免疫学原理-第10章 细胞因子 讲课
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4. CX3C亚族
CXC亚族（α亚族） 白细胞介素-8（IL-8）
趋化并激活中性粒细胞，趋化嗜碱粒细胞及T细 胞，刺激血管生成。
六、生长因子（growth factor，GF）
具有刺激细胞生长作用的细胞因子。 包括: TGF-β(transforming growth factor-β，转化生长因子-β) EGF (epithelial growth factor，表皮生长因子) FGF (fibroblast growth factor，成纤维细胞生长因子)
存在于血清、尿液等体液中的以游离形式存在 的受体。 可能作用 （1）与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子 的作用。
（2）与细胞因子结合, 转运至机体相关部位，增加
局部细胞因子的浓度，发挥其生物学作用。
第四节 细胞因子在临床上的应用
一、细胞因子异常与疾病
（一）细胞因子及其受体缺陷
先天性缺陷：如性联重症联合免疫缺陷病，患者表现为 体液免疫和细胞免疫的双重缺陷，因患者的IL-2受体链
多效性 重叠性 协同性 拮抗性
多效性：一种细胞因子对不同细胞发挥不同作用，
产生不同的生物学效应，如IFN-γ可以激活巨噬细 胞，同时也可抑制Th2细胞；
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，
缺陷，导致IL-2、IL-4和IL-7的功能障碍，使免疫功能
严重受损，通常在幼儿期因感染而夭折。
继发性缺陷：多发生在感染、肿瘤等疾病以后，免疫功 能降低，从而出现疾病症状。
（二）细胞因子表达过高
在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时， 某些细胞因子水平异常增高。 如风湿性关节炎患者的滑膜液中IL-1、IL-6和IL8水平明显高于正常人，这些细胞因子可促进炎症 过程，使病情加重。
根据产生的细胞不同：白细胞产生的为α型，成纤 维细胞产生的为β型，T细胞产生的为γ型； 根据其来源、结构及生物学功能不同：I型和II型。
（一）I型干扰素
包括IFN-α和 IFN-β，又称抗病毒干扰素。
主要生物学活性
抗病毒
1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；
2）增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；
概念：能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化 阶段的造血祖细胞增殖分化，在半固体培养基中 形成相应细胞集落的细胞因子。
1. 干细胞因子(stem cell factor，SCF)
骨髓基质细胞产生； 刺激多能造血干细胞发育；刺激肥大细胞增殖。
2. 粒细胞CSF(G-CSF)
单核-巨噬细胞、成纤维细胞产生； 刺激中性粒细胞的发育和分化。
应用细胞因子的抑制剂可治疗这类炎症性细胞因 子水平升高的疾病。
（三）可溶型细胞因子受体水平升高
在某些疾病条件下，由于细胞膜表面的细胞因子
受体脱落成为可溶型细胞因子受体，存在于体液
中，引起可溶型细胞因子受体的水平升高。
这类分子可竞争性地结合细胞因子，使细胞因子
不再与膜表面的细胞因子受体结合，从而抑制了 细胞因子功能。 如可溶型IL-2受体水平异常增高可引起系统性红 斑狼疮。
细胞因子与疾病的诊断
诊断
类风湿关节炎、感染性休克 类风湿关节炎
指标
TNF-α（血清）↑ IL-1,IL-6,TNF-α(关节囊滑液)↑
白血病、多发性硬化、 AIDS、 sIL-2R（血清）↑ 移植排斥反应等 慢性血清病、免疫复合物肾病 IL-1（血清）↑
第十章 细胞因子
1．掌握 2．熟悉 3．了解
细胞因子的概念、共同特性及种类； 各种细胞因子的主要功能； 细胞因子受体家族，细胞因子与疾病
的发生、诊断及治疗。
细胞因子(cytokine)：一类由细胞产生的、
具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。
第一节 细胞因子的共同特点 一、一般特点
1. 组成
二、细胞因子受体中的共同链
大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单
位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：
α链：与配体特异性结合，构成低亲和力受体； 但参与高亲和力受体的形成和信号转导。
β链：参与信号传导，一般单独不能与细胞因子结合，
某些细胞因子可供用一条受体亚单位，此亚单位参
与多个受体信号传导，称为共同链。
NGF (nerve growth factor，神经生长因子)
PDGF (platelet-derived growth factor，血小板源性生长因子) VEGF (vascular endothelial cell growth factor，血管内皮细
胞生长因子)
第三节 细胞因子受体
