第十二章细胞因子网络炎症与抗炎平衡
细胞因子与信号转导通路在炎症反应中的作用
细胞因子与信号转导通路在炎症反应中的作用炎症反应是一种重要的生理过程，它在机体受到损伤、感染或其他刺激时会被激活。
该反应通过一系列复杂的细胞因子信号转导通路来实现。
本文将探讨细胞因子及其在信号转导通路中的作用，以及其在炎症反应中的作用。
一、细胞因子细胞因子是指一类可以在细胞间传递信息的分泌性蛋白质，它们可以通过绑定其受体来调控细胞的生物学反应。
目前已经发现了数百种细胞因子，它们在机体各个组织和器官中均有分布。
细胞因子的分类可以根据其功能和来源来进行。
根据功能，细胞因子可以分为以下几类：1. 细胞生长因子：它们可以促进细胞增殖和分化，促进胚胎发育和创伤愈合。
2. 细胞激素：它们可以调控免疫系统和神经系统的功能，参与机体对病原体的抵抗和调节机体的内在平衡。
3. 细胞凋亡因子：它们可以促进细胞死亡，通过清除老化和受损细胞，维持组织和器官的稳定性。
4. 细胞黏附分子：它们可以调节细胞之间的黏附和沟通，维持组织的结构和功能。
根据来源，细胞因子可以分为内源性和外源性。
内源性细胞因子是由细胞本身产生的，例如干扰素、白细胞介素；外源性细胞因子是由病原体激活免疫系统而产生的，例如肿瘤坏死因子。
二、信号转导通路信号转导通路是指细胞在调节其功能和代谢时，通过一系列靶向蛋白质的信号分子进行信息传递的一种过程。
该过程包括三个基本步骤：信息传递、信号放大和细胞内响应。
其中细胞因子在信号转导通路中起着重要的作用。
信号分子可以分为两类：膜受体和细胞内受体。
膜受体通常位于细胞膜上，当细胞因子结合到膜受体时，会引发一系列复杂的信号传递过程。
而细胞内受体通常位于细胞核内，它们可以通过细胞因子直接与其结合来调节基因表达。
在信号转导通路中，细胞因子可以通过多种方式发挥作用。
例如，在细胞外，细胞因子可以通过结合膜受体来激活一系列酶，例如酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶等，进而引发细胞内信号转导过程。
在细胞内，细胞因子可以通过激活转录因子来调节基因的表达，进而影响细胞的生物学反应和代谢。
第十二章 抗感染免疫(兽医免疫学)
不同的病原微生物，导致机体致病的机理不同，机 体抗感染免疫的特异性免疫机理也不同。
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在抗感染免疫过程中，天然免疫与获得性免疫相互依赖与 协作，共同发挥消除病原微生物感染的作用。天然免疫在获得 性免疫产生之前，可限制病原微生物在体内迅速扩散，并能启 动特异性免疫应答。获得性免疫能特异、有效地清除病原微生 物，其作用的发挥也有赖于天然免疫因素的参与，如细胞因子 活化的巨噬细胞和补体等。
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非特异性免疫是生物体在长期种系进化和个 体发育过程中逐渐形成的一系列防御机制，此类 免疫功能大多经遗传获得，出生后即有，其作用 广泛，无特定针对性，对不同病原微生物的识别 和反应方式基本相同，且没有记忆的特点．
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特异性免疫(specific immunity)是个体出生后通过与 病原体及其毒性产物等抗原接触而形成。其特点是：
第十二章 抗感染免疫
第一节 概述 第二节 抗细菌免疫 第三节 抗病毒免疫 第四节 病原微生物的免疫逃避机制
1
第一节 概述
抗感染免疫是指病原微生物侵入机体后，机体不断 清除病原微生物及其有害产物的过程。
病原体的侵入，一方面导致感染，另一方面诱发 机体对病原体的防御性应答—抗感染免疫。抗感染免 疫由非特异性免疫(先天性免疫)和特异性免疫(获得性 免疫)两方面构成。
Hale Waihona Puke C反应蛋白（CRP）细菌表面多糖及 磷酯胆碱
致敏微生物；激活补体
补体
与细胞及微生物表面的
糖及蛋白质共价结合 杀伤靶细胞；趋化炎症细胞等
LPS结合蛋白（LBP）
LPS
促进LPS与CD14结合
可溶性CD14
LPS
《医学免疫学 》教学课件：第十二章 适应性免疫应答
1. 初始T细胞活化和Th2细胞的形成
TD
2. B细胞对抗原的识别提呈及其与Th2细胞
的相互作用
BCR识别抗原特点： 1.可识别蛋白、多肽、核酸、多糖、脂类等 2.特异性识别完整抗原的天然构象 3.抗原无需APC加工处理，无MHC限制性。
抗原特异性B细胞与Th细胞识别的抗原表位是不同 的，但两者必须识别同一抗原分子的不同表位，才 能相互作用。
髓样DC、某些非专职APC 、初始T细胞、CD4+Th1细 胞、CD4+ Th17细胞和 CD8+CTL。
一、 CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答
