趋化因子
趋化因子CXCL12又称基质细胞衍生因子1(SDF-1)—是小分子的细胞因子属于趋化因子蛋白家族
趋化因子CXCL12又称基质细胞衍生因子1(SDF-1)—是小分子的细胞因子,属于趋化因子蛋白家族趋化因子CX CL12又称基质细胞衍生因子1(SDF-1)—是小分子的细胞因子,属于趋化因子蛋白家族。
它有两种形式,基质细胞衍生因子1α/CX CL12a和基质细胞衍生因子1β/CX CL12b。
趋化因子有4个保守的半胱氨酸残基形成两对双硫键以构成趋化因子的特殊结构。
第一第二半胱氨酸残基之间隔着一个介入氨基酸残基。
学术术语来源---内源性骨髓间充质干细胞与骨折微环境中的相关趋化因子文章亮点:1随着时间推移,骨折部位绿色荧光蛋白阳性细胞所占比例逐渐增高,增高的速率逐渐放缓,说明骨髓内的骨髓间充质干细胞参与骨折修复并在其中起到了重要作用。
2 基质细胞衍生因子1在骨折微环境中的表达亦呈先快速增高而后趋于平稳的趋势,初步证实了基质细胞衍生因子1在骨折微环境中的表达与骨髓间充质干细胞趋化到骨折部位之间存在关联。
3 骨折微环境中,肝细胞生长因子亦有一定量的表达,而且其表达亦呈逐渐增高的趋势。
这可能有利于上调骨髓间充质干细胞相应受体c-Met,进而诱导骨髓间充质干细胞的迁移。
4 骨折早期微环境中,单核细胞趋化蛋白1的表达量亦不小,它的表达可以招募单核巨噬细胞,参与炎症反应,似乎亦可以直接或间接地对骨髓间充质干细胞的趋化起到一定作用。
关键词:干细胞;骨髓干细胞;绿色荧光蛋白;骨髓间充质干细胞;嵌合体;骨折;趋化因子;基质细胞衍生因子1;集落刺激因子;肝细胞生长因子;单核细胞趋化蛋白1;间质金属蛋白酶9;省级基金;干细胞图片文章摘要背景:研究表明,骨髓间充质干细胞定向迁移依赖于损伤局部表达趋化因子与细胞表面相应受体的相互作用。
趋化因子免疫学名词解释
趋化因子免疫学名词解释
趋化因子(chemokines)是免疫学中的名词,它是一类由细胞分泌的小细胞因子或信号蛋白。
由于它们具有诱导附近反应细胞定向趋化的能力,因而命名为趋化细胞因子。
趋化因子通过与G蛋白偶联跨膜受体(称为趋化因子受体,选择性地表达在靶细胞表面)相互作用来发挥其生物学效应。
趋化因子受体是一类介导趋化因子行使功能的七次跨膜G蛋白偶联受体,通常表达于免疫细胞、中性粒细胞、内皮细胞等细胞膜上。
分子由约330个氨基酸组成。
趋化因子及趋化因子受体在介导细胞迁移、增殖和抵御病原体入侵过程中发挥重要作用,并且与免疫环境中炎症和癌症的发生发展密切相关。
趋化因子
趋化因子(chemokines):是指具有吸引白细胞移行到感染部位的一些低分子量趋化因子(多为8-10KD)的蛋白质(如IL-8、MCP-1等),在炎症反应中具有重要作用。
趋化因子Chemokine激发白细胞趋化性的小分子分泌性蛋白质。
是可受化学诱导物及细胞因子调节、并能刺激细胞趋化运动的一类细胞因子。
依照保守的半胱氨酸残基,可分为:①α趋化因子,含有保守的半胱-X-半胱(C-X-C)模体,主要是激发中性粒细胞趋化性;②β趋化因子,含有相邻的半胱氨酸残基(C-C),主要吸附单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞;③γ趋化因子,仅含有一对半胱氨酸残基,激发淋巴细胞趋化性(即淋巴细胞趋化因子);④δ趋化因子,含有一个半胱-X-X-X-半胱(C-X-X-X-C)模体,其作用仅局限于脑部,并被锚定在膜上。
所有受体都是G蛋白偶联受体。
简介人体在防御和清除入侵病原体等异物时,有一种使白细胞趋集的功能,有一些物质能引起这种功能称之为趋化剂或趋化因子,IL-8同时也是一种趋化因子。
趋化因子也称做趋化激素、趋化素或是化学激素。
是一小分子细胞因子家族蛋白。
趋化因子蛋白的共同结构特征包括,分子量小(约8-10 千道尔顿),有四个位置保守的半胱氨酸残基以保证其三级结构。
这些小蛋白因其有定向细胞趋化作用而得名。
当然,这些蛋白有些趋化因子历史上还有其他的名字, 包括已知的SIS细胞因子家族、 SIG细胞因子家族, SYC细胞因子家族和血小板因子-4家族。
有的趋化因子被认为促进炎症反应,而有些趋化因子被认为在正常的修复过程或发育中控制细胞的迁徙。
在所有脊椎动物和一些病毒和一些细菌中有趋化因子存在, 但不存在于其他无脊椎动物. 这些蛋白质结合到趋化因子受体而起作用,趋化因子受体是G蛋白偶连的跨膜受体,选择性地表达在靶细胞表面。
编辑本段功能趋化因子的主要作用是趋化细胞的迁移. 细胞沿着趋化因子浓度增加的信号向趋化因子源处的迁徙。
有些趋化因子在免疫监视过程中控制免疫细胞趋化,如诱导淋巴细胞到淋巴结。
趋化因子趋化作用
趋化因子趋化作用
趋化因子是一类具有特殊结构的小分子蛋白质,主要功能是指导细胞定向迁移,特别是针对免疫细胞的迁移。
趋化作用是这种指导作用的具体表现形式,即细胞通过感应周围环境中的化学物质浓度梯度,沿着浓度逐渐升高的方向进行迁移。
趋化因子通过与细胞表面的相应受体结合来发挥作用,这些受体通常位于免疫细胞如白细胞、淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞的细胞膜上。
当趋化因子在炎症或感染部位释放后,周围的免疫细胞会被吸引至该区域,从而达到招募免疫细胞对抗病原体或修复受损组织的目的。
