延安大学：《医学微生物学与免疫学》精品课程电子教案（医学免疫学 Medical Immunology）第七章 细胞因子

第七章细胞因子 2学时 第一节细胞因子的概念和特点0.6学时 、细胞因子的概念 类主要由免疫细胞和相关细胞产生的高活性、多功能小分 子蛋白质。 在免疫细胞分化发育、免疫调节、炎症反应、造血功能中发 挥重要作用 细胞因子的命名 1.根据来源分:单核因子、淋巴因子等 2.根据结构和功能分:白细胞介素、干扰素、集落刺激因子、 肿瘤坏死因子、趋化性细胞因子、生长因子 三、细胞因子的作用方式 1.通过与靶细胞表面的相应受体结合后发挥生物学功能 2.以自分泌、旁分泌或内分泌的方式发挥作用。见图 自分泌某种细胞因子的靶细胞也是其产生细胞,该因子对 靶细胞表现出的生物学作用成为自分泌效应 旁分泌某种细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞,且 者邻近,则该因子对靶细胞表现出的生物学作用称为旁分泌效 内分泌少数细胞因子在高剂量时也作用于远处的靶细胞, 表现为内分泌效应。 四、细胞因子的作用特点 1.多效性(同一类细胞因子的受体可分布于各种不同的细 胞) 2.高效性(细胞因子与其受体间具有很高的亲和力) 3.局部性(主要作用于产生细胞本身或产生细胞的旁邻细 胞) 4.短暂性(半衰期短暂,合成过程受到严密控制) 5.作用的复杂性

第七章 细胞因子 2 学时 第一节 细胞因子的概念和特点 0.6 学时 一、细胞因子的概念 一类主要由免疫细胞和相关细胞产生的高活性、多功能小分 子蛋白质。 在免疫细胞分化发育、免疫调节、炎症反应、造血功能中发 挥重要作用。 二、细胞因子的命名 1. 根据来源分：单核因子、淋巴因子等 2. 根据结构和功能分：白细胞介素、干扰素、集落刺激因子、 肿瘤坏死因子、趋化性细胞因子、生长因子 三、细胞因子的作用方式： 1. 通过与靶细胞表面的相应受体结合后发挥生物学功能。 2. 以自分泌、旁分泌或内分泌的方式发挥作用。 见图 自分泌 某种细胞因子的靶细胞也是其产生细胞，该因子对 靶细胞表现出的生物学作用成为自分泌效应。 旁分泌 某种细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，且 二者邻近，则该因子对靶细胞表现出的生物学作用称为旁分泌效 应。 内分泌 少数细胞因子在高剂量时也作用于远处的靶细胞， 表现为内分泌效应。 四、细胞因子的作用特点 1. 多效性（同一类细胞因子的受体可分布于各种不同的细 胞） 2. 高效性（细胞因子与其受体间具有很高的亲和力） 3. 局部性（主要作用于产生细胞本身或产生细胞的旁邻细 胞） 4. 短暂性（半衰期短暂，合成过程受到严密控制） 5. 作用的复杂性