1. CD4+初始T细胞活化和分化形成CD4+Th1细胞
TCR识别抗原特点： 1.形成免疫突触 2.识别特异性 3.识别的自身MHC限制性
CD40-CD40L: 通过活化APC促进B7表达 和IL-12的产生。进而促 进T细胞的分化和活化
双信号： 故障-安全 机制
2. CD4+Th1细胞活化、增殖和效应Th1细胞形成
IL-2是始动和促进T细胞 增殖的关键因素
3. CD4+效应Th1细胞产生的细胞免疫效应和免疫调 节作用
效应Th1细胞通过释放IL-2、IFN-γ、TNF-α/β
等细胞因子介导产生细胞免疫效应、炎症反应和免疫调 节作用
1. Th1细胞非依赖性CD8+初始CTL的活化
高表达B7等共刺激分子的髓样DC（如病毒感染的mDC） 活化初始CTL，无需Th1细胞辅助。
2. Th1细胞依赖性CD8+初始CTL的活化
Th1细胞依赖性专职APC对CD8+初始CTL的激活作用 Th1细胞依赖性非专职APC对CD8+初始CTL的激活作用
细胞因子在炎症反应中的作用探究
细胞因子在炎症反应中的作用探究细胞因子是由许多不同的细胞表达出来，具有调控免疫系统功能、增强炎症反应等多种功能。
在炎症反应中，细胞因子起到重要的作用。
本文将探究细胞因子在炎症反应中的作用。
一、细胞因子的种类及功能细胞因子是一类介于细胞和分子之间的信号分子（messenger）。
它是由多种细胞合成并分泌到胞外，调节免疫系统功能、增强炎症反应等多种功能。
细胞因子可分为以下几类：1.干扰素（IFN）IFN是一类天然存在于人体体内的细胞因子。
IFN在免疫系统和炎症反应中起重要作用，包括抗病毒、抗肿瘤、调节免疫应答和抗炎等方面。
2.白细胞介素（IL）IL由各种细胞产生，包括T细胞、巨噬细胞和肥大细胞等。
在炎症反应中，IL 可促进炎症反应、增强抗体产生、调节生长、细胞增殖和巨噬细胞的活性等。
3.肿瘤坏死因子（TNF）TNF由各种细胞产生，如T细胞和巨噬细胞等。
它对灵活的炎症反应和增强免疫反应都有重要作用。
但过度产生TNF等细胞因子可导致严重的炎症介质释放综合征。
二、细胞因子在炎症反应中的作用机制当人体感染细菌、病毒和其他病原体时，机体的免疫系统会激活。
这种激活过程中，会促发一系列炎症反应。
在炎症反应中，细胞因子发挥着重要的作用。
1.促进炎症反应炎症反应可以通过细胞因子的参与被促进。
如果发现外来病原体所引起的感染时，机体以巨噬细胞为主要的防御细胞来清除病原体。
在巨噬细胞上，细胞因子会通过T细胞等其他免疫细胞的刺激而被产生。
这些细胞因子会促使巨噬细胞呈现更加活跃的状态，增加它们吞噬和杀死细菌的效率，加速炎症反应的进程。
2.增加细胞的凋亡该细胞因子可引起细胞凋亡，有些细胞在被细胞因子刺激后会发生凋亡。
凋亡细胞的去除可以帮助机体加速抵抗细菌、病毒等的能力。
3.调节免疫反应在炎症反应过程中，细胞因子还具有调节免疫反应的作用。
针对感染性疾病的治疗方式有时会使用细胞因子抑制剂，以降低机体对外来病原体的仇视和反应，达到诱导机体自身抵御疾病的作用。
第12章_解热镇痛抗炎药素材
从而消除PG对体温调定点的上调作用，使散热增
多、产热减少而发挥解热作用。
感染原和细菌内毒素等外源性致热源
机 体（吞噬细胞、中性WBC)
内热原（细胞因子如：IL-1、IL-6、TNF等） 中枢PG的合成增加
（—）
解热镇痛药
体温调节中枢，使体温定点升高
保泰松抗炎抗风湿作用强而解热镇痛作用 较弱，临床主要用于风湿性及类风湿性关节 炎、强直性脊柱炎。
吲哚美辛(Indomethacin)消炎痛
最强的 PG 合成酶抑制药之一，有显著的 抗炎、镇痛和解热作用，对炎性疼痛镇 痛效果明显。 主要用于抗炎和镇痛：因不良反应多，故仅
用于其他药物不能耐受或疗效不显著病例。 对风湿、类风湿关节炎、关节强直性脊椎炎、 骨关节炎有效；对癌性发热及其他不易控制 的发热能见效
抗痛风药
痛风是嘌呤代谢紊乱致尿酸生成过多所引 起的一类代谢性疾病。 分类： 抑制尿酸生成的药物：别嘌呤 促进尿酸排泄的药物：丙磺舒 抑制痛风炎症的药物：秋水仙碱
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痛觉增敏
感觉神经末梢
致痛
特 点
1.为非麻醉性(非成瘾性)镇痛药,无欣快感、耐受 性、呼吸抑制。 2.镇痛强度弱于哌替啶,对慢性钝痛有效,对创伤性剧 痛、内脏绞痛无效。
3.镇痛作用部位主要在外周。
炎症介质与细胞因子课件
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参考文献
参考文献
炎症介质与细胞因子的研究进展及其在临床上的应用. 中华医学杂 志, 2019, 99(1): 12-20.
参考文献
细胞因子在炎症反应中的调控作用及其机制. 中国细胞生物学 学报, 2020, 42(3): 457-464.
参考文献
炎症介质与细胞因子在免疫应答中的相互作用. 免疫 学杂志, 2018, 34(5): 433-440.