趋化因子的作用不仅仅局限于免疫反应,还在许多生物学过程中发挥关键作用,包括但不限于:
-免疫监视:调控淋巴细胞从血液进入淋巴结或其它免疫器官。
-发育:在胚胎发育阶段引导细胞迁移,例如神经元迁移和血管生成。
-炎症反应:诱发白细胞募集到炎症部位,参与炎症过程。
-癌症:在肿瘤微环境中调节肿瘤细胞的迁移和浸润,以及免疫细胞的定位。
趋化因子家族及其受体基础研究进展
趋化因子家族及其受体基础研究进展趋化因子(Chemokine)是一类小分子碱性蛋白,主要的功能是能够趋化细胞定向移动。
目前已经发现的趋化因子有50多种,随着研究的深入,趋化因子及其受体的结构、功能及在体内的作用已经被众多的研究者发现。
趋化因子及其受体的相互作用,可以参与多种生理功能,比如细胞的生长、发育、分化、凋亡和分布等,在病理过程中也具有重要作用,如炎症反应、病原体感染、创伤修复及肿瘤形成和转移等。
趋化因子一般由70-125个氨基酸组成,分子量较小(6-14KD)。
按照一级肽链结构特点,其N端半胱氨酸残基的位置和数目可将趋化因子分为4个亚族:CC、CXC、C和CX3C(C为半胱氨酸,X为任意氨基酸)。
四类趋化因子结构相似性较高,氨基酸序列具有一定的同源性。
根据趋化因子的表达方式以及其在免疫系统中的作用,可以将他们分为两类:内环境稳定性趋化因子和炎症性趋化因子。
内环境稳定性趋化因子主要在归巢场所表达,有着维持内环境稳态的功能,并且对淋巴细胞归巢及成熟有着明确的作用。
炎症性趋化因子由受到刺激的细胞表达,如炎性细胞因子的诱导、细菌毒素或其它破坏内环境稳定的因素的刺激,主要功能是募集效应细胞,在协调天然和获得性免疫反应中起重要作用。
大多数的趋化因子属于CC和CXC两个亚族族。
其中CC亚族有28个成员(CCL1-CCL28),主要对中性粒细胞、单核细胞、肥大细胞、树突细胞、NK细胞、T和B淋巴细胞等具有强大趋化活性,比较重要的有:单核细胞趋化蛋白(MCP-1/CCL2)、巨噬细胞炎症蛋白(MIP/CCL3)、正常T细胞表达和分泌,活化时表达下降的因子(RANTES/CCL5)等;CXC亚族有17个成员(CXCL1-CXCL17),CXC亚家族主要作用于中性粒细胞,这个亚族比较重要的趋化因子有:白细胞介素-8(IL-8/CXCL8)、γ干扰素诱生的单核因子(Mig/CXCL9)、γ干扰素诱生蛋白10(IP-10/CXCL10)、基质细胞来源因子1(SDF-1/CXCL12)等。
趋化因子的分子机制与致炎疾病的研究
趋化因子的分子机制与致炎疾病的研究趋化因子(chemokine)是一组能够介导细胞迁移的小分子信号蛋白,在许多重要的生物学过程中起到了关键的作用,如炎症、肿瘤、免疫反应及其它疾病。
由于趋化因子的调节异常可能导致多种细胞病理学改变,趋化因子的研究和其相应的信号通路及作用机制的探究,成为了当前生物医学领域的热点之一。
一、趋化因子的基本生物学特征趋化因子与免疫球蛋白超家族(IgSF)中的膜结构蛋白因子类似,具有信号肽序列和氨基酸残基的负电性N-末端以及两个半胱氨酸残基位点用于二硫键的形成。
在趋化活性方面,趋化因子有着多样性,主要为其肽链序列间的差异,共同作用于趋化受体。
趋化因子的结构特别具有层次性,即由两个互相平行的α-螺旋(VIII螺旋)构成一个平行四边形,以共价键连接而成的两个四边形汇合为一个八面体。
趋化因子结构的这种四边形特性是其表现出非常丰富的生物活性的重要基础,也因此使得趋化因子和其他细胞因子分子在结构上存在鲜明差异。
趋化因子的功能主要与免疫反应及炎症相关,包括吸引和激活白细胞、介导细胞黏附、促进新的毛细血管形成、增殖等等。
如IL-8属于CXC趋化因子,在炎症过程中,能作用于CXC趋化因子受体CXCR1和CXCR2,促进新生血管形成与白细胞的趋化。
二、趋化因子的信号通路与调节作用趋化因子与其相应的趋化受体形成配对后,将启动一系列的下游信号转导,从而引导细胞的迁移。
目前已知的趋化受体皆为七个跨膜受体,受体内含有高度保守的跨膜区,相邻的三个氨基酸维持着普遍的相同,及七段跨膜α螺旋与三段位于胞浆侧的乙基酰化区,其中胞内的第二和第三段区域被认为是信号转导的主要区域。
针对于趋化因子信号通路,研究人员发现趋化因子与其相应受体共同作用后,会促进受体的磷酸化并将信号传递到胞内。
由于不同的趋化因子和趋化受体具有不同的特点,因此所形成的下游信号通路也各不相同。
典型的趋化因子信号通路有两种,一是通过G蛋白的募集激活,在胞内激活相关的蛋白激酶;另一种则是通过其他分子的媒介,进入到胞内信号通路,启动趋化受体在细胞内的后续机制,如磷酸化GTP酶的媒介信号。
基因组学分析趋化因子表达
基因组学分析趋化因子表达趋化因子的主要生物学功能是趋化免疫细胞在循环系统和器官组织间的定向迁移,其作用受控于趋化因子受体的表达,而趋化因子受体的表达是可调控的。
IL-2能强烈上调外周循环中T淋巴细胞表面CCR1与CCR2的水平,IL-2和IL-4能诱导T淋巴细胞表面表达CCR3等。
这个发现促进了人们对趋化因子生理功能的了解,这也为调节淋巴细胞的迁移提供了一条新的途径。
Th1细胞和Th2细胞表达不同的趋化因子受体,受不同的趋化因子作用,两种细胞又分泌合成不同的免疫调节性细胞因子。
而不同的免疫调节性细胞因子又参与了Th1和Th2细胞的分化。