(1)交叉性(或重叠性):不同的细胞因子可有相同或相似 的生物学活性 (2)双向性(或拮抗性):特定的细胞因子在不同微环境或 作用的靶细胞不同,可能作用相反。 (3)网络性(细胞因子间可相互诱生、相互调节,彼此促进 或拮抗生物学功能) (4)细胞因子的抑制性调节 见图 ①天然细胞因子受体拮抗物与细胞因子受体结合后,并不 启动胞内信号转导 ②可溶性细胞因子受体与细胞因子结合后,可竞争性 抑制细胞因子与靶细胞受体结合 ③具有负向调节作用的细胞因子 ④假受体与细胞因子结合后,并不启动细胞内信号转导 第二节细胞因子的种类及其生物学活性0.8学时 般依据细胞因子的传统名称和生物学活性可分为六类。 、白细胞介素( interleukins,ILs) 最初是指由白细胞产生又在白细胞间起调节作用的细胞因 子。现在的概念是指一类分子结构和生物学功能已基本明确,具 有重要调节作用而统一命名的细胞因子。功能有: (一)促进细胞免疫主要有IL-1、IL-2、IL-12、IL-15。 (二)促进体液免疫主要有IL-2、LL-4、IL-5、IL-6、IL-10、 IL-13等。 (三)刺激骨髓多能造血干细胞和域各系不同分化阶段前体 血细胞生长和分化主要有IL-3、IL-7、IL-11 (四)参与炎症反应称为重要炎症介质的ILS主要有IL-1 IL-6、IL-8和IL-16。 见图 其中IL-1、LL-6同TNF一样,均称为内源性致热原,在很大 程度上通过诱导产生IL-8等趋化因子而介导炎症反应

（1）交叉性（或重叠性）：不同的细胞因子可有相同或相似 的生物学活性 （2）双向性（或拮抗性）：特定的细胞因子在不同微环境或 作用的靶细胞不同，可能作用相反。 （3）网络性（细胞因子间可相互诱生、相互调节，彼此促进 或拮抗生物学功能） （4）细胞因子的抑制性调节 见图 ① 天然细胞因子受体拮抗物 与细胞因子受体结合后，并不 启动胞内信号转导 ② 可溶性细胞因子受体 与细胞因子结合后，可竞争性 抑制细胞因子与靶细胞受体结合。 ③ 具有负向调节作用的细胞因子 ④ 假受体 与细胞因子结合后，并不启动细胞内信号转导 第二节 细胞因子的种类及其生物学活性 0.8 学时 一般依据细胞因子的传统名称和生物学活性可分为六类。 一、白细胞介素（interleukins，ILs） 最初是指由白细胞产生又在白细胞间起调节作用的细胞因 子。现在的概念是指一类分子结构和生物学功能已基本明确，具 有重要调节作用而统一命名的细胞因子。功能有： （一）促进细胞免疫 主要有 IL-1、IL-2、IL-12、IL-15。 （二）促进体液免疫 主要有 IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、 IL-13 等。 （三）刺激骨髓多能造血干细胞和/或各系不同分化阶段前体 血细胞生长和分化 主要有 IL-3、IL-7、IL-11。 （四）参与炎症反应 称为重要炎症介质的 ILs 主要有 IL-1、 IL-6、IL-8 和 IL-16。 见图 其中 IL-1、IL-6 同 TNF 一样，均称为内源性致热原，在很大 程度上通过诱导产生 IL-8 等趋化因子而介导炎症反应

二、干扰素( interferon,IFN) 1.概念病毒等干扰素诱生剂作用于细胞后产生的一种具 有干扰病毒复制等功能的糖蛋白。 2.种类主要有三种类型。 [IFN-a主要由白细胞产生(24个亚型)。I型干扰素 [2]IFN-B主要由成纤维细胞产生。 型干扰素 [3]IFN-y主要由活化的T细胞产生。 Ⅱ型干扰素 Ⅰ型干扰素抗病毒功能强于免疫调节功能,对热、酸的稳定 性均不如Ⅱ型干扰素 3.生物学功能 [抑制病毒增殖 见图 [2]抗肿瘤作用 [3]免疫调节增强NK、CIL和Mo/M中细胞的活性 增强MHCⅠ、Ⅱ类分子表达 三、集落刺激因子( colony stimulating factor,CSF) 1.概念是一类能刺激骨髓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细胞集 落的细胞因子,称集落刺激因子 见图分 []粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子( GM-CSF) [2]粒细胞集落刺激因子(GCSF) [3]单核细胞集落刺激因子(MCSF) [4]多能集落刺激因子( Multi-CSF),即IL-3 [5]干细胞生长因子(SCF) [6]红细胞生成素(EPO) 四、肿瘤坏死因子( tumor necrosis factor,TNF) 因能使肿瘤组织发生出血性坏死,而得名。见图

