-6
1. 细胞来源 主要由单核-巨噬细胞、Th2细胞、 血管内皮细胞、成纤维细胞产生。
2. 主要功能 （1）刺激活化B细胞增殖，分泌抗体； （2）刺激Ｔ细胞增殖及CTL活化； （3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反 应； （4）促进血细胞发育。
2. 细胞来源：单核巨噬细胞（主要）；
肥大细胞。
T细胞、NK细胞和
3. 主要功能
(1) 低浓度 --- 自分泌、旁分泌效应 1) 诱导炎症反应： ①旁分泌：使血管内皮细胞表达ICAM-1，促白细胞聚集 于炎症局部； ②自分泌：刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因
子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等)，导 致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。
蛋白质结构与功能——细胞因子(共46张PPT)
CSF-R
第五节 细胞因子的应用领域及临床应用(了解）
一、细胞因子疗法
细胞因子添加疗法 细胞因子拮抗疗法
细胞因子基因疗法
细胞因子诱导的细胞介导的生物治疗
二、临床应用
1.感染性疾病
IL-1R拮抗剂、TNF-单抗： IFN-g：抗病毒感染
IL-5: 抗寄生虫感染
IL-12：纠正AIDS病人Th1细胞减少
。
细胞因子与移植排斥反应 在排斥反应发生时，局部和全身的某些细胞因子水平升高。 细胞因子与其他疾病 IL-3、CSF产生异常 与造血功能异常的疾病有关。TNF可诱发
急性肝坏死、恶液质。
2.肿瘤
IL-2/LAK细胞：
3.移植物排斥
抗IL-2/IL-2R
4.血细胞减少症
EPO 、GM-CSF
5.超敏反应 IL-4
6.自身免疫性疾病
IL-10 IL-2/IL-2R
临床应用中的实际问题
细胞因子与感染
感染后诱生的细胞因子既可参与机体抗感染免疫，也能引 起发热、参与急性期反应及感染性休克。
细胞因子与肿瘤
细胞因子对肿瘤的作用具有双重性，既能杀伤肿瘤，也能促 进肿瘤生长。
细胞因子与自身免疫病
某些细胞因子能促进某些自身组织细胞表达MHC-II类抗原，从
而使这些细胞具有抗原递呈功能，可激活T效应细胞导致自身组织 的损害
细胞因子与超敏反应 IL-4和IFN能调节IgE的生成和FcεRII的表达
JAK激酶的结构
催化结构域
STAT的结构
JAK-STAT信号转导途径
IL-2R
(2) MAP激酶途径
IL-2R
(3) PI-3K (磷酸酰肌醇-3-激酶)信号传导途径
第五节 细胞因子的应用领域及临床应用(了解）
一、细胞因子疗法
细胞因子添加疗法 细胞因子拮抗疗法
细胞因子基因疗法
细胞因子诱导的细胞介导的生物治疗
二、临床应用
1.感染性疾病
IL-1R拮抗剂、TNF-单抗： IFN-g：抗病毒感染
IL-5: 抗寄生虫感染
IL-12：纠正AIDS病人Th1细胞减少
。
细胞因子与移植排斥反应 在排斥反应发生时，局部和全身的某些细胞因子水平升高。 细胞因子与其他疾病 IL-3、CSF产生异常 与造血功能异常的疾病有关。TNF可诱发
急性肝坏死、恶液质。
2.肿瘤
IL-2/LAK细胞：
3.移植物排斥
抗IL-2/IL-2R
4.血细胞减少症
EPO 、GM-CSF
5.超敏反应 IL-4
6.自身免疫性疾病
IL-10 IL-2/IL-2R
临床应用中的实际问题
细胞因子与感染
感染后诱生的细胞因子既可参与机体抗感染免疫，也能引 起发热、参与急性期反应及感染性休克。
细胞因子与肿瘤
细胞因子对肿瘤的作用具有双重性，既能杀伤肿瘤，也能促 进肿瘤生长。
细胞因子与自身免疫病
某些细胞因子能促进某些自身组织细胞表达MHC-II类抗原，从
而使这些细胞具有抗原递呈功能，可激活T效应细胞导致自身组织 的损害
细胞因子与超敏反应 IL-4和IFN能调节IgE的生成和FcεRII的表达
JAK激酶的结构
催化结构域
STAT的结构
JAK-STAT信号转导途径
IL-2R
(2) MAP激酶途径
IL-2R