一、膜型细胞因子受体家族
（1）单体：大多数，如IL-2、IL-3、IFN-α； （2）二聚体：少数，如：IL-12； 2. 高亲和力，与受体具有较高的亲和力，在10-15～ 10-9M的浓度范围内即可发挥生物学作用。
二、作用方式
自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞；
旁分泌（paracrine)：细胞因子的产生细胞和靶细胞 非同一细胞，但是二者临近； 内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-β、 TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。
细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能
五、趋化性细胞因子（chemokines）
概念：对免疫细胞具有趋化作用的细胞因子的统称。
功能：招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、 淋巴细胞等进入感染发生部位。 按照半胱氨酸的位置、排列顺序和数量不同分 四个亚族： 1. CXC亚族
2. CC亚族பைடு நூலகம்
3. C亚族
三、肿瘤坏死因子
TNF-α
细菌脂多糖活化的单核-巨噬细胞产生；
引起肿瘤组织出血坏死。
TNF-β（淋巴毒素，lymphotoxin，LT） 与TNF-α的氨基酸序列为28%同源性，二者 结合同一受体。 由抗原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生。 肿瘤杀伤及免疫调节作用
四、集落刺激因子( colony stimulating factor，CSF)
一、白细胞介素 （interleukin，IL）
由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子。
IL-2 （又称T细胞生长因子，TCGF）
1. 细胞来源 主要由T细胞产生。 2. 作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
3. 主要生物学功能
二、干扰素（interferon, IFN）
由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤 和免疫调节作用的可溶性糖蛋白。 分型
由于共同链的存在，众多的细胞因子具有相似的生 物学功能，目前发现有三种共同亚单位：
1) γ链（γc）：IL-2、IL-4、IL-7、IL- 9、IL-15的受体共 有；
2) β链：IL-3、IL-5、GM-CSF的受体共有；
3) gp130：IL-6、IL-12的受体共有。
三、可溶型细胞因子受体
二、作用方式
自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞；
旁分泌（paracrine)：细胞因子的产生细胞和靶细胞 非同一细胞，但是二者临近； 内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-β、 TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。
三、作用的共同特点
3）促进MHC-Ⅰ类分子表达，增强CTL对病毒感染
细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。
免疫调节： 与Ⅱ型干扰素类似。
（二） II型干扰素
又称免疫干扰素或IFN-，主要由活化的T细胞、 NK细胞产生。 主要生物学活性
较强的免疫调节作用（主要）
三、肿瘤坏死因子
根据来源和结构不同分为：TNF-α、TNF-β
细胞因子通过与靶细胞膜表面的受体相结合， 将信号传递到细胞内部，引起细胞基因转录的变 化而发挥作用。
膜外区（细胞因子结合区） 细胞因子受体 （跨膜糖蛋白）
跨膜区（富含疏水性氨基酸区）
胞质区（信号转导区）
膜型细胞因子受体家族分类
根据细胞因子受体胞膜外区氨基酸序列的同源性 和结构特征，将细胞因子受体分五类： •Ⅰ型细胞因子受体 •Ⅱ型细胞因子受体 •Ⅲ型细胞因子受体 •Ⅳ型细胞因子受体 •趋化因子受体家族
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抑制IFN-γ刺激Th向Th1分化。 众多的细胞因子在机体内共同存在，相互促进 或相互抑制，形成十分复杂的细胞因子调节网络 （cytokine network）
3. 粒细胞-巨噬细胞CSF(GM-CSF)
活化的T细胞、单核-巨噬细胞产生； 刺激髓样单核细胞特别是树突状细胞的增殖和分化
4. 红细胞生成素（erythropoietin, EPO） 肾小管周围间质细胞、肝库普弗细胞产生； 促红细胞前体细胞的分化成熟。 5. 血小板生成素（thrombopoietin, TPO） 肝、肾平滑肌细胞产生； 刺激骨髓巨核细胞的分化成熟。
第二节
白细胞介素
细胞因子的分类及其生物学功能
interleukin，IL
按功能分六大类
干扰素
肿瘤坏死因子 集落刺激因子 趋化因子 生长因子