02
炎症介质种类及其作用机制
细胞释放的炎症介质
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02
03
04
细胞因子
由免疫细胞和炎症细胞释放， 参与免疫应答和炎症反应。
趋化因子
吸引免疫细胞到炎症部位，参 与免疫应答和炎症反应。
生长因子
参与组织修复和细胞增殖。
细胞溶素
由细胞释放的蛋白酶和炎症相 关分子。
血浆中存在的炎症介质
补体系统
由蛋白质和炎症细胞组成 的系统，参与免疫应答和 炎症反应。
生长因子能够促进细胞的增殖、分化、修复和存活，对于 组织器官的发育和修复具有重要作用。
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炎症介质与细胞因子的关系及临床意义
炎症介质与细胞因子的关系
炎症介质与细胞因子在炎症反应中相互作用，共同维持炎症过程的平衡和稳定。
炎症介质可以调节细胞因子的产生和释放，而细胞因子则可以反过来影响炎症介质 的合成和释放。
炎症介质的研究意义
深入理解炎症反应的机制
研究炎症介质可以深入理解炎症反应的机制，为炎症相关疾病的 治疗提供理论支持。
探索新的治疗靶点
研究炎症介质可以探索新的治疗靶点，为开发新的药物和治疗策略 提供帮助。
评估疾病病情和预后
检测炎症介质的水平可以为评估疾病病情和预后提供参考，指导医 生制定更加有效的治疗方案。
免疫学中的免疫调控炎症性细胞因子与免疫调节因子的平衡
免疫学中的免疫调控炎症性细胞因子与免疫调节因子的平衡免疫调控是机体维持免疫平衡和应对外界病原体侵袭的重要机制之一。
在免疫应答中，炎症性细胞因子和免疫调节因子起着关键作用。
炎症性细胞因子主要参与炎症反应的产生和维持，而免疫调节因子则能有效抑制炎症反应，调节机体免疫反应的大小和持续时间。
免疫调控炎症性细胞因子与免疫调节因子的平衡对于机体的免疫功能和炎症调控至关重要。
在免疫应答中，炎症性细胞因子的产生对于有效清除病原体和损伤修复至关重要。
炎症性细胞因子包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）等。
它们能够促进炎症细胞的聚集和激活，导致炎症局部的红、肿、热、痛等症状。
正常情况下，炎症性细胞因子在免疫应答后会逐渐减少，从而保证炎症反应的及时终止。
然而，当免疫调控失衡时，炎症性细胞因子过度产生，会导致慢性炎症的形成，如类风湿关节炎、炎症性肠病等。
相对于炎症性细胞因子，免疫调节因子则具有抑制炎症反应、维持内环境稳定的作用。
常见的免疫调节因子有白介素-10（IL-10）、转化生长因子-β（TGF-β）等。
它们通过抑制炎症细胞的活化和减少炎症因子的产生，调节机体免疫反应的强度和持续时间。
免疫调节因子的异常表达或功能缺陷会导致机体免疫应答的失控，如自身免疫疾病、过敏反应等。
平衡炎症性细胞因子和免疫调节因子的产生和作用，对于维持机体的免疫平衡和康复起着至关重要的作用。
免疫调控疾病的治疗策略之一就是通过调节炎症性细胞因子和免疫调节因子的平衡来恢复机体正常的免疫功能。
目前，临床上已经有多种免疫调节药物广泛应用于免疫调控疾病的治疗，如抗炎症药物、免疫调节剂等。
例如，在类风湿关节炎的治疗中，生物制剂如抗肿瘤坏死因子治疗常用于抑制炎症的进展，而抗白介素-6受体抗体则能有效调节免疫反应。
总结起来，免疫调控炎症性细胞因子与免疫调节因子的平衡对于机体的免疫功能和炎症调控至关重要。
炎症性细胞因子的过度产生会导致慢性炎症的形成，而免疫调节因子的异常表达或功能缺陷则会导致机体免疫应答的失控。
细胞因子在免疫调节中的作用及应用
细胞因子在免疫调节中的作用及应用免疫系统是人体最重要的防御机制，它可以扫除病原体，维持身体的内部环境平衡。
免疫系统受到很多因素比如感染、疲劳、营养不良等的影响，甚至像癌症、自身免疫疾病等都与免疫系统有关。
细胞因子作为免疫调节的重要调理剂，其在自身免疫、炎性反应的维护中起着重要作用。
细胞因子是一组在细胞之间传递信息的生物活性物质，它们以多种方式影响细胞的行为，构成了一个细胞网络。
细胞因子可以被分为抗炎性细胞因子和炎性细胞因子两种。
1. 抗炎性细胞因子抗炎性细胞因子如IL-10和TGF-β等，通常被称为抑制性细胞因子。
它们能够抑制炎性细胞因子的合成和释放，从而减少炎性损伤。
其主要作用在于调节免疫系统的能力，同时也有一定的抗肿瘤、治疗血液病等作用。
2.炎性细胞因子炎性细胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等对炎症反应的维护起关键作用。
炎性细胞因子的释放包括杀灭细菌、病毒；引起炎症和组织修复等作用。
这些生物活性物质在病毒感染、肿瘤疾病、自身免疫疾病等病理过程中有着极其重要的作用。
细胞因子在免疫调节中的应用1. 免疫治疗细胞因子通过增强机体免疫功能，促进炎症反应，调节肿瘤微环境等作用，成为了一些肿瘤治疗中的重要治疗手段之一。
例如，在多发性骨髓瘤患者，利用人源性IL-2、IL-12来刺激免疫应答、增强免疫缺陷。
于是，用白介素和注射性球菌蛋白制剂等治疗小肠和直肠癌，效果良好，已经成为治疗肿瘤的重要方法之一。
