第五章 细胞因子

5、趋化性细胞因子（chemokines） 趋化性细胞因子（chemokines）
是一个蛋白质家族 具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒 细胞和嗜碱性粒细胞的趋化和激活活性。
根据趋化因子蛋白质氨基端所含半胱 氨酸的排列方式分为三个亚家族
趋化因子
CXC
α亚家族 IL-8
C CC
β亚家族 单核细胞趋化蛋白-1 （MCP-1） γ亚家族 淋巴细胞趋化蛋白 （lymphotactin)
B
活化、增殖、分化
多效性
IL-4
胸腺细胞
增殖
增殖 肥大细胞
重叠性
IL-2、 IL-4、 、 、 IL-5
B
均有刺激B细胞 增殖的功能
协同性
IL-4 +
IL-5
B
更有效地诱导 IgE类别转换
B细胞 IL-4 阻断IFN- γ 诱导类别转化的 作用
拮抗性
IL-4 IFN-γ γ
B
细胞因子的共同特性（ 细胞因子的共同特性（5）ຫໍສະໝຸດ IFN- α 的 抗 病 毒 作 用
病毒 抑制病 毒复制 IFN-诱导蛋白 诱导蛋白 诱导刺激 胞核 信号转导 胞核
病毒复制
IFN-α α
II型干扰素 （Type II interferon） 型干扰素 ） IFN- γ
CD8+T细胞、 CD4 + T细胞、NK细胞产生 18KDa
单体分子由A、B、 C、D、E和F6个α 螺旋折叠成六柱体 状。在溶液中两个 单体分子的α螺旋Ε 靠拢在一起，以共 二聚体的形式存在。
抑制 病毒复制、扩增
细胞因子在B 细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能
TGFTGF-β（TGF-β1、 TGF-β2和TGF-β3）： TGFTGFTGF细胞来源：T 细胞来源：T、B细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞 等。 免疫抑制调节剂 抑制T 抑制T细胞增殖和细胞因子产生； 抑制B细胞增殖和T 抑制B细胞增殖和T细胞依赖性多克隆抗体的 产生； 抑制NK细胞活化和IL- LAK细胞诱导作用； 抑制NK细胞活化和IL-2的LAK细胞诱导作用； 抑制Mφ活化和前炎性细胞因子产生； 抑制Mφ活化和前炎性细胞因子产生； 某些肿瘤细胞分泌TGF某些肿瘤细胞分泌TGF-β，可逃避免疫应答。
抑制 病毒复制、扩增
3、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF) 、肿瘤坏死因子
分为: TNF-α TNF-β 淋巴毒素(lymphotoxin- α, LT- α)
活化的Τ细胞 TNF-β = LTα β α 171 aa 同源性28% 相同的受体 相同的生物学效应
活化的巨噬细胞 TNF-α α 157 aa
IFN-γ免疫生物学效应
活化 Th1细胞 细胞 NK 细胞
IFN-γ γ
B 细胞 促进： IgG3和IgG2a的 产生 抑制 CD23表达 IgE产生 巨噬细胞 NK细胞
T 细胞
病毒感染细胞
促进： 促进： MHC-II表达， 活化 抗微生物活性， 杀伤 抗肿瘤活性 TNF-α合成， Fcγ表达
促进： IL-2产生 IL-2R表达 增强 IV型超敏反应 移植物排斥反应 细胞毒性
6、 生长因子（growth factor，GF） 生长因子（ factor，GF）
包括： TGFTGF-β(transforming growth factor-β， factor转化生长因子-β)； 转化生长因子-β)； EGF(epithelial growth factor，表皮生长因子)； factor，表皮生长因子) FGF(fibroblast growth factor，成纤维细胞生长因子)； factor，成纤维细胞生长因子) NGF(nerve growth factor， 神经生长因子)； factor， 神经生长因子) PDGF(plateletPDGF(platelet-derived growth factor，小板源性生长因 factor， 子)； VEGF(vascular endothelial cell growth factor，血管内皮 factor，血管内皮 细胞生长因子) 细胞生长因子)等。
细胞因子的共同特性（ 细胞因子的共同特性（4）
细胞因子的作用特点 • 通过与高亲和力受体结合发挥显著生物学作用 • 以非特异性方式发挥生物作用，无抗原特异性， 以非特异性方式发挥生物作用，无抗原特异性， 且无MHC限制性 限制性 且无 • 细胞因子的生物学效应具有多效性 、重叠性、 重叠性、 拮抗效应、 拮抗效应、协同效应
第五章 细胞因子
第一节 细胞因子概述
一. 细胞因子(cytokine，CK)的概念 细胞因子(cytokine CK)的概念 (cytokine，
由细胞（免疫细胞、非免疫细胞）合成、分泌 的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。 细胞因子介导多种免疫细胞间的相互作用
细胞因子的共同特性（ 细胞因子的共同特性（1）
IL-1主要功能：
Mj
巨噬细胞
IL-1
