《医学免疫学教学课件》05 ck,cd,am.

一、概念
细胞因子（cytokine, CK）
是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分 泌的、介导细胞与细胞之间相互作用、具有多 种生物学功能的小分子多肽物质的统称。
来源
广泛。主要由免疫细胞，尤其是激活的淋巴 细胞和单核-巨噬细胞产生。
二、分类和命名
按其来源可分为 淋巴因子（lymphokine）和单核因子(monokine)
细胞因子受体共用链
可溶性细胞因子受体 (sCKR )
sCKR 是CKR的一种特殊形式。sCKR的氨基酸序 列与mCKR 胞膜外区同源，仅缺少跨膜区和胞内区。 通过膜受体脱落或mCKR的不同剪接而形成。sCKR与 细胞因子特异性结合，但亲和力一般比mCKR低。
sCKR的产生机制 – 膜受体脱落 – mCKR 的不同剪接
Actions of type I (, ) interferons
Actions of interferon-
干扰素的主要类型及功能
名称
类型
主要产生细胞
主要功能
IFN-α Ⅰ型干扰素 淋巴细胞、单 抗病毒、免疫调节、促进MHCⅠ 核-巨噬细胞、 类和Ⅱ类分子的表达 树突状细胞
IFN-β Ⅰ型干扰素 成纤维细胞
sCKR的生物学功能 – 作为CK的转运蛋白 – 调节CK生物学功能
Soluble cytokine receptor
sCKR生物学功能
1. 将细胞因子转运至机体相关部位，增加局部细胞 因子浓度，有利于细胞因子在局部发挥作用。
2. 与膜受体竞争结合细胞因子，下调相应细胞因 子的作用。
3. 一些sCKR和相应细胞因子特异性结合后，再与 靶细胞表面细胞因子受体的信号转导亚单位结 合，上调相应细胞因子的生物作用。
* 指镶嵌在胞膜脂质双层结构中的膜蛋白,包括表面抗 原、表面受体及其它分子，是白细胞间或白细胞与基质 间相互识别的物质基础。
白细胞分化抗原(leukocyte differentiation antigen,LDA)
* 指不同谱系白细胞在正常分化、成熟的不同过程中, 出现或消失的细胞表面标志。多为跨膜糖蛋白。此类抗 原除在白细胞表达外，也可在红系和巨核细胞/血小板 谱系表达；亦广泛分布于血管内皮细胞、成纤维细胞、 上皮细胞和神经内分泌细胞等非造血细胞。
IL-18 SCF
受体的细胞膜外区有 一个或多个免疫球蛋 白样结构域。
红细胞生成素受体超家族：
其胞膜外区N端有四个不连续的半胱氨酸残基；C端有不连续的 色氨酸-丝氨酸-任意氨基酸-色氨酸-丝氨酸（WSXWS）基序。
干扰素受体家族：
其胞外区含有四个不连续的半胱氨酸残基，不含WSXWS基序
M-CSF
1.白细胞介素（interleukin, IL)
因来源于白细胞，参与白细胞之间的信息交流 而得名。迄今已发现IL-1~IL-38。
白细胞介素(IL)种类和主要生物学活性
2. 干扰素（interferon, IFN）
因具有干扰病毒复制的作用而得名。
分类：分为IFN-α、IFN-β、 IFN-γ三类。 I型IFN：IFN-α、IFN-β，主要由白细胞、成 纤维细胞和病毒感染细胞产生。 II型IFN：IFN-γ，主要由活化T细胞、NK细胞 产生。
chemotactic protein－1，MCP-1），可 趋化单核细胞； C亚家族： 以淋巴细胞趋化蛋白（lymphotactin）为代表， 对淋巴细胞有趋化作用。 CX3C亚家族： 以franctalkine为代表，可趋化单核细胞、 T及NK细胞。
趋化因子的功能
趋化因子不仅具有化学趋化活性，而且 在细胞黏附、脱颗粒与生物活性介质释 放、血管生成、造血细胞和免疫细胞发 育、淋巴器官起源中发挥作用。
Differentiation of CD4+ Th cells
Part-2
Leukocyte Differentiation Antigens
（白细胞分化抗原）
主要内容
白细胞分化抗原的概念、结构和分类 人白细胞分化抗原的鉴定 CD分子的主要功能
一、基本概念
白细胞表面标志(surface marker)
五 、细胞因子的生物学作用