趋化因子与其受体作用的特异性由产生趋化因子的空间和时间来限制,也可由受体在不同免疫细胞、淋巴细胞亚群以及不同组织上的不同水平的表达来调节。
如IL2主要趋化和活化中性粒细胞,而MIP的作用则局限在T淋巴细胞上。
CXCR3、CCR5的表达局限在Th1上,而CCR4、CCR8则局限在Th2上。
IL-3、GM-CSF和TNF-α3种巨噬细胞炎性蛋白Th1和Th2细胞都分泌。
CXC趋化因子的基因包括4个外显子和3个内含子,其基因读码框编码的前体蛋白通过切除信号序列和进一步的胞内水解其氨基端的序列而缩短。
多种造血系统来源和非造血系统来源的细胞均能分泌IL-8分子,这些细胞分泌IL-8的能力受到多种因素的调节,如IL-1和TNF能诱导内皮细胞、角化上皮细胞、肝细胞及外周血淋巴细胞等表达该基因。
IL-8主要以两种天然蛋白的组成形式存在:一个是77个氨基酸组成的蛋白,主要由EC、纤维母细胞等未激活的组织细胞产生;一个较活跃的由72个氨基酸组成的蛋白,由T淋巴细胞和单核细胞产生。
产生IL-8的细胞在体内炎症反应、免疫应答及创伤愈合等方面都具有重要作用。
同时,诱导IL -8分子表达的各种因子或因素也都与炎症反应有关,如类风湿关节炎患者关节滑液中能检测出高水平的IL-8,同时滑膜细胞和关节腔中渗出的巨噬细胞中也有较高水平的IL-8基因表达。
趋化因子及其受体
趋化因子的结构与功能
趋化因子概述 趋化因子受体 趋化因子的结构特点 趋化因子的生物学作用 某些应用
添加标题
趋化因子的发现 趋化因子的共性 趋化因子的分类
01
添加标题
趋 化 因 子 概 述
02
趋化因子的发现
起始期(80s中) 未形成概念 PF4
01
02
成熟期(80s后) 完整概念/分类 大量趋化因子
趋化因子的共性
小分子蛋白: 70-90aa(8-10 KD) 结构相近: 含保守C 20-70%aa同源 功能类似: 具趋化等作用
MCP-1 APVTCCYNFTNRKISVQRLASYR MCP-2 AQPDSVSIPRTCCFNVINRKIPIQRLESYT MCP-3 NTSTT CCYRFINKKIPKQRLESY MCP-4 NVPSTCCFTFSSKKISLQRLKS MIP-1α DTPTACCFSYTSRQIPQNFIADYFET MIP-1β DTPTACCFSYTSRQIPQNFIADYFET RANTES DTTPCCFAYIARPLPR Eotaxin PTTCCFNLANRKIPLQRLESYR I 309 VPFSRCCFSFAEQEIPLR AILC PARC AQVGTNFELCCLVYTSWQIPQKFIVDYS TARC NVGRECCLEYFKGARPLRK SLC SDGGAQDCCLKYSQRKIPAKVVRSYRKQEPSLGCSIPAILFLPRKRSQ
01
趋化因子和细胞因子
Work Review
细胞因子
由非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞等)和免疫细胞产生;
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趋化因子研究进展(格式)
北京大学医学部 韩文玲
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1
简介
目前,近50种趋化因子得以发现,成为最大的细胞因子 亚家族;
趋化因子及其受体具有重要的生理意义和病理作用,在 炎症、肿瘤、AIDS等疾病中发挥重要作用,趋化因子 相关产品已经进入临床研究,成为新的生物治疗热点;
趋化因子的理论和应用研究是目前生命研究的 热点之一。
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18
自稳性趋化因子的组织表达
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19
(2)诱导性表达趋化因子/炎性趋化因子: 定 义:在LPS、IL-1、TNF-等刺激下产生的CK 。 靶细胞:效应细胞。 功能:防御功能;反应过度时,有破坏作用。
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20
趋化因子的表达模式
C o n stitu tiv e
Inducible
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7
1999年,国际命名委员会根据CK的结构特征命名。
绝大多数CK有4个保守的半胱氨酸(Cys),根据前两个Cys的相对位置 不同,可以分为CXC() 、CC() 、C() 和CX3C() 趋化因子。
分别用CXCLn、CCLn、 XCLn和CX3CLn代表CXC、CC、 C 和CX3C家 族CK ,L为Ligand,迄今发现的CK有CXCL1-16, CCL1-28, XCL12和CX3CL1。 CCL17/TARC, CCL22/STCP-1/MDC
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2
趋化因子研究的迅速发展