2. 自身免疫疾病的治疗抗炎性细胞因子常常被用作自身免疫疾病的治疗，可以图医治中减少自身免疫反应、维持体内抗炎反应平衡状态。
在治疗类风湿性关节炎、乙型肝炎中不同的细胞因子的作用是有所区别，具体利用前后对其作用的研究也在进行中。
3. 转移免疫疗法的发展在近年来，转移免疫疗法的发展在癌症治疗上越发得到重视，其中重要一款就是应用细胞因子的免疫治疗。
例如，通过使用CAR-T—细胞来治疗恶性肿瘤可谓引领了一场免疫疗法新革命的开端细胞因子在免疫调节中的作用及应用在医学领域中的研究值得广泛关注，其研究难度高、形式复杂，今后还有很多的先要工作，但由于其未来应用前景看好，相关研究方向还有广阔的发展空间。
第12章_炎症的分子机制
C-C C 作用
（C代表半胱氨酸，X代表任何氨基酸）
促使白细胞停留、粘附、移动和渗出血管
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代表性内源趋化因子的种类和作用
作用细胞
趋化因子的种类
中性粒
单核/ 巨噬
嗜酸
嗜碱
淋巴
自然 杀伤
C-X-C 类趋化因子
IL-8、NAP-2
+ ---± -
C-C 类趋化因子
MCP-1
-
+ -++
细胞毒作用
防御反应的二线细胞 破坏被吞噬的病原微生物、阻 止病原微生物的复制、杀伤靶 细胞、辅助T细胞活化、提呈抗 原
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特点
1. 炎症急性期、慢性期参与反应的细胞不同 2. 肥大细胞是天然炎症反应的最初反应细胞 3. 中性粒细胞和巨噬细胞是炎症反应的中心细胞
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● 中性粒细胞是对感染原等发生排斥的第一线细胞 ● 巨噬细胞是对感染原等发生排斥的第二线细胞 ● 巨噬细胞在炎症反应中的主要作用
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急性时相蛋白
acute phase proteins，APPs
急性炎症反应使得血浆蛋白在肝的合成谱有 所改变，一些有重要功能的蛋白质合成大大增 加。后者称为急性时相蛋白
⑦202能0/4/证1 明在靶细胞上存在相应的介质受体，并可触发或调节特异性炎症2反3 应
● 分类
外源性炎症介质 内毒素等
内源性炎症介质 细胞因子、前列腺素、白三烯、组胺等
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二、细胞因子
● 定义
由体内特定细胞分泌产生，通过靶细胞表面的 受体经由特有的信号转导过程，调节细胞的基因 表达状态和其他功能，从而改变细胞的行为的一 类可溶性蛋白分子
组织损伤修复过程中的炎症反应
组织损伤修复过程中的炎症反应第一部分炎症反应的定义与功能 (2)第二部分组织损伤的分类和机制 (4)第三部分炎症反应的启动与过程 (7)第四部分细胞因子在炎症中的作用 (9)第五部分炎性细胞的迁移与浸润 (11)第六部分炎症反应对组织修复的影响 (13)第七部分炎症反应过度与慢性疾病 (15)第八部分抗炎策略与组织修复促进 (18)第一部分炎症反应的定义与功能炎症反应是机体对各种有害刺激（如病原微生物、异物或自身损伤）的一种防御性生理反应。
在组织损伤修复过程中，炎症反应起着至关重要的作用。
一、定义炎症反应是指当机体受到有害刺激时，局部组织发生的以血管反应为中心的复杂病理过程。
这一过程涉及多种细胞和分子参与，并分为急性炎症和慢性炎症两种类型。
二、功能1.吞噬和清除有害物质炎症反应的一个重要功能是通过吞噬和清除有害物质来保护机体。
在此过程中，白细胞（特别是中性粒细胞和巨噬细胞）发挥重要作用。
它们能够识别并迁移到受损区域，吞噬和清除病原微生物、死亡细胞和其他有害物质。
2.组织修复与再生炎症反应还促进组织修复和再生。
炎性细胞释放的生长因子和细胞因子可刺激成纤维细胞、内皮细胞等细胞增殖和分化，加速伤口愈合。
同时，炎症反应也能够促进血管生成，为新生组织提供充足的营养供应。
3.信号传递和免疫调节炎症反应还是一个复杂的信号传递系统，涉及到众多细胞因子、趋化因子和细胞粘附分子。
这些分子在炎症过程中起着关键作用，不仅调控炎症反应的发生和发展，还影响免疫系统的其他功能。
4.防止感染扩散炎症反应可以通过血栓形成和血管收缩等方式限制感染灶的扩大，防止病原微生物进一步侵入体内其他部位。
总之，炎症反应是一种非常重要的生理过程，在组织损伤修复中起到关键作用。
然而，过度或持续的炎症反应可能导致组织损伤加重甚至发生器官衰竭。
因此，掌握炎症反应的机制并及时调控其强度和持续时间，对于治疗各类疾病具有重要意义。
第二部分组织损伤的分类和机制组织损伤是生物体内一种普遍发生的生理现象，其发生的原因和类型多样。
细胞因子在炎症反应中的作用
细胞因子在炎症反应中的作用炎症反应是机体对各种损伤和感染的一种保护性应答，旨在清除有害刺激、修复受损组织以及恢复正常的生理功能。
在这个复杂的过程中，细胞因子扮演着至关重要的角色。
细胞因子是一类由免疫细胞和其他相关细胞分泌的小分子蛋白质，它们通过自分泌、旁分泌或内分泌的方式发挥作用，调节免疫细胞的活化、增殖、分化以及炎症反应的进程。