interferon，IFN
tumor necrosis factor，TNF colony- stimulating factor，CSF chemokines growth factor，GF
CXC亚族（α亚族） 白细胞介素-8（IL-8）
趋化并激活中性粒细胞，趋化嗜碱粒细胞及T细 胞，刺激血管生成。
六、生长因子（growth factor，GF）
具有刺激细胞生长作用的细胞因子。 包括: TGF-β(transforming growth factor-β，转化生长因子-β) EGF (epithelial growth factor，表皮生长因子) FGF (fibroblast growth factor，成纤维细胞生长因子)
存在于血清、尿液等体液中的以游离形式存在 的受体。 可能作用 （1）与膜受体竞争结合细胞因子，抑制细胞因子 的作用。
（2）与细胞因子结合, 转运至机体相关部位，增加
局部细胞因子的浓度，发挥其生物学作用。
第四节 细胞因子在临床上的应用
一、细胞因子异常与疾病
（一）细胞因子及其受体缺陷
先天性缺陷：如性联重症联合免疫缺陷病，患者表现为 体液免疫和细胞免疫的双重缺陷，因患者的IL-2受体链
多效性 重叠性 协同性 拮抗性
多效性：一种细胞因子对不同细胞发挥不同作用，
产生不同的生物学效应，如IFN-γ可以激活巨噬细 胞，同时也可抑制Th2细胞；
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，
缺陷，导致IL-2、IL-4和IL-7的功能障碍，使免疫功能
严重受损，通常在幼儿期因感染而夭折。
继发性缺陷：多发生在感染、肿瘤等疾病以后，免疫功 能降低，从而出现疾病症状。
（二）细胞因子表达过高
在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时， 某些细胞因子水平异常增高。 如风湿性关节炎患者的滑膜液中IL-1、IL-6和IL8水平明显高于正常人，这些细胞因子可促进炎症 过程，使病情加重。
根据产生的细胞不同：白细胞产生的为α型，成纤 维细胞产生的为β型，T细胞产生的为γ型； 根据其来源、结构及生物学功能不同：I型和II型。
（一）I型干扰素
包括IFN-α和 IFN-β，又称抗病毒干扰素。
主要生物学活性
抗病毒
1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；
2）增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；
概念：能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化 阶段的造血祖细胞增殖分化，在半固体培养基中 形成相应细胞集落的细胞因子。
1. 干细胞因子(stem cell factor，SCF)
骨髓基质细胞产生； 刺激多能造血干细胞发育；刺激肥大细胞增殖。
2. 粒细胞CSF(G-CSF)
单核-巨噬细胞、成纤维细胞产生； 刺激中性粒细胞的发育和分化。
应用细胞因子的抑制剂可治疗这类炎症性细胞因 子水平升高的疾病。
（三）可溶型细胞因子受体水平升高
在某些疾病条件下，由于细胞膜表面的细胞因子
受体脱落成为可溶型细胞因子受体，存在于体液
中，引起可溶型细胞因子受体的水平升高。
这类分子可竞争性地结合细胞因子，使细胞因子
不再与膜表面的细胞因子受体结合，从而抑制了 细胞因子功能。 如可溶型IL-2受体水平异常增高可引起系统性红 斑狼疮。
细胞因子与疾病的诊断
诊断
类风湿关节炎、感染性休克 类风湿关节炎
指标
TNF-α（血清）↑ IL-1,IL-6,TNF-α(关节囊滑液)↑
白血病、多发性硬化、 AIDS、 sIL-2R（血清）↑ 移植排斥反应等 慢性血清病、免疫复合物肾病 IL-1（血清）↑
第十章 细胞因子
1．掌握 2．熟悉 3．了解
细胞因子的概念、共同特性及种类； 各种细胞因子的主要功能； 细胞因子受体家族，细胞因子与疾病
的发生、诊断及治疗。
细胞因子(cytokine)：一类由细胞产生的、
具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。
第一节 细胞因子的共同特点 一、一般特点
1. 组成
二、细胞因子受体中的共同链
大多数细胞因子受体是由两个或两个以上的亚单
位组成的异源二聚体或多聚体，通常包括：
α链：与配体特异性结合，构成低亲和力受体； 但参与高亲和力受体的形成和信号转导。
β链：参与信号传导，一般单独不能与细胞因子结合，
某些细胞因子可供用一条受体亚单位，此亚单位参
与多个受体信号传导，称为共同链。
NGF (nerve growth factor，神经生长因子)
PDGF (platelet-derived growth factor，血小板源性生长因子) VEGF (vascular endothelial cell growth factor，血管内皮细
胞生长因子)
第三节 细胞因子受体
一、膜型细胞因子受体家族
（1）单体：大多数，如IL-2、IL-3、IFN-α； （2）二聚体：少数，如：IL-12； 2. 高亲和力，与受体具有较高的亲和力，在10-15～ 10-9M的浓度范围内即可发挥生物学作用。