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3
趋化因子研究的标志性成果
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4
一、趋化因子
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5
(一)概念: 趋化因子(chemokines, chemoattractant cytokines , CK)是能使细胞发生趋化运动的小分子细胞因子。趋化运动是 指细胞向高浓度刺激物方向的定向运动。
趋化因子研究进展100929PPT课件
12
CC趋化因子的名称、染色体定位及受体
13
CC趋化因子基因在17号染色体上成基因簇形式存在
14
(3)C()趋化因子 结 构:……C…………C…… (2,4位Cys) Ltn1,2 (lymphotactin,淋巴细胞趋化素)两个成员, 趋化谱:T,BMC 定 位:1q23
定义:既具有免疫防御功能,同时也参与白细 胞发育和免疫监视的趋化因子;
特点:对靶细胞和相应受体均有较高的选择性。
21
趋化因子的分类
22
(四)趋化因子的共同结构特点
1、CKs分子量小,在8-12kD之间; 2、一级结构上具有同源性,CXC与CC成员之间:20%30%;
23
3、多数CKs含有4个保守的Cys ,1,3位Cys、 2,4位 Cys形成功能必须的两对二硫键;
7
1999年,国际命名委员会根据CK的结构特征命名
绝大多数CK有4个保守的半胱氨酸(Cys),根据前两个Cys的相对位置 不同,可以分为CXC() 、CC() 、C() 和CX3C() 趋化因子。
…CXC……C……C… …CC……C……C… ……C………… C… …CX3C……C……C…
C为半胱氨酸,X为任意氨基酸
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(4)CX3C ()趋化因子
结 构:…CXXXC……C……C…….. Fractalkine/neurotactin: 分形素/神经 趋化素,唯一一个CX3C成员,为膜结合型 CK。
趋化谱:Mo,T;
定 位:16q13,位于CCL17和CCL22之间。
16
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2、根据来源和功能分类:
炎性趋化因子(inflammatory chemokines); 自稳性趋化因子(homeostatic chemokines); 双功能趋化因子(dual-function chemokines)。
趋化因子及其受体
趋化因子及其受体趋化因子是一类对细胞具有趋化作用的蛋白质分子,它们在生物体内控制着细胞的运动和定向迁移。
趋化因子通过结合与其相互作用的受体,激活下游信号传导途径,从而引导细胞朝特定方向移动。
趋化因子和受体的研究对于理解生物体内细胞运动的机制、生物发育、免疫系统的功能等具有重要意义。
趋化因子主要可以分为几类,包括细胞外基质趋化因子、细胞因子趋化因子以及补体活化产物等。
细胞外基质趋化因子主要包括纤维连接蛋白、胶原蛋白、血小板聚集素等,它们通过与细胞膜上的受体相互作用,引导细胞移动向特定的方向。
细胞因子趋化因子则包括趋化细胞催化蛋白、生长因子、细胞因子等,它们通过作用于特定细胞表面受体,调控细胞的迁移和定向移动。
补体活化产物是机体内免疫炎症反应过程中的趋化因子,在感染和组织损伤的情况下,补体系统会被激活产生许多趋化因子,引导免疫细胞聚集并参与免疫炎症反应。
酪氨酸激酶受体是另一类重要的趋化因子受体,它们是由单个或多个酪氨酸激酶蛋白亚基组成的受体。
酪氨酸激酶受体对于趋化因子的信号转导主要通过磷酸化和激酶级联反应来实现。
丝氨酸/苏氨酸激酶受体是受体酪氨酸激酶家族中的一个亚家族,它们的功能类似于酪氨酸激酶受体,但信号转导途径有所不同。
除了上述两个受体家族之外,还有一些其他类型的趋化因子受体。
例如,趋化因子蛋白激酶受体(PAR)可以通过激酶级联反应调控细胞的运动和定向迁移。
核受体趋化因子,如核内受体CXCR4,可以激活转录因子并介导细胞迁移。
趋化因子和受体的研究对于理解细胞的运动机制、发育和免疫系统的功能具有重要意义。
通过研究特定趋化因子和受体,可以揭示细胞运动和定向迁移的分子机制,并且为治疗炎症和癌症等疾病提供新的靶点。
因此,深入了解趋化因子和受体的结构和功能对于生物医学研究具有重要意义。
趋化因子cxcl12和cxcl4
趋化因子CXCL12 又称基质细胞衍生因子-1(SDF-1)是小分子的细胞因子,属于趋化因子蛋白家族。
它有两种形式,SDF-1α/CXCL12a和SDF-1β/CXCL12b。
趋化因子有四个保守的半胱氨酸残基形成两对双硫键以构成趋化因子的特殊结构。
第一第二半胱氨酸残基之间隔着一个介入氨基酸残基。
趋化因子CXCL12对淋巴细胞有强烈的趋化作用并在发育中起重要作用。
在胚胎发育中CXCL12引导造血干细胞从胎儿肝脏到骨髓的迁徙。
CXCL12基因敲除的小鼠常常死于胎中或出生后1小时内。
SDF-1α/CXCL12a还可以影响神经元的电生理。
CXCL12可以在许多组织(包括脑,胸腺,心,肺,肝,肾,骨髓,脾脏)中表达。
趋化因子CXCL12的受体是CXCR4。