二、干扰素（interferon，IFN） 1. 概念 病毒等干扰素诱生剂作用于细胞后产生的一种具 有干扰病毒复制等功能的糖蛋白。 2. 种类 主要有三种类型。 [1] IFN-α 主要由白细胞产生（24 个亚型）。Ⅰ型干扰素 [2] IFN-β 主要由成纤维细胞产生。 Ⅰ型干扰素 [3] IFN-γ 主要由活化的 T 细胞产生。 Ⅱ型干扰素 Ⅰ型干扰素抗病毒功能强于免疫调节功能，对热、酸的稳定 性均不如Ⅱ型干扰素。 3.生物学功能 [1] 抑制病毒增殖 见图 [2] 抗肿瘤作用 [3] 免疫调节 增强 NK、CTL 和 Mo/Mφ细胞的活性 增强 MHCⅠ、Ⅱ类分子表达 三、集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF） 1. 概念 是一类能刺激骨髓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细胞集 落的细胞因子，称集落刺激因子 见图分 类 [1] 粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF） [2] 粒细胞集落刺激因子（G-CSF） [3] 单核细胞集落刺激因子（M-CSF） [4] 多能集落刺激因子（Multi-CSF），即 IL-3。 [5] 干细胞生长因子（SCF） [6] 红细胞生成素（EPO） 四、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF） 因能使肿瘤组织发生出血性坏死，而得名。 见图

分型:[]TNF-a活化的单核/巨噬细胞产生 [2]TNF-B活化的T细胞产生,又称淋巴毒素(LT)。 功能:[1]对肿瘤细胞和病毒感染细胞有抑制生长作用 [2]对T、B细胞的生长有协同刺激作用 [3]重要的炎症介质 五、生长因子( growth factor,GF) 是一类主要具有刺激细胞生长功能的细胞因子。种类很多。 在免疫调节方面起重要作用的是转化生长因子(TGF-B) 该因子可使正常细胞获得在软琼脂中生长的性状(恶变细胞的重 要特性)因此得名 TGF-β的重要功能是对T细胞和单核/噬细胞活性有显著 抑制作用 六、趋化性细胞因子( chemokine) 是一个有众多成员的前炎性因子家族,多种淋巴细胞和非淋 巴细胞能产生此类因子。 主要功能:招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞 等进入感染发生的部位。 第三节细胞因子受体 0.3学时 细胞因子受体有单体、双体和多聚体,均可分为3个功能区, 即胞外区、跨膜区和胞内区。 细胞因子受体的分类 大致分为:免疫球蛋白超家族、Ⅰ型细胞因子受体家族、Ⅱl 型细胞因子受体家族、Ⅲ型细胞因子受体家族和趋化性细胞因子 受体家族 见图 、细胞因子受体介导的信号转导 难点 参见细胞因子受体介导的信号转导动画片

分型：[1] TNF-α 活化的单核/巨噬细胞产生 [2] TNF-β 活化的 T 细胞产生，又称淋巴毒素（LT）。 功能：[1] 对肿瘤细胞和病毒感染细胞有抑制生长作用。 [2] 对 T、B 细胞的生长有协同刺激作用 [3] 重要的炎症介质 五、生长因子（growth factor，GF） 是一类主要具有刺激细胞生长功能的细胞因子。种类很多。 在免疫调节方面起重要作用的是转化生长因子（TGF-β）。 该因子可使正常细胞获得在软琼脂中生长的性状（恶变细胞的重 要特性）因此得名。 TGF-β的重要功能是对 T 细胞和单核/巨噬细胞活性有显著 抑制作用。 六、趋化性细胞因子（chemokine） 是一个有众多成员的前炎性因子家族，多种淋巴细胞和非淋 巴细胞能产生此类因子。 主要功能：招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞 等进入感染发生的部位。 第三节 细胞因子受体 0.3 学时 细胞因子受体有单体、双体和多聚体，均可分为 3 个功能区， 即胞外区、跨膜区和胞内区。 一、细胞因子受体的分类 大致分为：免疫球蛋白超家族、Ⅰ型细胞因子受体家族、Ⅱ 型细胞因子受体家族、Ⅲ型细胞因子受体家族和趋化性细胞因子 受体家族 见图 二、细胞因子受体介导的信号转导 难点 参见细胞因子受体介导的信号转导动画片

