各细胞因子功能分析

细胞因子。
（一）IL-1（又称淋巴细胞刺激因子）
1. 细胞来源 主要由活化的单核－巨噬细胞产生。 2. 存在形式 IL-1α和IL-1β。
3. 主要生物学功能
（1）局部低浓度 免疫调节：协同刺激APC和T 细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体。 （2）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。
（二）TNF-β
又称淋巴毒素（lymphotoxin，LT）与TNF-α的 氨基酸序列为28%同源性，二者结合同一受体。 1. 细胞来源：激活的T细胞。 2. 生物学功能： （1）与TNF-α相似，在局部发挥效应； （2）与细胞表面LT-β形成复合物发挥作用。
肿瘤坏死家族细胞因子
名称
TNF-α TNF-β CD40L
1. CXC亚族（α亚族）：氨基端的两个半胱 氨酸被其它任一氨基酸分开。
（1）白细胞介素-8（IL-8） 为主要代表。
1）细胞来源：活化的单核-巨噬细胞、内皮细 胞、成纤维细胞和巨核细胞。 2) 主要功能：趋化中性粒细胞，介导炎症反 应。
2. CC亚族（β亚族） 氨基端的两个半胱氨酸相邻
MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1）为主要代表 （1） 细胞来源：活化的T细胞。 （2）主要功能：趋化并活化单个核细胞（单核细胞
配体） （1）存在形式：跨膜型、分泌型 （2）细胞来源：骨髓基质细胞 （3）生物学功能： 1）刺激多能造血干细胞发育； 2）刺激肥大细胞增殖。
2. Flt3配体（Flt3 ligand，FL）
（1） 存在形式：跨膜型、分泌型
（2） 细胞来源：基质细胞。
（3） 生物学功能：刺激原始造血干细胞的增殖 和分化。
（2）抗病毒和抗肿瘤作用（与Ⅰ型干扰素类似）。
摘自Microbiology and Immunology on-line
干扰素
名称
IFN-
氨基酸数
143
受体
CD119
产生细胞
T细胞、NK细胞
功能
激活巨噬细胞，促进MHC 分子表达和抗原提呈，抑制 Th2细胞 抗病毒，促进MHC I类分子 的表达 抗病毒，促进MHCI类分子 的表达
3. 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）
（1）细胞来源：活化的T细胞、单核-巨噬细胞、
内皮细胞、成纤维细胞等。
（2）生物学功能：
1） 刺激骨髓各系前体细胞生长和分化；
2） 刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。
4. 粒细胞集落刺激因子（G-CSF） （1）细胞来源：活化的T细胞、单核-巨噬细胞、
第十章 细 胞 因 子
本章教学大纲
【目的要求】 1．掌握 细胞因子的概念、细胞因子的共同特
性，掌握几种细胞因子（IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、
IL-6、IL-10、IL-12、IFNγ、TNFα、TGF-β、CSF 和EPO）的主要分泌细胞和生物学活性。 2．熟悉 IL-8、IL-17（IL-25）的分泌细胞和 生物学活性；一些细胞因子在临床上的应用。
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－－IFN-γ）
细胞因子调节网络（cytokine network）。
第二节
白细胞介素
细胞因子的分类及其生物学功能
interleukins，ILs
按功能分六大类
干扰素
T细胞、NK细胞和肥大细胞。
3. 主要功能
(1) 低浓度 --- 自分泌、旁分泌效应
1) 诱导炎症反应：
① 使血管内皮细胞表达ICAM-1，促白细胞 聚集于炎症局部； ② 刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因 子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等)，导 致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。
和T细胞）。
3. C亚族（γ亚族） 氨基端只含有一个半胱氨酸。 （1） 成员：lymphotactin-α和lymphotactin-β。
（2） 主要功能：趋化淋巴细胞。
4. CX3C亚族（δ亚族） 两个半胱氨酸被三个氨基 酸隔开。 （1）成员：Fractalkine。
（2）主要功能：趋化淋巴细胞和巨噬细胞。
2）延长单核-巨噬细胞存活时间，增强其功能。
6. 红细胞生成素（erythropoietin, EPO）
(1) 细胞来源：肾小管周围间质细胞。 (2) 生物学功能：促骨髓红细胞前体分化为成熟红 细胞。
7. 血小板生成素（thrombopoietin, TPO） (1) 细胞来源：平滑肌细胞及内皮细胞。 (2) 生物学功能：刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血 小板。
2. II型 IFN-
（1）主要细胞来源 活化的Th1细胞、CD8+ CTL 和NK细胞； （2）主要诱生剂 抗原或有丝分裂原。
（二）主要生物学活性 1. Ⅰ型干扰素
（1）抗病毒和抗肿瘤
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；
3）促进MHC-Ⅰ类分子表达，增强CTL对病毒感染
集落刺激因子
名称
GM－CSF G－CSF
氨基酸数
127 177/174
受体
CD116
产生细胞
巨噬细胞 T细胞
成纤维细胞 单核细胞 肾细胞 肝细胞 平滑肌细胞
功能
刺激髓样单核细胞 （esp树突状细胞）的 增殖分化
刺激中性粒细胞的发 育和分化 刺激红细胞前体细胞 的分化成熟 刺激骨髓巨核细胞的 分化成熟
细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。
（2）免疫调节： 与Ⅱ型干扰素类似。
2. Ⅱ型干扰素
（1）免疫调节作用（主要）
1）活化巨噬细胞；
2）促进APC(s)表达MHC-Ⅱ类分子，提高抗原 提呈能力； 3）促进MHC-Ⅰ类分子表达，增强NK细胞和CTL 细胞的杀伤活性；
4）促进B细胞分化、增殖；
5）抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。
（一）总述
1. 概念：选择性刺激造血干细胞分化发育成
某一细胞谱系的细胞因子的统称。 2. 包括： SCF、Flt3L、GM-CSF、G-CSF、 M-CSF、EPO、TPO、 IL-wenku.baidu.com（multi-CSF）、IL-7等。
（二）分述
1. 干细胞因子（stem cell factor，SCF，又称c-Kit
G-CSFR
EPO
165
EPoR
TPO
332
作者：Dr Colin Hewitt
作者：Dr Colin Hewitt
细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能