细胞因子的种类繁多，根据其功能和作用特点，可以大致分为促炎性细胞因子和抗炎性细胞因子两大类。
促炎性细胞因子主要包括白细胞介素-1（IL-1）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNFα）等，它们在炎症反应的起始和放大阶段发挥着关键作用。
当机体受到病原体感染或组织损伤时，巨噬细胞、单核细胞等免疫细胞会迅速释放这些促炎性细胞因子，引起局部血管扩张、通透性增加，导致血浆蛋白和白细胞渗出到炎症部位。
同时，促炎性细胞因子还能够激活其他免疫细胞，如中性粒细胞、淋巴细胞等，增强它们的吞噬和杀伤能力，以清除病原体和受损细胞。
以 IL-1 为例，它不仅能够诱导发热反应，还可以促进炎症细胞的聚集和活化。
IL-6 则在急性期反应中发挥重要作用，能够诱导肝细胞合成急性相蛋白，如 C 反应蛋白等，增强机体的抗感染能力。
TNFα 是一种强效的促炎性细胞因子，它可以直接杀伤肿瘤细胞和病原体，同时也能够诱导其他细胞因子的产生，形成炎症反应的级联放大效应。
然而，如果炎症反应过度激活或持续时间过长，就可能导致组织损伤和器官功能障碍。
因此，机体同时也会产生一系列抗炎性细胞因子来调节炎症反应的强度和持续时间。
常见的抗炎性细胞因子有白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-10（IL-10）、转化生长因子β（TGFβ）等。
IL-4 和 IL-10 能够抑制巨噬细胞和单核细胞的活化，减少促炎性细胞因子的产生。
TGFβ 则可以抑制免疫细胞的增殖和活化，促进组织修复和纤维化。
在炎症反应的过程中，细胞因子之间相互作用，形成了一个复杂的网络调节系统。
促炎与抗炎细胞因子相互作用
促炎与抗炎细胞因子相互作用
促炎和抗炎细胞因子在人体内相互作用，形成复杂的网络，其动态平衡决定了炎症的发展与结局。
促炎细胞因子在病原体入侵时激活机体先天和获得性免疫系统，消灭入侵者。
它们包括TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、IFN-γ和巨噬细胞移动抑制因子等。
而抗炎细胞因子在消灭入侵者以后消除炎症使机体恢复到正常免疫和生理水平。
它们包括IL-4、IL-13、IL-10、TGF-B、IL-1受体拮抗剂及各促炎细胞因子的可溶性受体等，主要为抑制炎症作用。
促炎细胞因子之间可产生相互作用从而导致“炎症级联效应”，可以使炎症反应持续加重。
而抗炎因子可有效抑制促炎细胞因子的作用及产生，还可改变单核细胞的功能，比如抑制T淋巴细胞、B淋巴细胞的活性，从而调控炎症反应的全过程。
因此，促炎与抗炎细胞因子的相互作用是一个复杂的过程，需要保持平衡以控制炎症的发展和结局。
细胞因子
过敏反应
细胞因子环境决定TH1和TH2亚群的生长发育
IL-12： TH1分化的关键介导因子
IFN-γ：通过上调巨噬细胞和树突细胞产生的IL-12,
TH1细胞 上调IL-12受体β链的表达，激活活化T细胞 上的IL-12受体。 IL-18：促进增殖以及IFN-γ的产生 与TH2细胞生长发育有关的细胞因子： IL-4 决定TH细胞分化到TH2细胞的途径（JAKs-STATs途径）， 当IL-4达到一个临界水平TH细胞就会分化为TH2细胞。
1、免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily receptors） 2、Ⅰ型细胞因子受体超家族（造血因子受体家族） （Class I cytokine receptor family hematopoietinreceptor family) 3、Ⅱ性细胞因子受体家族（干扰素受体家族） （ClassIIcytokine receptor family (interferon receptor family) 4、肿瘤坏死因子受体家族（TNF receptor family） 5、趋化因子受体家族（Chemokine receptor family）
细胞因子二聚体
I FN-γ与其相连的受 体组成的的络合物
细胞因子受体
信 号 转 导 过 程
细胞因子作用的特异性的决定因素
1、特定的CKR进行特定的JAK-STAT途径。 2、被激活的STAT对DNA序列的特异性。 3、靶基因表达的限制性。
三、细胞因子拮抗剂
一些抑制细胞因子生物活性的蛋白——细胞因子拮抗剂
IL-6，OSM,LIF可以诱导急
性期蛋白的合成以及髓系造 血细胞分化为巨噬细胞。 IL-6、IL-11、OSM可以刺激 细胞成熟以及血小板的产生。
第十二章细胞因子网络炎症与抗炎平衡
第十二章细胞因子网络炎症与抗炎平衡第十二章细胞因子网络：炎症与抗炎平衡细胞因子是一类分泌于细胞间的信号分子，它扮演着重要的调控机制，参与了细胞之间的相互通讯以及调节免疫系统的功能。
近年来，许多研究都集中在研究细胞因子网络的炎症和抗炎平衡，这对于理解炎症反应的发生、炎症性疾病的发展以及开发新的抗炎疗法具有重要的意义。
一、细胞因子网络的炎症调节机制炎症是免疫系统的一种保护性反应，它在感染、组织损伤等情况下被激活。
然而，过度或长期的炎症反应会引发多种炎症性疾病，如风湿性关节炎、炎症性肠病等。