1.刺激T细胞活化 2.刺激B细胞增殖与抗体分泌 3.诱导肝脏急性期应答 4.诱导吞噬细胞活化 5.引起炎症及发热 6.刺激造血细胞再生
2、 干扰素(interferon, IFN ) 干扰素(interferon,
受病毒感染的细胞
I 型干扰素 IFN-α, IFN-β抗病毒作用 α β II型干扰素 IFN-δ，免疫调节作用 型干扰素: 型干扰素 δ
1、白细胞介素 （interleukins，ILs） interleukins，ILs）
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用 的细胞因子。 18种 18种 25种 25种
IL- 又称淋巴细胞刺激因子) IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子) ： 细胞来源： 细胞来源：主要由活化的单核－巨噬细胞产生。 存在形式：ILIL存在形式：IL-1α和IL-1β。 主要生物学功能： 主要生物学功能： 局部低浓度－－免疫调节： 协同刺激APC和 细胞活化，促进B 协同刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分 泌抗体。 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。
CD8+T细胞、 CD4 + T细胞、NK细胞
I 型干扰素（Type I interferon）： 型干扰素（ ） IFN-α, IFN-β α β
病毒 感染 细胞
IFN-α, IFN-β α β
同源性30% 同源性 共用一个受体 抗病毒作用
IFN-β的立体结构 β
IFN-β的5组α 螺旋（A、B、C、D、 β 螺旋（ 、 、 、 、 E）折叠成五柱体样结构 ）
一. 细胞因子受体的分类 细胞因子受体家族 根据膜外区结构特征，分为五个家族： 1. 免疫球蛋白超家族 结构特点：膜外区具有免疫球蛋白样功能区。 成员包括：IL成员包括：IL-1、IL-6、M-CSF、SCF的受体等。 ILCSF、SCF的受体等。
2.Ⅰ型细胞因子受体家族 造血因子受体家族) 2.Ⅰ型细胞因子受体家族(造血因子受体家族)： 型细胞因子受体家族( 结构特点：膜外区近氨基端有二个不连续保守半胱 氨酸残基（C），其羧基端 存在Trp氨酸残基（C 存在TrpSer- Trp-Ser（WSXWS， Ser-X-Trp-Ser（WSXWS，X代表任一氨基 酸）残基序列。 成员包括：IL成员包括：IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、 IL-6 、ILILILILILIL7、IL-9、IL-11、IL-13、IL-15、GMILIL-11、IL-13、IL-15、GMCSF、 CSF的受体等。 CSF、G-CSF的受体等。
生物学特性： 生物学特性： 是低分子量（15-30kD）的蛋白或糖蛋白；
存在形式：分泌型
多以单体形式存在，如IL-2、IL-3、IL-4、 IL-5、IFN-α 也有二聚体 同二聚体：IFN- γ、IL-10 异二聚体：IL-12 三聚体形式；TNF
IL-2 IL-
IL-10 IL-
TNFTNF-β
细胞因子的生物学活性
诱导凋亡
IL-2可以诱导抗原活化的T细胞发生凋亡 TNF可以诱导肿瘤细胞发生凋亡
细胞因子的生物学活性
刺激造血
第三节 细胞因子的受体
细胞因子受体都是跨膜蛋白，由胞膜外区、 细胞因子受体都是跨膜蛋白，由胞膜外区、 跨膜区和胞浆区组成
细胞因子受体为跨膜糖蛋白： 细胞因子受体为跨膜糖蛋白： 膜外区（细胞因子结合区）； 跨膜区（富含疏水性氨基酸区）； 胞质区（信号转导区）。
3. Ⅱ型细胞因子受体家族(干扰素受体家族): Ⅱ型细胞因子受体家族 干扰素受体家族): 型细胞因子受体家族( 结构特点：膜外区近氨基端含有四个不连续保 守半胱氨酸残基。 成员包括： I 型、II型IFN的受体 。 型、II型IFN的受体
TNF-α 的生物学活性 α
上调细胞因 子产生水平 （IL-2，IL-4， γ -IFN，CSF） 上调 IL-2 受 体的表达 T 细胞
IL-2 IL-4 γ -IFN
B 细胞 诱导分化 上调抗体 产生数量
TNF-α α
上调前列腺素 巨噬细胞 产生水平，上 调细胞因子产 骨 髓 Mj 生水平（IL-1， 体内刺激产生CSF IL-6，IL-8， 上调造血功能 GM-CSF）
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫 介导和调节特异性免疫应答 诱导凋亡 刺激造血
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫
来源：主要由单核－巨噬细胞分泌 作用：抗病毒、抗细菌 抗病毒因子： I 型INF、IL-12、IL-15 抗细菌因子：TNF、IL-6、IL-1
细胞因子的生物学活性
介导天然免疫
1、刺激单核－巨噬细胞、内皮细胞分泌IL-8 2、刺激血管内皮细胞表达白细胞粘附分子，使白 细胞在炎症部位聚集，诱发炎症反应。 3、刺激炎性白细胞杀灭微生物 4、IL-6刺激肝细胞分泌急性期蛋白