南农_生物技术制药__第五章细胞因子
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重点研究了其产生及其靶细胞、性质、 作用、检测方法
1979年，统一命名白细胞介素
二、细胞因子的共同特性
（一）结构特点: *属低分子量（6-60kD）的多肽或糖蛋白 *分型：分泌型和跨膜型（TNF；TGF-α；SCF） *存在形式：单体(IL-1,2等)；二聚体（IL-5，
12）；三聚体（TNF).
3 种类：IL-1--IL-30
I L 1
2
曾用名称
产生细胞
效应
表4-1 白细胞介素的特性（IL） 淋巴细胞活化因子（LAF）
T细胞生长因子
功能与调节免疫应答、造血功能和炎症反应有关。 3.作用方式:自分泌、旁分泌和内分泌；
细
胞
作用于分泌细胞自身
因
子
自分泌 autocrine
分
泌
的
方
式
旁分泌 paracrine
作用于比邻细胞
血液循环
内分泌 endocrine
远距离作用
CKs的共同特性及作用特点
1.高效性： 靶细胞-受体；高亲和力结合 2.分泌性： 旁分泌、自分泌、内分泌；短时自限 3.多效性： 一CK多靶多效 4.重叠性： 多CK一靶一效 5.协同性： 一CK强化它CK 6.拮抗性： 一CK抑制它CK 7.网络性： 多CK互相平衡 8.同源性和多源性
(2)间接(indirect):
CKs
细胞因子间可相互诱生： IL-1能诱生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等， IL-2能诱生TNF、IL-2、LT等。
细胞因子可调节细胞因子受体的表达： IL-1、IL-5、IL-6等可促进IL-2受体的表达； IL-1能降低TNF受体的密度，细胞因子与生物活性 之间的相互影响。 B细胞和T细胞活化过程中，常需要两种以上细胞 因子的协同作用或彼此调节。
活化作用
• 旁路刺激作用 • 抑制作用 • 诱导调亡
• 细胞异常可导致疾病的发生
21
促进免疫细胞的分化
22
三 细胞因子的功能分类
▪ 白细胞介素(interleukin, IL) ▪ 干扰素(Interferon, IFN) ▪ 集落刺激因子(colony stimulating
factor,CSF) ▪ 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis
factor,TNF) ▪ 生长因子(Growth factor, GF) ▪ 趋化因子(chemokine CK)
白细胞介素(Interleukin, IL)
IL-1β
1 产生细胞：淋巴细胞、 单核吞噬细胞等
2 介导白细胞间相互作用 、调节细胞的生长分化 、参与免疫应答和介导 炎症反应.及造血干细胞 、血管内皮细胞、纤维 母细胞、神经细胞、成 骨和破骨细胞等的相互 作用。
Th2 分泌活性
NK 杀伤活性
重叠性 IL-2,4,7,9,12
↓ T细胞增殖
协同作用
IL-1 IL-4 ↓↓ B 细胞增殖
(IL-1 + IL-4)
拮抗作用
IFN-
↓+
LAK细胞增殖 ↑ˉ
TGF-
双向性 抗肿瘤
↑适量 TNF ↓过量 BSS
(细菌性脓毒 血症休克)
CK介导免疫细胞间的通讯
(1)直接(direct): 表面分子
➢ Introduction of Cytokines ➢ Classification of CKs ➢ Biological Activities of CKs ➢ Cytokine Receptor (CKR) ➢ Clinical Application of CKs
Ⅰ.Introduction of cytokine
细胞因子的来源
▪ 活化的免疫细胞：淋巴细胞尤其是T细胞、 单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。
▪ 基质细胞类：血管内皮细胞、成纤维细胞、 上皮细胞、中枢神经系统的小胶质细胞等。
▪ 某些肿瘤细胞。
细胞因子分布
▪ 多数细胞因子是以可溶性蛋白的形式分布于 组织间质和体液中，但某些细胞因子如TNF 可以跨膜分子形式表达于产生细胞的表面。
18
▪ 细胞因子间可相互诱生： IL-1能诱生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等； IL-2能诱生TNF、IL-2、LT等。