细胞因子作为炎症调节的重要参与者，通过激活细胞信号通路、促进炎症细胞的迁移和活化等方式参与了炎症的发生。
1. 激活炎症细胞细胞因子在炎症反应中起着关键的激活作用。
炎症细胞如巨噬细胞、树突状细胞等能够分泌多种炎症介质，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）等，它们的释放受到细胞因子的调控。
这些炎症介质的过度释放会导致炎症反应的扩大和加剧。
2. 促进炎症细胞迁移细胞因子参与了炎症细胞的迁移，这是炎症反应不可或缺的一环。
例如，肿瘤坏死因子-α能够与细胞表面的黏附分子结合，诱导炎症细胞黏附于血管壁，并通过细胞间黏附分子1（ICAM-1）等分子的表达促进炎症细胞的迁移。
3. 增强炎症信号通路活性细胞因子能够增强炎症信号通路的活性，从而进一步加剧炎症反应。
以肿瘤坏死因子-α为例，该细胞因子能够激活IκB激酶，引发IκB的降解，从而导致核因子-κB的释放进入细胞核，调控多种炎症介质的基因表达。
二、细胞因子网络的抗炎平衡机制尽管细胞因子在炎症中起着重要的调节作用，但细胞因子网络同时也具备抗炎机制，用以平衡炎症反应的强度和持续时间，防止过度的炎症产生。
1. 抑制炎症细胞活性某些细胞因子能够抑制炎症细胞的活性，从而减少炎症介质的释放。
例如，白细胞介素-10（IL-10）能够抑制TNF-α、IL-1β等炎症介质的合成和释放，从而减轻炎症反应。
细胞因子在免疫系统中的调控作用研究
细胞因子在免疫系统中的调控作用研究免疫系统是人体的防御机制，其核心是免疫细胞。
免疫细胞可以分为白细胞和淋巴细胞两类，其中淋巴细胞包括T细胞和B细胞。
在免疫系统中，细胞因子作为一种信号分子，扮演着非常重要的调节作用。
本文将从细胞因子的分类、产生和功能等方面对其在免疫系统中的调控作用进行探讨。
一、细胞因子的分类细胞因子是一类在细胞体内或细胞间分泌的蛋白质或糖蛋白质，可以调节免疫系统和外周组织的某些生理和病理过程。
根据其在生物体内的作用方式和特点，细胞因子可分为以下几类：1.细胞生长因子细胞生长因子可以促进细胞增殖和分化，例如，在免疫系统中，IL-2可以促进T细胞增殖和分化。
2.趋化因子趋化因子能够在免疫细胞的迁移和定位中起到重要作用。
例如，在感染时，趋化因子可以吸引炎症细胞到感染部位，以发挥分泌炎性介质和吞噬病原体的作用。
3.介导免疫应答的细胞因子介导免疫应答的细胞因子可以刺激和调节免疫系统中的T细胞、B细胞和巨噬细胞等免疫细胞的免疫应答。
例如，在细胞免疫中，IL-12可以促进Th1细胞分化和IFN-γ产生，从而增强免疫应答。
4.抗炎因子抗炎因子可以抑制炎症反应，从而保护组织免受炎症损伤。
例如，在炎症过程中，IL-10可以抑制巨噬细胞的炎症反应。
5.细胞毒因子细胞毒因子可以抑制或杀死某些细胞，例如，在细胞毒性作用中，TNF-α可以诱导细胞凋亡和坏死。
二、细胞因子的产生细胞因子是由免疫细胞或非免疫细胞产生的，主要包括单核细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等。
其中，细胞因子的产生受调节因子的影响，例如，细胞因子的产生可以被细胞表面受体、微生物组分、细胞因子自身等刺激所调节。
三、细胞因子的功能1.促进细胞增殖和分化一些细胞因子可以促进细胞增殖和分化，从而在免疫应答中起到重要作用。
例如，在B细胞的激活和增殖过程中，IL-4、IL-10等细胞因子可以促进B细胞增殖和分化。
2.介导炎症反应和免疫应答一些细胞因子可以介导炎症反应和免疫应答过程。
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IL-11
化学治疗引起的血小板减少(已经 被认可)；肠道缺血再灌注损伤(II 期临床)；化疗诱导的粘膜炎 (II期 临床); 牛皮癣(I期临床)
一、主要抗炎症细胞因子
1、白细胞介素IL-1拮抗剂（IL-1ra） IL-1ra是一种152个氨基酸残基组成的蛋白质，其功能是作为IL-1家系的 两个另外的功能成员IL-1α和IL-1ß的特异性抑制因子。人类IL-1ra基因是在2 号染色体的长臂上，紧挨着IL-1α 和IL-1ß基因。遗传学研究表明，IL-1ra是 从其先祖基因IL-1在脊椎动物早期部分扩增演化而来。IL-1ra和IL-1ß具有 26%的氨基酸同源序列，和IL-1α则具有差不多19%的同源氨基酸序列。IL1ra的三维立体结构相似于IL-1α和IL-1ß，而且存在一系列反平行的折叠， 形成一个紧密的桶状结构。IL-1ra可以通过在IL-1受体水平上竞争性抑制IL1α和IL-1ß功能性配基，钝化其功能。IL-1ra对I型膜结合受体IL-1(80 kd)的 亲合力相同或略大于IL-1α 和IL-1ß。IL-1ra 不能高亲和力地结合到II型(68 kd) IL-1 受体上。IL-1结合到它的受体上之后，即在I型受体和一个特殊的第 二种蛋白，也就是所谓的IL-1受体辅助蛋白（IL-1 receptor-accessory protein）之间形成一个二聚体，细胞内的信号就出现了。IL-1ra将以高亲和 力和I型 IL-1受体结合，但是不能和IL-1受体辅助蛋白的受体结合。这样以来， 占据膜结合IL-1受体结合位点，通过空间上的抑制，就防止了IL-1a 或 IL-1ß 对细胞的激活作用。