参与免疫细胞的分化和发育 参与固有免疫和炎症反应 参与适应性免疫应答 与神经内分泌系统构成机体调节网络，参与免疫调节 参与细胞凋亡
– 细胞因子直接诱导细胞凋亡 – 细胞因子参与对细胞凋亡的调节
细胞因子参与免疫细胞的分化和发育
细胞因子参与固有免疫
细胞因子参与适应性免疫应答
专职APC
协同刺激分子
T、B、APC
特异性识别抗原肽－MHC 复合物 特异性识别抗原 识别病源微生物，抗感染， 感应危险信号 激活或抑制NK细胞杀伤活 性
吞噬、杀伤、免疫调节 免疫调节 介导细胞因子功能 提呈内源性抗原
提呈外源性抗原 与淋巴细胞活化有关
黏附分子
多种免疫细胞
多种功能
二、LDA的结构和分类
免疫球蛋白受体超家族（Ig receptor superfamily） I型细胞因子受体（红细胞生成素受体超家族） II型细胞因子受体（干扰素受体家族） III型细胞因子受体（肿瘤坏死因子受体超家族） 趋化因子受体家族（G蛋白偶联受体超家族或七跨
膜α－螺旋受体）
细胞因子受体分类
免疫球蛋白超家族：
三、细胞因子的共同特性
1. 相对低分子量 2. 产生的多源性 3. CK作用的高效性：仅微量细胞因子就可发挥作用 4. CK作用的局限性：主要在局部发挥功能，发挥功能的方式主
要通过旁分泌(paracrine)和自分泌(endocrine)。
5. CK作用的短暂性：抗原刺激下产生，短时自限性分泌，作用 时间短
分类：根据其来源和结构 TNF-：主要由单核巨噬细胞产生。 TNF-：主要由淋巴细胞产生，又称淋巴毒素
（lymphotoxin,LT）。
功能： 除具有杀伤肿瘤细胞外，还有免疫调节、参与
发热和炎症的发生。
4.集落刺激因子（colony stimulating
factor, CSF）
是一组在体内外均可选择性刺激造血祖细胞增 殖、分化并形成某一谱系细胞集落的细胞因子。 包括：巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、粒细胞 集落刺激因子（G-CSF）、粒细胞和巨噬细胞集落 刺激因子（GM-CSF）、干细胞因子（SCF）、红细 胞生成素（EPO）等。
抗病毒、抗细胞增殖、免疫调节、 促进MHCⅠ类和Ⅱ类分子的表达
IFN-γ Ⅱ型干扰素 活化T细胞、NK 激活巨噬细胞、抗病毒、促进
细胞
MHC分子的表达和抗原提呈、诱
导Th1分化，抑制Th2分化
3. 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 因最初发现在体内外均可直接杀伤肿瘤细胞而得名。
细胞因子作用的复杂性
--协同性与拮抗性
细胞因子作用的复杂性 --网络性
四、细胞因子受体 （cytokine receptor, CKR）
CK必须通过与特异性受体结合而发挥作用；
CKR与CK高亲和力结合微量CK可产生显效； 某些CKR自膜脱落形成可溶性CKR
竞争性拮抗CK作用；
CKR的分类 CKR共用链：信号转导亚单位常为多种细胞的共
共用链（common chain）：
一条肽链参与多种CKR的组成，称为“共用链 ”或 “公有链”，主要与信号转导有关。特异性配体结合链称 为“私有链（private chain）。
CK功能的重叠性主要是由CKR共用链决定的。
Structure of the IL-2 and IL-4 receptors Common and private chain
有链，使细胞因子的效应具有重叠性。
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。
从细胞因子结合其受体开始，到某些基 因转录的启动，要经历复杂的细胞内分 子间的相互作用，这样的作用过程称为 细胞因子的信号转导。
细胞因子受体的结构和分类
根据细胞因子受体的结构和信号传导途径，可 将细胞因子受体分为五类:
6. CK作用的复杂性 （1）多效性(pleiotropism)（多样性） （2）重叠性(redundancy)（冗余性） （3）拮抗性与协同性(antagonism and synergy) （4）网络性