▪ 细胞因子可调节细胞因子受体的表达 IL-1、IL-5、IL-6等可促进IL-2受体的表达； IL-1能降低TNF受体的密度。
▪ 细胞因子生物活性之间的相互影响 B细胞和T细胞活化过程中，常需要两种以上细胞 因子的协同作用或彼此调节。
TH2
IL-4
嗜酸性粒细胞
IL- 4
IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10
IL-4
TGF-
IL-4
B
IL- 6
内皮细胞
网络性 NK1+T
细胞因子的主要生物学作用
抗感染和抗肿瘤作用
• 免疫调节作用、
• 参与细胞凋亡
• 刺激造血细胞增埴分化
• 促进各种细胞的生长和分化
• 参与和调节炎症反应
11
T细胞
T细胞 NK细胞
IL-2 IFN- TNF-
IFN-
Байду номын сангаас
细胞因子的同源性与多源性
12
IL-4
Th细胞
细
胞
肥大细胞 因
子
的
多
B细胞
效
性
Th细胞
13
IL-4 IL-5
Th细胞
细
胞
因
子
的
B细胞
协
同
性
14
细
胞
IL-2
因
IL-4
子 的
IL-5
B细胞
重
Th细胞
叠
性
15
多效性 LAK 增殖
B
分化
IFN-
(CK)
1.Conception of CK
---由免疫细胞及非免疫细胞 经刺激 而合成、分泌的一类具有多 种生物 活性的小分子蛋白质
2.Common properties of CKs
A.Biological properties B.Secretory feature C.CKs network
细胞因子的结构
5
通 过 受 体 发 挥 作 用
6
一、研究简史 第一个时期：50－70年代中期 1957 Isaacs发现IFN 1962 巨噬细胞移动抑制因子 1969 单核因子，淋巴因子 1974 细胞因子
一、研究简史 第二个时期：70年代中后期－80年代初期
主要问题：一种因子多种名称 一种作用一种因子
19
下丘脑
造血干细胞
内皮细胞
IL-1 IL-6 TNF-a
IL-1 IL-6 IL11 TNF-a GM-CSF GCMF M-CSF
纤维母细胞
MΦ
单核细胞
骨髓基质细胞
IL-1 IL-6 IL7 SCF
IL- 4
中性粒细胞
NK 细胞
IL-2 IL-2 IFN-
TH1
Tc
IL-2 IFN- IL-10 IL-13 IL-4
1979年，统一命名白细胞介素
二、细胞因子的共同特性
（一）结构特点: *属低分子量（6-60kD）的多肽或糖蛋白 *分型：分泌型和跨膜型（TNF；TGF-α；SCF） *存在形式：单体(IL-1,2等)；二聚体（IL-5，
12）；三聚体（TNF).
3 种类：IL-1--IL-30
I L 1
2
曾用名称
产生细胞
效应
表4-1 白细胞介素的特性（IL） 淋巴细胞活化因子（LAF）
T细胞生长因子
功能与调节免疫应答、造血功能和炎症反应有关。 3.作用方式:自分泌、旁分泌和内分泌；
细
胞
作用于分泌细胞自身
因
子
自分泌 autocrine
分
泌
的
方
式
旁分泌 paracrine
作用于比邻细胞
血液循环
内分泌 endocrine
远距离作用
CKs的共同特性及作用特点
1.高效性： 靶细胞-受体；高亲和力结合 2.分泌性： 旁分泌、自分泌、内分泌；短时自限 3.多效性： 一CK多靶多效 4.重叠性： 多CK一靶一效 5.协同性： 一CK强化它CK 6.拮抗性： 一CK抑制它CK 7.网络性： 多CK互相平衡 8.同源性和多源性
(2)间接(indirect):
CKs
细胞因子间可相互诱生： IL-1能诱生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等， IL-2能诱生TNF、IL-2、LT等。
细胞因子可调节细胞因子受体的表达： IL-1、IL-5、IL-6等可促进IL-2受体的表达； IL-1能降低TNF受体的密度，细胞因子与生物活性 之间的相互影响。 B细胞和T细胞活化过程中，常需要两种以上细胞 因子的协同作用或彼此调节。
活化作用
• 旁路刺激作用 • 抑制作用 • 诱导调亡
• 细胞异常可导致疾病的发生
21
促进免疫细胞的分化
22
三 细胞因子的功能分类
▪ 白细胞介素(interleukin, IL) ▪ 干扰素(Interferon, IFN) ▪ 集落刺激因子(colony stimulating
factor,CSF) ▪ 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis
factor,TNF) ▪ 生长因子(Growth factor, GF) ▪ 趋化因子(chemokine CK)
白细胞介素(Interleukin, IL)
IL-1β
1 产生细胞：淋巴细胞、 单核吞噬细胞等
2 介导白细胞间相互作用 、调节细胞的生长分化 、参与免疫应答和介导 炎症反应.及造血干细胞 、血管内皮细胞、纤维 母细胞、神经细胞、成 骨和破骨细胞等的相互 作用。
Th2 分泌活性
NK 杀伤活性
重叠性 IL-2,4,7,9,12
↓ T细胞增殖
协同作用
IL-1 IL-4 ↓↓ B 细胞增殖
(IL-1 + IL-4)
拮抗作用
IFN-
↓+
LAK细胞增殖 ↑ˉ
TGF-
双向性 抗肿瘤
↑适量 TNF ↓过量 BSS
(细菌性脓毒 血症休克)
CK介导免疫细胞间的通讯
(1)直接(direct): 表面分子
➢ Introduction of Cytokines ➢ Classification of CKs ➢ Biological Activities of CKs ➢ Cytokine Receptor (CKR) ➢ Clinical Application of CKs
Ⅰ.Introduction of cytokine
细胞因子的来源
▪ 活化的免疫细胞：淋巴细胞尤其是T细胞、 单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。
▪ 基质细胞类：血管内皮细胞、成纤维细胞、 上皮细胞、中枢神经系统的小胶质细胞等。
▪ 某些肿瘤细胞。
细胞因子分布
▪ 多数细胞因子是以可溶性蛋白的形式分布于 组织间质和体液中，但某些细胞因子如TNF 可以跨膜分子形式表达于产生细胞的表面。
18
▪ 细胞因子间可相互诱生： IL-1能诱生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等； IL-2能诱生TNF、IL-2、LT等。
▪ 细胞因子可调节细胞因子受体的表达 IL-1、IL-5、IL-6等可促进IL-2受体的表达； IL-1能降低TNF受体的密度。
▪ 细胞因子生物活性之间的相互影响 B细胞和T细胞活化过程中，常需要两种以上细胞 因子的协同作用或彼此调节。
TH2
IL-4
嗜酸性粒细胞
IL- 4
IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 IL-10
IL-4
TGF-
IL-4
B
IL- 6
内皮细胞
网络性 NK1+T
细胞因子的主要生物学作用
抗感染和抗肿瘤作用
• 免疫调节作用、
• 参与细胞凋亡
• 刺激造血细胞增埴分化
• 促进各种细胞的生长和分化
• 参与和调节炎症反应
11
T细胞
T细胞 NK细胞
IL-2 IFN- TNF-
IFN-
Байду номын сангаас
细胞因子的同源性与多源性
12
IL-4
Th细胞
细
胞
肥大细胞 因
子
的
多
B细胞
效
性
Th细胞
13
IL-4 IL-5
Th细胞
细
胞
因
子
的
B细胞
协
同
性
14
细
胞
IL-2
因
IL-4
子 的
IL-5
B细胞
重
Th细胞
叠
性
15
多效性 LAK 增殖
B
分化
IFN-
(CK)
1.Conception of CK
---由免疫细胞及非免疫细胞 经刺激 而合成、分泌的一类具有多 种生物 活性的小分子蛋白质
2.Common properties of CKs
A.Biological properties B.Secretory feature C.CKs network
细胞因子的结构
5
通 过 受 体 发 挥 作 用
6
一、研究简史 第一个时期：50－70年代中期 1957 Isaacs发现IFN 1962 巨噬细胞移动抑制因子 1969 单核因子，淋巴因子 1974 细胞因子
一、研究简史 第二个时期：70年代中后期－80年代初期
主要问题：一种因子多种名称 一种作用一种因子
19
下丘脑
造血干细胞
内皮细胞
IL-1 IL-6 TNF-a
IL-1 IL-6 IL11 TNF-a GM-CSF GCMF M-CSF
纤维母细胞
MΦ
单核细胞
骨髓基质细胞
IL-1 IL-6 IL7 SCF
IL- 4
中性粒细胞
NK 细胞
IL-2 IL-2 IFN-
TH1
Tc
IL-2 IFN- IL-10 IL-13 IL-4