胞，基质细胞
的发炎细胞因子合成
T细胞，B细胞，单核细胞, PMNs
抑制巨噬细胞产生的肿瘤坏死因子 (TNF)和白细胞介素1(IL-1)
单核/巨噬细胞，T细胞 (Th2)， 抑制单核/巨噬细胞和嗜中性粒细胞的
B细胞
细胞因子的合成，抑制Th1型淋巴细胞
应答
基质细胞，纤维原细胞
抑制单核/巨噬细胞的发炎性细胞因子 响应，促进Th2淋巴细胞的响应
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图12.3 炎症细胞因子和抗炎细胞因子之间的平衡是维持机体正常免疫状态、
抗病、自身稳定性和正常生理活动的关键因素，炎症细胞因子主要是负责在
病原体入侵时激活机体的先天和获得性免疫系统，来消灭入侵者，而抗炎细
胞因子则主要是在消灭入侵者以后消除炎症使机体恢复到正常免疫和生理水
平。如果免疫力低下，机体就会得病，反复感染；如果不能在消灭入侵者之
第十二章细胞因子网络炎症与抗 炎平衡
一、细胞因子网络
研究人员在对细胞因子的不断研究中，发现细胞因子是一 种在机体内十分微量，主要是通过相应的细胞受体起作用的， 一般分子量低于10kd，多数分布在3kd左右的多肽，通过血液 或淋巴液进行传递，通过自分泌、内分泌或旁分泌进行细胞之 间的通讯和信号交流，极低的剂量（一般都在微克剂，甚至更 低剂量）起作用，如此一来，细胞因子构成了一个复杂的细胞 因子网络，将机体的免疫防御细胞连接在一起形成体格复杂而 庞大的免疫细胞网络，而且这样一个网络还和内分泌系统、脑 神经系统、代谢系统相互作用控制着整个机体的生命活动（这 些在前面几章都已经详细叙述）。其免疫网络的形成总结如图 12.1和12.2。
IL-18受体可溶性细胞外结 构域，作为诱捕受体功能和 结合循环的IL-18
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Th1-型细胞分泌高水平的IL-2，TNF-α和γ干扰素(IFN-γ)。
这可以活化巨噬细胞，促进细胞介导的抗击入侵到细胞内的 病原体的免疫应答。Th2-型细胞产生多种抗炎症的细胞因子， 包括：IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、和IL-13。Th1和Th2两种细 胞也产生少量的TNF-α、单核细胞-巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)和 IL-3。Th2-型细胞因子促进抗击细胞外的病原 体的体液免疫应答。Th1-和Th2-型细胞因子之间的交互抑制 使功能性Th细胞应答极化为细胞介导的或体液免疫应答。抗 炎症细胞因子对T-细胞活化的控制是这个过程的早期的关键 性的控制因素(图12.4 )。
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表12.3 抗炎症细胞因子和可溶性细胞因子抑制剂现行的 和未来的治疗应用。
细胞因子/可溶性细胞因子 临床试验情况 受体
IL-1ra
风湿性关节炎(II/III其临床试验)
IL-10
防止急性肺损伤(I期临床)；肠道 缺血再灌注损伤(I期临床)；炎症 性肠病(II期临床)；风湿性关节炎 (I期临床)；牛皮癣，多发性硬化 (II期临床早期)
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IL-1ra 是由单核细胞和巨噬细胞合成的，然后释放到体液循环中，在脂多 糖（LPS）对志愿者的刺激时，不论是IL-1α 或IL-1ß都超过正常水平的一百倍 以上。IL-1ra和IL-1ß 的合成在它们自己的启动子位点具有不同的调控方式。 虽然纤细菌的LPS刺激IL-1ß和IL-1ra两者的合成，但是其它的刺激则产生IL1ra和IL-1ß不同的释放。抗炎症细胞因子IL-4、IL-6、IL-10、和IL-13抑制IL1ß的合成，但是它们却刺激IL-1ra的合成。在人类群体中，IL-1ra的合成的遗 传控制室多态性的。其控制区域定位于IL-1ra基因的内含子2中，其变化依赖 于86个碱基对的直接重复序列的加倍数目。该位点的DNA的多态性可能决定 了IL-1ra的合成比率和宿主对炎症刺激的响应。相对于IL-1a或IL-1ß合成来说， IL-1ra的过渡合成抑制可能会增加机体对多种人病原体，如莱姆关节炎、肺结 核、和多种传染病的敏感性。相反地，如果IL-1ra 在肺部合成不足，则可能 造成对肺的严重伤害，并可能导致严重的急性呼吸窘迫综合征(ARDS) 。因为 IL-1是一种在多种系统炎症状态中具有非常突出的诱发炎症作用的细胞因子。 所以作为IL-1的抑制因子的IL-1ra得到了广泛关注和临床学实验研究。尽管已 经有有利的证据表明IL-1在细菌性脓血症发病机理中具有重要作用，但是， IL-ra对严重脓血症治疗的三期临床试验结果却是令人失望的。尽管如此，IL1ra 仍然对于难以控制的风湿性关节炎的治疗提供了一个非常由前景的治疗药 物见表12.3。
在循环中结合到TNF三聚体 上，防止膜结合TNF-受体TNF配基相互作用