(3) PI-3K (磷酸酰肌醇-3-激酶)信号传导途径
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粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM –CSF）
❖ 预防或治疗肿瘤或化疗 后引起的白细胞减少症。
❖ 治疗骨髓造血障碍及骨 髓增生异常综合症
❖ 预防白细胞减少可能潜 在的感染并发症
❖ 使感染引起的中性粒细 胞的减少的恢复加快
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促红细胞生成素（EPO）
临床应用 ❖ 1）治疗慢性肾功能衰竭引起的贫血 ❖ 2）治疗HIV感染患者 ❖ 3）结缔组织病贫血 ❖ 4）癌性贫血 ❖ 5）早产婴儿的应用 ❖ 6）骨髓增生性异常综合征贫血
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重组人白介素-2（rhIL-2）主治疾病
❖ 1）抗病毒感染
乙肝 ❖ 2）抗细菌感染
分支杆菌引起的慢性感 染：麻风病、肺结核胞内寄 生菌感染性疾病、 白色念 球菌感染 ❖ 3）抗寄生虫感染
治疗疟疾 ❖ 4）艾滋病的治疗
❖ 5）肿瘤治疗
肾细胞癌、 黑色素癌、乳 腺癌、 膀胱癌、 肝癌、直 肠癌、 淋巴癌 、 肺癌、 恶性肿瘤、 癌性胸腹水
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白细胞介素(IL)系列
❖ 但是，白介素2的体内半衰期极短，有研究认为其体内半衰 期仅为20分钟，因此，目前应用多主张大剂量连续输注，增 加了费用并导致使用的不便。而且大剂量使用白介素2还有 诸如发热，水肿，骨髓抑制等副作用。
❖ 其他白介素的使用则远不如白介素2广泛，临床报道的仅有 白介素3用于治疗血液系统疾病，白细胞介素5用于治疗寄生 虫感染，白细胞介素12用于纠正艾滋病后者的TH1细胞进行 性减少，白介素4和白介素13可诱导B细胞发生免疫球蛋白 重链的类别而分泌Ig，因此抑制这两种因子的活性可预防I型 超敏反应的发生，抑制白介素6活性，可治疗某些自身免疫 病如慢性肾小球肾炎，银屑病等。
❖ 6）抗血压作用
❖ 7）免疫佐剂
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10
rhIL-11主要治疗的疾病
❖ 1）实体瘤、非髓性白血病化疗后Ⅲ、Ⅳ度血 小板减少症的治疗
❖ 2）骨髓造血功能障碍性血小板减少症的治疗， 可缩短血小板减少的持续时间
❖ 3）类风湿性关节炎
另，资料显示，美国正在临床试 验Crohn’s病、癌症的支持治疗、 牛皮癣等新适应症，该产品应该 还有很大的发展空间。
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肿瘤坏死因子（TNF）系列
由巨噬细胞分泌的一种小分子蛋白。
• TNF-α主要由单核－巨噬细胞分泌；
• TNF-β主要由活化的T淋巴细胞分泌，两者有 相似致热性。
TNF的生物学活性
1.抗肿瘤活性 2.免疫调节作用 3.炎症活性 4.促凝血活性 5.抗病毒、抗细菌、抗真菌作用 6.热原质作用 7.参与骨质吸收
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集落刺激因子(CSF)系列
❖ 有关集落刺激因子的临床应用，目前以粒细 胞集落刺激因子和促红细胞生成素的报道最 多，常用于各种原因的血细胞减少症，如再 生障碍性贫血等，肿瘤放化疗的辅助治疗等。 促红细胞生成素由于其可增加红细胞的携氧 能力，增加体力，已成为一个新的兴奋剂， 在体育竞赛中使用，因此对促红细胞生成素 的监测已成为反兴奋剂的新课题。
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•目前治疗慢性肝炎的首选药物 •治疗肿瘤较理想的药物 •rHuIFN-γ 美国批准治疗慢性淋巴肉芽肿