Properties of cytokines
--作用的局限性
细胞因子作用的复杂性
--多效性和重叠性
Lecture 5 Cytokines (CK)
Leukocyte Differentiation Antigens & Adhesion Molecules
第六章 细胞因子 第八章 白细胞分化抗原与黏附分子
Part-1
Cytokines (CK)
主要内容
概念 CK的分类与命名 CK的共同特征 CK的受体 CK的生物学功能
将来自不同实验室、能识别同一分化抗原的多 种单克隆抗体归为同一个分化群，并以序号表示不 同的分化群。
分化群（CD）识别的分化抗原称CD分子。 CD是指单克隆抗体群，但在实际研究中若无特 别说明，CD主要是指白细胞分化抗原，即细胞膜分 子的命名编号（1－363）。
三、CD分子的主要功能
CD分子参与机体多种重要的生理和病理过程 介导免疫细胞间的相互识别、免疫细胞对抗原 的识别、自身的活化、增殖、分化及免疫效应 功能的发挥过程； 参与造血细胞的分化和造血过程 ； 参与炎症反应； 参与淋巴细胞的归巢和肿瘤细胞的转移
白细胞分化抗原大多是跨膜蛋白或糖蛋白，可分 为胞外区、跨膜区和胞内区。据胞外区结构特点， 可将其分为六类：
免疫球蛋白超家族（IgSF） 细胞因子受体家族 C型凝集素家族 整合素家族 肿瘤坏死因子超家族（TNFSF） 肿瘤坏死因子受体超家族
二、人白细胞分化抗原的鉴定与分类
分化群(cluster of differentiation, CD)
肿瘤坏死因子受体家族：
其胞外区有3-6个富含半胱氨酸（4-6个半胱氨酸残基）的基序。
趋化因子受体
G蛋白偶联受体，由7个疏水性的跨膜区组 成，和相应的配体结合后，经偶联GTP结合蛋白 而发挥生物学效应。
细胞因子受体中的共用链
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，通常包括一个特 异性配体结合链和一个信号转导链。细胞因子功能 上的重复性在很大程度上是由细胞因子受体共用链 所决定的。
5. 趋化因子(chemokine)
趋化性细胞因子(chemoattractant cytokine)
是一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族。 根据趋化因子氨基端半胱氨酸（C）的组成进行分类:
CXC亚家族：如IL-8，对中性粒细胞有强大趋化和激活作用； CC亚家族：如单核细胞趋化蛋白－1（monocyte
按其主要生物学功能分类 1. 白细胞介素（interleukin, IL) 2. 干扰素（interferon, IFN） 3. 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 4. 集落刺激因子（colony stimulating factor,
CSF） 5. 趋化性细胞因子（chemokine） 6. 生长因子（growth factor, GF）
免疫细胞表面分子
种类
表面标志
主要分布细胞
来自百度文库
主要功能
受体
膜分子
T细胞受体（TCR） T细胞
B细胞受体（BCR） B细胞 模式识别受体（PRR） 吞噬细胞、树突状细胞
NK细胞受体
NK细胞
Ig Fc受体（FcR） 多种免疫细胞
补体受体
吞噬细胞
细胞因子受体
多种免疫细胞
MHC I类分子
多种免疫细胞
MHC II类分子
若趋化因子产生过多，则可导致正常组 织损伤。
chemotaxis
6.生长因子（growth factor, GF）
是一类可介导不同类型细胞生长和分化
的细胞因子。如转化生长因子- （transforming growth factor-β，TGF-）、 神经生长因子（nerve growth factor,NGF)、 表皮生长因子（epithelial growth factor,EGF)、 血小板衍生生长因子(plateletderived growth factor,PDGF)、血管内皮细 胞生长因子(vascular endothelial cell growth factor,VEGF)等。