但是,最近有人认为CXCL12还可以与CXCR7受体结合。
趋化因子家族成员基质细胞衍生因子1(stromal cell derivedfactor-1,SDF-1/ CXCL12)来源于骨髓基质细胞最初发现于小鼠体内,人类CXCL12基因位于10号染色体长臂。
CXC 趋化因子受体4(CXCchemokine recep tor 4,CXCR4)是CXCL12的惟一受体,而CXCL12 也是CXCR4的惟一配体。
CXCL12 与CXCR4相互作用而构成了一个与细胞间信息传递、细胞迁移有密切关的偶连分子对,由于它们是一对一的结合关系,并且有非常高的亲和力,这个偶连分子对是实现其生物学功能的基础。
CXCL12/CXCR4 的生物学功能有:①介导免疫反应。
②促进恶性肿瘤血管形成及转移。
③与HIV病毒感染有关。
④对造血干细胞的增殖、分化、归巢起重要的作用。
趋化因子CXCL12又称基质衍生因子-1 (SDF-1)是小分子的细胞因子,属于趋化因子蛋白家族。
它有两种形式,SDF-1 a/CXCL12a和SDF-1 e/CXCL12b.它们是SDF-lmRNA的2种不同的拼接变异体,二者在表达及功能上未发现差别。
趋化因子功能汇总
趋化因子是一类细胞因子,主要参与免疫细胞的定向移动、分化和激活。
它们在不同的生理和病理过程中起着关键作用。
趋化因子主要通过与特异的膜受体结合,进而调节白细胞、巨噬细胞等细胞的移动,进而影响机体免疫、炎症反应、组织修复等多方面。
以下是一些常见的趋化因子及其功能:
1. CCL2/MCP-1:趋化因子CCL2(也称为MCP-1)是一种主要的诱导剂,可吸引单核细胞、巨噬细胞和T细胞到炎症区域。
它主要参与炎症反应和免疫应答。
2. CCL5/Rantes:CCL5是一种趋化因子,能够吸引NK细胞、CD4+和CD8+T细胞到炎症部位,从而激活这些细胞。
3. CXCL8/IL-8:CXCL8(也称为IL-8)是免疫系统的一种关键趋化因子,可以吸引嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和单核细胞到炎症部位。
它通过引起免疫反应并促进上皮细胞增殖和分化来参与多种生理和病理过程。
4. CXCL12/SDF-1:CXCL12(也称为SDF-1)是造血干细胞的主要趋化因子,可吸引造血干细胞和祖细胞到受损或即将受损的组织。
5. CCL3/MIP-1α:CCL3(MIP-1α)是一种趋化因子,能够吸引巨噬细胞和T淋巴细胞到炎症部位,从而在免疫反应中发挥作用。
此外,趋化因子还参与许多其他生理过程,如伤口愈合、胚胎发育、神经发生等。
它们在许多疾病中也有重要作用,如自身免疫病、感染、癌症、心血管疾病等。
需要注意的是,趋化因子的功能非常广泛,且可能会因不同的疾病或生理状态而有所变化。
如果您
需要了解特定疾病或生理过程中的趋化因子功能,建议您查阅相关文献资料以获取更详细的信息。
趋化因子研究进展1
不同CKR之间具有同源性。 CKR之间具有同源性 2、不同CKR之间具有同源性。
3、胞内区与G蛋白偶联,G蛋白由αβγ组成; 胞内区与G蛋白偶联, 蛋白由αβγ组成; αβγ组成 亚单位具有GTP结合位点和GTP酶活性; GTP结合位点和GTP酶活性 4、α亚单位具有GTP结合位点和GTP酶活性; CKR未与CK结合时 αβγ呈聚合状态 未与CK结合时, 呈聚合状态, GDP结合 结合; 5、CKR未与CK结合时,αβγ呈聚合状态,α与GDP结合; CK结合后 结合后, GTP结合 βγ游离 活化下游效应物。 结合, 游离, 与CK结合后,α与GTP结合,βγ游离,活化下游效应物。
定义:既具有免疫防御功能, 定义:既具有免疫防御功能,同时也参与白细 胞发育和免疫监视的趋化因子; 胞发育和免疫监视的趋化因子; 特点:对靶细胞和相应受体均有较高的选择性。 特点:对靶细胞和相应受体均有较高的选择性。
趋化因子的分类
(四)趋化因子的共同结构特点
1、CKs分子量小,在8-12kD之间; CKs分子量小, 分子量小 12kD之间; kD之间 2、一级结构上具有同源性,CXC与CC成员之间:20%-30%; 一级结构上具有同源性,CXC与CC成员之间:20%-30%; 成员之间
CC趋化因子的名称、染色体定位及受体 趋化因子的名称、 趋化因子的名称
CC趋化因子基因在17号染色体上成基因簇形式存在 趋化因子基因在17 趋化因子基因在17号染色体上成基因簇形式存在
(3)C(γ)趋化因子 结 (2, 构:……C…………C…… (2,4位Cys) C C
Ltn1, (lymphotactin,淋巴细胞趋化素)两个成员, Ltn1,2 (lymphotactin,淋巴细胞趋化素)两个成员, 趋化谱: 趋化谱:T,BMC 定 位:1q23
趋化因子(1)
趋化因子(1)六、趋化因子由组织细胞和微生物产生的趋化剂(chemoattractants)对白细胞的趋化作用(chemotaxis)是炎症发生过程中重要的起始步骤,也是机体防御和清除入侵病原体等异物先天性免疫功能的一个重要方面。