CK结合细胞上相应受体启动复杂的细胞内分子间的相互作 用,引起细胞基因转录的变化。这一过程称为细胞的信号转导。 细胞因子受体为跨膜蛋白,分胞外区、跨膜区和胞浆区。 识别结合CK 启动信号转导 细胞因子受体家族的多数成员属多亚单位受体(一种是细胞 因子特异性结合亚单位,另一种是信号转导亚单位)。 信号转导亚单位常为若干种细胞因子的共有链(共有亚单 位),参与信号转导 见图 三、可溶性细胞因子受体(sCKR) 见图 存在于体液中。可由细胞分泌产生,也可由膜表面的CKR脱 落形成。 第四节细胞因子的生物学活性0.1学时 1.抗细菌作用 2.抗病毒作用 3.调节特异性免疫应答 4.刺激造血 5.促进血管的生成 第五节临床意义 02学时 、细胞因子及其受体水平与临床疾病 细胞因子的异常表达,常与临床上许多疾病的发生有密切的 关联 感染性疾病、炎症、自身免疫病、移植排斥反应等发生时, 常出现TNF、IL-1、I-6、IFN-γ等炎症因子表达增高现象。 某些细胞因子受体与一些疾病的发生有关;细胞因子受体的 表达水平,也可在一定程度上反映某些疾病的进展情况。 二、细胞因子与临床疾病的治疗

CK 结合细胞上相应受体启动复杂的细胞内分子间的相互作 用，引起细胞基因转录的变化。这一过程称为细胞的信号转导。 细胞因子受体为跨膜蛋白，分胞外区、跨膜区和胞浆区。 识别结合 CK 启动信号转导 细胞因子受体家族的多数成员属多亚单位受体（一种是细胞 因子特异性结合亚单位，另一种是信号转导亚单位）。 信号转导亚单位常为若干种细胞因子的共有链（共有亚单 位），参与信号转导。 见图 三、可溶性细胞因子受体（sCKR） 见图 存在于体液中。可由细胞分泌产生，也可由膜表面的 CKR 脱 落形成。 第四节 细胞因子的生物学活性 0.1 学时 1. 抗细菌作用 2. 抗病毒作用 3. 调节特异性免疫应答 4. 刺激造血 5. 促进血管的生成 第五节 临床意义 0.2 学时 一、细胞因子及其受体水平与临床疾病 细胞因子的异常表达，常与临床上许多疾病的发生有密切的 关联。 感染性疾病、炎症、自身免疫病、移植排斥反应等发生时， 常出现 TNF、IL-1、IL-6、IFN-γ等炎症因子表达增高现象。 某些细胞因子受体与一些疾病的发生有关；细胞因子受体的 表达水平，也可在一定程度上反映某些疾病的进展情况。 二、细胞因子与临床疾病的治疗

某些临床疾病已采用重组细胞因子作为药物进行治疗。 要求 掌握CK的概念、作用方式和特点、分类 掌握重要CK的产生细胞和主要作用 掌握CK生物学活性 了解CK的临床意义

某些临床疾病已采用重组细胞因子作为药物进行治疗。 要求： 掌握 CK 的概念、作用方式和特点、分类 掌握重要 CK 的产生细胞和主要作用 掌握 CK 生物学活性 了解 CK 的临床意义