在血浆中结合到循环的IL-1 配基上，防止IL-1ß结合到 IL-1受体1型上
诱捕缺少细胞内信号功能的 受体，与1型IL-1R竞争IL-1 配基结合到细胞膜上
IL-18结合蛋白(IL18BP)
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脾细胞，很多其他细 胞系
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遗传因素、环境因素、微生物因素和食品因素等都会对细 胞因子网络产生扰动，可能会成为机体生病的重要原因[4-8]。 也就是说，如果遇到病原体入侵，机体不能充分激活自己的免 疫系统来消灭入侵者，就会因免疫力低下而得病，甚至反复感 染；相反，如果机体消灭入侵者以后不能及时恢复正常状态或 者免疫应答过了头，也会造成自身免疫损伤和炎症性疾病。显 然，这恰恰和我国古人的“阴”“阳”平衡的思想相吻合。中 国的古代哲人们早就认识到机体有阴阳两个因素在机体内此消 彼长地起作用，而且中国人最先发现这两种因素之间的平衡对 机体健康所起的关键作用。而越来越多的研究证明，大致上可 以把这些复杂的细胞因子网络中的细胞因子分成两大部分：炎 症细胞因子和抗炎细胞因子，它们的失衡就会造成疾病，所以 维护其平衡就可以治疗和预防疾病。几种有代表性的炎症和抗 炎细胞因子及其平衡可以示意如图12.3。
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图12.4 在T细胞分化中抗炎症细胞因子的作用和由CD4+Th细胞响应所产生的Th1
和Th2的极化作用。实线表示刺激途径，点线表示抑制途径。APC：抗原呈递细胞
2(a02n0t/i1g1e/4n-presenting cell)；Th0：未被授权的CD4+ Th 细胞前体
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多种细胞系
sTNFRp55)
可溶性TNቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受体 p75 (sTNFRII或
多种细胞系
sTNFRp75)
可溶性IL-1受体2型 B细胞，嗜中性粒细
(sIL-1RII)
胞，骨髓前体细胞
膜结合IL-1受体2型 B细胞，嗜中性粒细
(mIL-1RII)
胞，骨髓前体细胞
在循环中结合到TNF三聚体 上，防止膜结合TNF-受体TNF配基相互作用
T细胞(Th2)
分流同型的IL-4和IL-4受体；衰减单核/ 巨噬细胞功能
在很多细胞系中组成型表达 抑制单核/巨噬细胞MHC-II表达和发炎 细胞因子合成
PMN = 多形核白细胞。
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表12.2 具有抗炎症作用的可溶性细胞因子受体。
可溶性受体
细胞来源
主要活性
可溶性TNF受体 p55 (sTNFRI或
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表12.1 具有抗炎症作用的细胞因子
细胞因子 IL-1ra IL-4 IL-6 IL-10
IL-11 IL-13 TGF-ß
细胞来源
主要活性
单核细胞/巨噬细胞，树突细 IL-1α和 IL-1ß介导的IL-1细胞受体水
胞
平上的细胞活性的特异性拮抗剂
T细胞(Th2),肥大细胞，B细 促进Th2淋巴细胞发育；抑制LPS诱导
后及202时0/1消1/4除炎症，机体就会得炎症性疾病。
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第二节 抗炎细胞因子及其炎症治疗作用
抗炎细胞因子是一系列免疫调节分子，这些分子可对前炎症细胞因子作 出响应。细胞因子和调控人体免疫应答的特异性的抑制因子和可溶性的细胞 因子受体相呼应。它们在身体组织炎症和病理状态中的生理作用和病理作用 日益被识别出来。主要的抗炎症细胞因子包括：IL-1 受体拮抗剂（receptor antagonist），IL-4，IL-6，IL-10，IL-11和 IL-13。IL-1特异性细胞因子受体， 肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α)和IL-18也具有炎症细胞因子的抑制 剂的作用。这些抗炎症细胞因子和可溶性细胞因子受体就是本综述的焦点。 同时本文也综述了这些抗炎症细胞因子的发展和治疗学应用。现将主要的抗 炎症细胞因子和细胞因子的抑制因子列于表12.1和表12.2。本节中对抗炎症 细胞因子的功能的定义是具有抑制白细胞介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF) 和其它主要的引起炎症的细胞因子中任何一种或几种细胞因子活性的功能。 CD4+ 辅助性T淋巴细胞(Th)可以依照不同的细胞环境分化为两个功能性的 亚类，产生细胞因子型的CD4+辅助细胞依据其细胞因子的产生情况可以分 为两种类型：Th1和Th2型细胞。相似的功能系统已经用来描述CD8+ 细胞 毒性T细胞(CD8+ T1和CD8+ T2细胞)。