二、作用方式
自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞；
旁分泌（paracrine)：细胞因子的产生细胞和靶细胞 非同一细胞，但是二者临近； 内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-β、 TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。
细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能
五、趋化性细胞因子（chemokines）
概念：对免疫细胞具有趋化作用的细胞因子的统称。
功能：招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、 淋巴细胞等进入感染发生部位。 按照半胱氨酸的位置、排列顺序和数量不同分 四个亚族： 1. CXC亚族
2. CC亚族பைடு நூலகம்
3. C亚族
三、肿瘤坏死因子
TNF-α
细菌脂多糖活化的单核-巨噬细胞产生；
引起肿瘤组织出血坏死。
TNF-β（淋巴毒素，lymphotoxin，LT） 与TNF-α的氨基酸序列为28%同源性，二者 结合同一受体。 由抗原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生。 肿瘤杀伤及免疫调节作用
四、集落刺激因子( colony stimulating factor，CSF)
一、白细胞介素 （interleukin，IL）
由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子。
IL-2 （又称T细胞生长因子，TCGF）
1. 细胞来源 主要由T细胞产生。 2. 作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
3. 主要生物学功能
二、干扰素（interferon, IFN）
由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤 和免疫调节作用的可溶性糖蛋白。 分型
由于共同链的存在，众多的细胞因子具有相似的生 物学功能，目前发现有三种共同亚单位：
1) γ链（γc）：IL-2、IL-4、IL-7、IL- 9、IL-15的受体共 有；
2) β链：IL-3、IL-5、GM-CSF的受体共有；
3) gp130：IL-6、IL-12的受体共有。
三、可溶型细胞因子受体
二、作用方式
自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞；
旁分泌（paracrine)：细胞因子的产生细胞和靶细胞 非同一细胞，但是二者临近； 内分泌（endocrine)：某些细胞因子，如TGF-β、 TNF等，通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。
三、作用的共同特点
3）促进MHC-Ⅰ类分子表达，增强CTL对病毒感染
细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。
免疫调节： 与Ⅱ型干扰素类似。
（二） II型干扰素
又称免疫干扰素或IFN-，主要由活化的T细胞、 NK细胞产生。 主要生物学活性
较强的免疫调节作用（主要）
三、肿瘤坏死因子
根据来源和结构不同分为：TNF-α、TNF-β
细胞因子通过与靶细胞膜表面的受体相结合， 将信号传递到细胞内部，引起细胞基因转录的变 化而发挥作用。
膜外区（细胞因子结合区） 细胞因子受体 （跨膜糖蛋白）
跨膜区（富含疏水性氨基酸区）
胞质区（信号转导区）
膜型细胞因子受体家族分类
根据细胞因子受体胞膜外区氨基酸序列的同源性 和结构特征，将细胞因子受体分五类： •Ⅰ型细胞因子受体 •Ⅱ型细胞因子受体 •Ⅲ型细胞因子受体 •Ⅳ型细胞因子受体 •趋化因子受体家族
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抑制IFN-γ刺激Th向Th1分化。 众多的细胞因子在机体内共同存在，相互促进 或相互抑制，形成十分复杂的细胞因子调节网络 （cytokine network）
3. 粒细胞-巨噬细胞CSF(GM-CSF)
活化的T细胞、单核-巨噬细胞产生； 刺激髓样单核细胞特别是树突状细胞的增殖和分化
4. 红细胞生成素（erythropoietin, EPO） 肾小管周围间质细胞、肝库普弗细胞产生； 促红细胞前体细胞的分化成熟。 5. 血小板生成素（thrombopoietin, TPO） 肝、肾平滑肌细胞产生； 刺激骨髓巨核细胞的分化成熟。
第二节
白细胞介素
细胞因子的分类及其生物学功能
interleukin，IL
按功能分六大类
干扰素
肿瘤坏死因子 集落刺激因子 趋化因子 生长因子
interferon，IFN
tumor necrosis factor，TNF colony- stimulating factor，CSF chemokines growth factor，GF