五、趋化因子（chemokines）
（一）概念：吸引白细胞向一定方向移行，也 是刺激白细胞活化的小分子蛋白。 （二）按照半胱氨酸残排列基序不同分亚族：
（二）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
（1）活化T细胞，促进细胞因子产生； （2）刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生 细胞因子，诱导LAK细胞产生； （3）促进B细胞增殖和分泌抗体；
氨基酸数
157 171 261
受体
CD120a CD120b
CD120a CD120b CD40
产生细胞
巨噬细胞 NK细胞 T细胞
T细胞 B细胞 T细胞 肥大细胞
功能
局部炎症 激活内皮细胞
杀伤 激活内皮细胞 B细胞激活 类别转换
FasL
278
CD95
T细胞
诱导细胞凋亡
四、集落刺激因子 （colony- stimulating factor，CSF）
趋化因子
类 CXC 名称 IL-8 受体 CXCR1 CXCR2 CC MIP-1 产生细胞 巨噬细胞，单核细胞 角化细胞，内皮细胞 成纤维细胞 功能 趋化激活中性粒细 胞，刺激血管生成
即可发挥其生物学作用）。
二、作用方式
自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞 （如：T细胞产生的IL-2刺激T细 胞本身生长）。 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，如T 细胞产生的IL-2支持B细胞的增 殖和分化。 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。
3．了解
细胞因子受体家族及信号转导机制。
【教学内容】
1.细胞因子的概念和共同特性。
2.细胞因子的种类和功能：IL（IL-1、IL-2，
……IL-18）、IFN、TNF、CSF、趋化因子生长因子等。
3.细胞因子受体（尤其共用受体）家族，细胞因子受体
的信号转导。
4.细胞因子与疾病的发生，细胞因子与疾病的诊断及治
三、作用的共同特点
多效性：一种细胞因子对不同细胞产生不同的生物学
效应（如IFN-γ 巨噬细胞/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，并
且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功
1. 细胞来源 2. 主要功能
（1）刺激活化Ｂ细胞增殖，分泌抗体； （2）刺激Ｔ细胞增殖及CTL活化； （3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反 应；
主要由单核巨噬细胞、Th2细胞、
血管内皮细胞、成纤维细胞产生。
（4）促进血细胞发育。
（五）IL-10
1. 细胞来源 主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生。 2. 主要功能 （1）抑制前炎症细胞因子产生； （2）抑制MHC-II类分子和B-7分子的表达；
疗。
细胞因子（cytokine，CK）
是一类由细胞产生的、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
（1）单体：大多数，如IL-2、IL-3、IFN-α； （2）二聚体：如：IL-12； （3）三聚体：TNF。 2. 高亲和力，高效性（10-15～10-9M的浓度范围内
二、干扰素（interferon, IFN）
（一）分型（根据其来源、结构及生物学性质）
1. I型 IFN-α、IFN-β
（1）细胞来源
1）IFN-α：白细胞（主要单核吞噬细胞）产生；
2）IFN-β：成纤维细胞产生（二者结合相同受 体）； （2）主要诱生剂 病毒、polyI-C （人工合成双股RNA）。
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
一、白细胞介素 （interleukins，ILs）
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的
（3）抑制T细胞合成IL-2、IFN-等细胞因子；
（4）可促进B细胞分化增殖。
（六）IL-12
1. 细胞来源 主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生。 2. 主要功能 （1）激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-产生； （2）促进Th0向Th1细胞分化，分泌IL-2、IFN-； （3）增强CD8+ CTL细胞杀伤活性； （4）可协同IL-2诱生LAK细胞； （5）抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。
IFN-α IFN-β
166 166
CD118 CD118
白细胞 成纤维细胞
病毒感染过程中主要抗病毒细胞与分子的变化
三、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor， TNF）
根据来源和结构不同，分为：TNF-α、TNF-β
（一）TNF-α
1. 组成及分子量: 同源三聚体, 51 KD 。 2. 细胞来源：单核巨噬细胞（主要）；
2) 促进MHC-I类分子表达，增强CTL对靶细胞（如：
病毒感染细胞）的杀伤。
3) 杀伤肿瘤细胞：直接杀伤，引起组织出血坏死。
(2) 高浓度 内分泌效应
1）引起发热； 2）协同IL-1、IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白； 3）抑制骨髓造血干细胞的分裂； 4）引起代谢紊乱，导致恶液质；
5）介导内毒素致感染性休克。
（4）激活巨噬细胞。
（三） IL-4
1. 细胞来源 2. 主要功能
（1）促Ｂ细胞增殖、分化；
主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱
性粒细胞产生。
（2）诱导IgG1 和IgE产生；
（3）促进Th0细胞向Th2细胞分化； （4）抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子； （5）协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。
（四）IL-6
内皮细胞、成纤维细胞等。 （2）生物学功能： 1） 刺激粒细胞前体细胞的分化成熟； 2） 增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能，延长其存 活间。
5. 巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF） (1) 细胞来源：单核-巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母 细胞内皮细胞、上皮细胞等。 (2) 生物学功能： 1）刺激单核-巨噬细胞增殖分化；