中国批准治疗类风湿性关节炎 •外用剂型的OTC化 •辅助治疗Ⅰ型糖尿病（初期） •对严重急性呼吸道综合症可能有效
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白细胞介素(IL)系列
•白细胞介素的定义
由各种白细胞产生的，介导细胞之间相互 作用的细胞因子。主要由激活的淋巴细胞 分泌。
•干扰素的分类
根据干扰素蛋白质的氨基酸结构、抗原性和细胞来源，可将其分为：IFNα、IFN-β、IFN-γ。 IFN-ω属于IFN-α家族，其结构和大小与其它IFN-α稍有差异，但抗原性有 较大的不同。
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4
干扰素（IFN）系列
干扰素的功能
1.抑制病毒繁殖 2.抑制细胞分裂和生长，抗肿瘤 3.免疫调节活性
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5
干扰素（IFN）系列
目前已批准生产的品种有IFNα1b，α2a，α2b ，γ四 种。其中IFNα1b系我国首创的一种新型重组干扰素。
重组人干扰素可用于治疗某些病毒性疾病，如急慢性 病毒性肝炎、带状疱疹、尖锐湿疣。
也可以用于治疗某些肿瘤，如毛细胞性白血病、慢性 髓细胞性白血病、多发性骨髓瘤、非何杰金氏淋巴瘤、 恶性黑色素瘤、肾细胞癌、喉乳头状瘤、卡波氏肉瘤、 卵巢癌、基底细胞癌、表面膀胱癌等。
细胞因子
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1
主要内容
❖ 目前市场化的细胞因子及可治疗的疾病 ❖ 细胞因子以后的发展方向
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2
目
干扰素（IFN）系列
前
市
场
白细胞介素(IL)系列
化
的
集落刺激因子(CSF)系列
细
胞
肿瘤坏死因子（TNF）系列
因
子
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3
干扰素(IFN)系列
干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质（主 要是糖蛋白），是一种由单核细胞和淋巴细胞 产生的细胞因子。
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14
重组人集落刺激因子
主治疾病
• 癌症化疗等原因导致中性粒细胞减 少症
• 促进骨髓移植后的中性粒细胞数升 高
• 骨髓发育不良综合征引起的中性粒
细减少症再生障碍性贫血引起的中
性粒细胞减少症先天性特发性中性
粒细胞减少症骨髓增生异常综合征
伴中性粒细胞减少症周期性中性粒
细胞减少症
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12
集落刺激因子(CSF)系列
用集落培养方法发现的造血细胞生长因子 不同的CSF刺激生成由不同细胞系组成的 细胞集落是癌症化疗、放疗和骨髓移植后 的重要辅助治疗药物。
集落刺激因子对效应细胞的作用
维持细胞存活和细胞膜的完整 刺激造血细胞增殖 引导造血细胞分化定型 刺激终末细胞的功能活性
•白细胞介素的生理功能
1.参与免疫应答与免疫调节 2.刺激造血细胞发育、分化和参与损伤组织的修复 3.参与神经-内分泌系统和免疫系统间的信号传递 4.参与细胞凋亡和抗肿瘤 5.参与炎症和免疫病理性损伤
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8
白细胞介素(IL)系列
目前已发现30余种。目前国内 外上市主要有IL－2和 IL-11两 种，国内 IL－3、IL－4、IL－ 6正在加紧研制。
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18
TNF与临床
❖ 1.用于临床诊断 ❖ 活动期肿瘤患者血清中
TNF水平高，而非活动 期则低 ❖ 2.用于评价预后 ❖ 患者血中的TNF水平与 某些疾病的死亡率呈正 相关。