1986年以前,“经典”的(classical)白细胞趋化物质主要有补体片段C5 a、白三烯B4(leukotrinin B4,LTB4)、血小板激活因子(platelet-a ctivating factor,PAF)和fMLP(N-formylmethionyl-leucyl-phenyl-alanine,N-甲酰甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸),这些趋化物质的受体同属于G蛋白偶联受体(Gprotein-coupled receptor)。
(一)趋化因子的种类1.趋化因子的命名1986年以来,陆续发一现了一类主要由免疫细胞产生的、具有趋化白细胞作用的细胞因子(chemoattractant cyt okines或chemotactic cytokines)。
在1992年第3届国际趋化因子研讨会上,绝大多数学者建议把chemoattractant(chemotactic)cytokine简称为chemokines,本书暂译名为趋化因子。
趋化因子又称可诱导的小分子蛋白(small-inducible protein,SIP)、间分泌(intercrine)、细胞因子PE-4超家族(PF-4superfamily of common an-cestral cyto kines)或PF-4样细胞因子(PF-4 like cytokine)等。
2.趋化因子亚族及其成员通过基因克隆和cDNA、氨基酸序列分析,人的趋化因子超家族目前至少发现有19个成员,它们具有以下共同的特点。
(1)来自同一个祖先基因(com-mon ancestral gene)。
(2)成熟分子为分子量8~10kDa的小分子多肽。
趋化素及其在细胞信号传导中的作用
趋化素及其在细胞信号传导中的作用细胞信号传导是一种复杂而且致命的生物学过程,这个过程负责控制细胞如何响应环境中的信号物质、将信息传递给其他细胞以及控制细胞的增殖、分化和生存。
趋化素在这个过程中发挥了至关重要的作用。
一、趋化素的定义趋化素是一种分泌的化学物质,是哺乳动物和其他生物发生细胞迁移的最关键成分之一。
趋化素可以促进细胞在化学性质相似的环境中的定向迁移,并在炎症、免疫和其他生理或病理过程中调节细胞间的相互作用。
二、趋化素的类型趋化素可以分为两类:趋化因子和趋化受体。
趋化因子是一类可溶性蛋白,可以由多种细胞(如粘液腺、中性粒细胞和血小板等)分泌。
趋化因子作用于受体,能够激活靶细胞,并促进其移动和迁移。
趋化受体是一类膜表面受体,能够结合趋化因子,并触发相应的信号转导途径。
目前,已发现超过20种趋化素和超过50种趋化受体,它们可以进行特异性结合,从而实现对细胞的调控。
三、趋化素的作用趋化因子和趋化受体在多种生理和病理过程中发挥了关键作用,如炎症、免疫调节、血管生成、肿瘤转移和神经元发展等。
1、炎症炎症是机体对局部组织受损的一种保护性反应。
当组织受到损伤或感染时,炎性细胞(如中性粒细胞和单核细胞)会分泌趋化素进入炎症部位。
趋化素能够结合到炎症部位的细胞表面上,从而引导这些细胞向炎症部位迁移,进而发挥清除病原体、修复损伤和控制炎症的作用。
2、免疫调节趋化素也在调节免疫反应中发挥了重要作用。
T淋巴细胞、B淋巴细胞和单核细胞等都表达有多种趋化素受体。
这些趋化素受体能够结合趋化素,吸附细胞表面,从而促进免疫细胞的迁移和互相作用,实现免疫反应的协调。
3、血管生成趋化素受体在血管生成过程中也起着关键作用。
在新生血管的建立过程中,内皮细胞会分泌趋化因子,并促进其他细胞在血管内皮细胞周围迁移和生长。
趋化因子和趋化受体也可以刺激血管平滑肌细胞迁移和成纤维细胞的增殖,从而促进成纤维细胞形成。
4、肿瘤转移趋化因子和趋化受体在肿瘤转移过程中的作用十分复杂。
趋化因子和代谢
趋化因子和代谢简介趋化因子和代谢是生物体内两个重要的生理过程。
趋化因子是一类能够引导细胞迁移的信号分子,而代谢则是细胞内的化学反应过程。
这两个过程在维持生物体正常功能和适应环境变化中起着关键作用。
本文将详细介绍趋化因子和代谢的定义、机制、调控以及它们之间的相互关系。
趋化因子定义趋化因子是一类由细胞产生的信号分子,能够引导细胞朝着特定的方向移动。
它们通过与细胞表面的趋化因子受体结合,触发细胞内的信号传导通路,最终导致细胞的迁移。
机制趋化因子的机制可以分为两种类型:化学趋化和物理趋化。
化学趋化是指趋化因子通过与趋化因子受体结合,改变细胞内的信号传导通路,从而引导细胞朝着趋化因子的梯度方向移动。
物理趋化则是指趋化因子通过物理性质,如电场、温度或重力等,引导细胞朝着特定方向移动。
调控趋化因子的产生和释放受到多种因素的调控。
细胞内的信号通路、细胞外的化学物质以及细胞自身的状态都可以影响趋化因子的产生和释放。
此外,趋化因子受体的表达水平和亲和力也会影响细胞对趋化因子的响应。
代谢定义代谢是指生物体内各种化学反应的总和,包括物质的合成、分解和转化等过程。
代谢是维持生物体正常功能和适应环境变化的基础。
机制代谢过程涉及多种生物分子,如蛋白质、核酸和碳水化合物等。
这些生物分子在细胞内通过一系列酶催化的反应进行合成和分解。
代谢过程可以分为两个主要类型:有氧代谢和无氧代谢。
有氧代谢是指在氧气存在的条件下,通过氧化反应将有机物转化为能量和二氧化碳。
无氧代谢则是指在缺氧条件下,通过发酵等反应将有机物转化为能量和乳酸或乙醇。
调控代谢过程受到多种因素的调控,包括细胞内的信号通路、营养物质的供应以及细胞自身的状态等。
这些调控机制可以通过调节酶活性、基因表达和代谢产物浓度等来实现。
趋化因子和代谢的相互关系趋化因子和代谢是密切相关的生理过程。
趋化因子可以影响细胞的代谢过程,而代谢过程也可以调节细胞对趋化因子的响应。
趋化因子可以通过调节细胞内的信号通路和基因表达来影响细胞的代谢过程。
巨噬细胞趋化因子功能
巨噬细胞趋化因子功能
巨噬细胞趋化因子(英文缩写:MCP)是一种由许多不同细胞类型产生的蛋白质分子,能够吸引和激活巨噬细胞。
MCP的主要功能是在机体免疫应答中发挥重要作用,它们可诱导巨噬细胞从血液循环中进入感染或损伤部位,并在那里协调和调节炎症反应。
巨噬细胞趋化因子有多种类型,其中最常见的是MCP-1,它可以在炎症部位产生,并吸引单核细胞和T细胞进入感染区域。
MCP-1还能促进巨噬细胞的粘附和迁移,从而增强它们抵御感染的能力。
此外,MCP还可以影响巨噬细胞的分化和活化状态,从而调节免疫反应的程度和类型。
因此,MCP在炎症反应、免疫调节以及组织修复等方面发挥着重要作用。
趋化因子和代谢
趋化因子和代谢
趋化因子和代谢是生物学中一个重要的概念。
趋化因子是指一种生物化学物质,它能够引导细胞朝某个方向运动,从而改变细胞的位置和姿势。
代谢则是指生物体内的化学反应,包括消化、吸收、转化和排泄等过程,这些过程产生了很多重要的化学物质,如营养物质、荷尔蒙和毒素等。
趋化因子和代谢之间有着密切的联系。
趋化因子能够引导细胞朝某个方向运动,使细胞能够更加精确地感知到周围的环境。
代谢则负责产生许多重要的化学物质,这些化学物质在生物体内发挥着重要的作用,如食物的消化和吸收、荷尔蒙的分泌和调节等。
另外,趋化因子和代谢还涉及到细胞分裂和细胞信号传递等过程。
趋化因子能够通过细胞信号传递,引导细胞进入正确的细胞周期,从而保证细胞能够按照预期的速度进行分裂。
代谢则负责产生许多重要的细胞信号分子,如生长因子和细胞内垃圾等,这些信号分子能够进一步调节细胞的生长和分裂。
总之,趋化因子和代谢是生物学中一个非常重要的概念。
它们之间的关系十分密切,共同作用使得生物体内的细胞能够更加精确地感知到周围的环境,并且能够更加高效地完成各种生理功能。
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CCL22/MDC和CCR4促进DP与TEC作用, 发生阴性选择或成熟为单阳性细胞进入外周
胸腺中表达的CK和CKR
CCL3,4/MIP-1、和CCR1,CCR2,CCR5等促进DC成熟
(二) CCL21/SLC,CCL19/ELC和CCR7、CXCL13/BCA-1/BLC和CXCR5 协助T、B、DC细胞在周围免疫器官中正确定位并相互作用
趋化因子研究的迅速发展
趋化因子研究的标志性成果
一、趋化因子
(一)概念: 趋化因子(chemokines, chemoattractant cytokines ,CK) 是能使细胞发生趋化运动的小分子细胞因子。趋化运动是指细 胞向高浓度刺激物方向的定向运动。
细胞因子 (IL-8) C5a和细菌 代谢产物
TLR调控DC细胞CKR的表达
(四)CKR的信号传导途径
IL-8+IL-8R GTP. TPK PLCβ2,3 GDP PI-3K MAPK
IP3 + DAG
PKB
Ca2+
PKC
CKR的信号传导途径
三、趋化因子的基本功能
(一)趋化作用;
(二)上调整合素的表达, 活化白细胞;
非ELR CXC趋化因子:
…CXC……C……C… CXCL12/SDF-1等, 趋化Lymphocyte或HPC;抑制血管的生成。
Hale Waihona Puke 同源性: CXC家族CK之间 :25%-90%。 染色体定位:
CXCL1-11:4q21;CXCL12:10q11;CXCL13:5q31
CXC趋化因子的名称、染色体定位及受体
(二)命名
早期:根据CK来源、靶细胞、结构特征而命名。
TARC:Thymus and Activation –Regulated Chemokine 胸腺和活化调节的趋化因子
STCP-1 /MDC: Stimulated T Cell Chemoattractant Protein-1 (活化T细胞趋化蛋白-1 ) Macrophage-Derived Chemokine (巨噬细胞来源的趋化因子);
2、根据来源和功能分类:
(1)组成性/淋巴组织/自稳性趋化因子: 定 义:胸腺、淋巴结、脾脏中组成性高表达的CK。 靶细胞:初始T细胞、胸腺细胞、记忆细胞。 功 能:在淋巴细胞的发育、成熟、归巢和再循环过 程中发挥重要作用。 皮肤、小肠、粘膜组织中也表达此类CKs,与组织特 异性淋巴细胞归巢有关。
(2) CC (β)趋化因子
分 类:4Cys CC趋化因子:包括多数CC CKs …CC……C……C…… 6Cys CC趋化因子: CCL15/Lkn-1,CCL21/SLC/6Ckine …CC……C……C……C……C…… 趋化谱:T、B、Mo、Bas、Eos、Neu等。
同源性:CC成员之间:25%-70%;
3、胞内区与G蛋白偶联,G蛋白由组成; 4、亚单位具有GTP结合位点和GTP酶活性; 5、CKR未与CK结合时,呈聚合状态,与GDP结合; 与CK结合后, 与GTP结合,游离,活化下游效应物.
6、与CKR偶联的G蛋白有多种,与趋化运动有关的
G蛋白亚单位多为PTX敏感的GI。
1999年,国际命名委员会根据CK的结构特征命名。
绝大多数CK有4个保守的半胱氨酸(Cys),根据前两个Cys的相对位置不 同,可以分为CXC() 、CC() 、C() 和CX3C() 趋化因子。 分别用CXCLn、CCLn、 XCLn和CX3CLn代表CXC、CC、 C 和CX3C家族CK , L为Ligand,迄今发现的CK有CXCL1-16, CCL1-28, XCL1-2和CX3CL1。 CCL17/TARC, CCL22/STCP-1/MDC CK基因的命名:SCYn: Small Inducible Cytokine Gene SCYAn:CC; SCYBn:CXC; SCYCn: C; SCYDn: CX 3C。
(三)促进细胞脱颗粒和生物活性物质释放:
CCL2/MCP-1:Bas释放组织胺; CXCL8/IL-8:Neu产生活性物质,呼吸爆发;
(四)调节血管生成:
ELRCXC 、CCL2促进血管生成;CXCL10 、CCL21/SLC抑制血管生成。
趋化因子引起的细胞形态改变
趋化因子在白细胞迁移中的作用
CXCL8/IL-8的作用
C为半胱氨酸,X为任意氨基酸
(1)CXC(α)趋化因子
根据该家族CK第一个Cys前是否有ELR(glutamic acidleucine-arginine,谷氨酸-亮氨酸-精氨酸)结构,分为: ELR CXC趋化因子:
…ELRCXC……C……C… CXCL8/IL-8 等, 趋化Neu,不能趋化Mo;促进血管的生成。
定
位:1q23
(4)CX3C ()趋化因子
结 构:…CXXXC……C……C…….. Fractalkine/neurotactin: 分形素/神经 趋化素,唯一一个CX3C成员,为膜结合型 CK。
趋化谱:膜型:Mo,T; 重组的趋化因子功能区:Neu。 定 位:16q13,与CCL17,22紧密连锁。
Th2细胞分 泌的IL-4、 IL-13与 IL-1、TNF 协同作用, 促进 Eotaxins1,2,3、 MCP-4产生, 趋化Eos、 Bas。
CTL产生趋化因子
白细胞聚集病毒感染部位,放大免疫反应
(五)CKs协助记忆、效应T、B细胞向特定组织归巢
CLA+ T向皮肤归巢: CCL27 / CTACK、 CCR10, CCL17/TARC、CCR4 47hi T向小肠归巢: CCL25 / TECK、CCR9 IgA ASC向小肠粘膜归巢: CCL25 / TECK、CCR9 IgG ASC位于慢性炎症部位: CXCL9 / Mig 、 CXCR3, CXCL12 / SDF-1 、 CXCR4 T向粘膜归巢:CCL28 / MEC。
SDF-1
BCA-1
Normal traffick HCC-1 SLC TECK ELC TARC
炎性趋化因子和自稳性趋化因子成员、受体及靶细胞
(3)其它具有趋化活性的细胞因子 IGF-1,FGF,HGF等细胞因子具有趋化活性,但它们 的主要作用不是趋化作用,不列为CKs。
(四)趋化因子的共同结构特点
趋化因子 研究进展
北京大学医学部
韩 文 玲
简 介
目前,近50种趋化因子得以发现,成为最大的细胞因子 亚家族;
趋化因子及其受体具有重要的生理意义和病理作用,在 炎症、肿瘤、AIDS等疾病中发挥重要作用,趋化因子相 关产品已经进入临床研究,成为新的生物治疗热点;
趋化因子的理论和应用研究是目前生命研究的 热点之一。
趋化因子及其受体在免疫应答中的作用
五、趋化因子调节造血
(一)趋化造血前体细胞,调节骨髓造血功能:
MIP-1 /CCL3、MCP-4/CCL13、TECK/CCL25等25种CKs抑制 髓系造血; 人MIP-1/CCL3与GM-CSF和M-CSF协同刺激骨髓造血;
(二)、趋化因子受体的分类
1、根据结合配体的不同,分为CXCR, CCR, XCR, CX3CR。 2、根据特异性不同,分为特异性受体、共享性受体、杂合性 受体(DARC,Duffy血型抗原,红细胞趋化因子受体)、
孤儿受体、病毒受体等。
(三)、趋化因子受体的表达
1、CKR有其相对特异的表达谱: CXCR4: Neu、Mo; CCR3: Eos、Bas; DARC:RBC
1、CKs分子量小,在8-12KD之间; 2、蛋白质一级结构上具有同源性,CXC与CC 成员之 间:20%-30%;
3、多数CKs含有4个保守的Cys ,1,3位Cys、 2,4位 Cys形成功能必须的两对二硫键;
4、CKs有2个螺旋,3个折叠;
CXCL12/SDF-1的空间构型图(NMR)
定 位:CCL1-16,18,23: 17q11-12; CCL17,22:16q13; CCL19,21,25,27:9p13
CC趋化因子的名称、染色体定位及受体
CC趋化因子在17号染色体上成基因簇形式存在
(3)C()趋化因子
结
构:……C…………C…… (2,4位Cys)
Ltn1,2 (lymphotactin,淋巴细胞趋化素)两个成员, 趋化谱:T,BMC
趋化因子受体、配体及靶细胞
2、CKR的表达具有时、空特异性: (1)在Th细胞的不同阶段,表达不同的CKR: Naï ve Th:CCR7, CXCR4; Th0: CCR7, CCR5, CXCR3 Th1: CCR5, CXCR3; Th2:CCR3,4,8, CXCR4
(2)CKR在DC迁移和功能成熟中具有不同的表达模式: 非成熟DC:CCR1,CCR2,CCR5, CXCR4, 易于向炎症部位聚集,摄取抗原 负载抗原的成熟DC:CCR4,CCR7,CXCR4, 便于向淋巴组织迁移
自稳性趋化因子的组织表达
(2)诱导性表达趋化因子/炎性趋化因子: 定 义:在LPS、IL-1、TNF-等刺激下产生的CK 。
靶细胞:效应细胞。 功能:防御功能;反应过度时,有破坏作用。
趋化因子的表达模式
Constitutive Inducible
NAP-2 GROs IP-10 IL-8 GCP-2 Neoplasia Infection Inflammation DC-CK1 Immunity LARC RANTES MCPs MDC Eotaxins FLK MIP-1,LT
CXCL12/SDF-1和CXCR4促进B细胞分化发育成熟
HPC表达CXCR4,骨髓基质细胞产生CXCL12/SDF-1; CXCL12/SDF-1趋化HPC与基质细胞相互作用, 促进HPC向B细胞发 育,表达sIg; 成熟B细胞对CXCL12/SDF-1反应性 ,离开骨髓,进入血循环