《生物制药工艺学》课程教学资源（PPT课件）第二十章 细胞生长调节因子与组织制剂 第一节 细胞生长调节因子的概述 第二节 组织制剂

第二十章细胞生长调节因子与组织制剂 第一节细胞生长调节因子的概述 细胞生长调节因子的概念 细胞生长调节因子系在体内和体外对效应细胞的 生长、增殖和分化起调控作用的一类物质。 细胞生长因子常称为生长因子,实际上应包括负 性细胞生长因子,即细胞生长抑制因子,因此以细胞 生长调节因子来表达广义的细胞生长因子 在很多情况下,多种免疫细胞间的相互作用是通 过细胞因子介导的。在固有性免疫应答及适应性免疫 应答过程中,细胞因子表现出重要的功能

第二十章 细胞生长调节因子与组织制剂 第一节 细胞生长调节因子的概述 一、细胞生长调节因子的概念 细胞生长调节因子系在体内和体外对效应细胞的 生长、增殖和分化起调控作用的一类物质。 细胞生长因子常称为生长因子，实际上应包括负 性细胞生长因子，即细胞生长抑制因子，因此以细胞 生长调节因子来表达广义的细胞生长因子。 在很多情况下，多种免疫细胞间的相互作用是通 过细胞因子介导的。在固有性免疫应答及适应性免疫 应答过程中，细胞因子表现出重要的功能

细胞因子的共同特性 共同的特征: 1、绝大多数细胞因子是低分子量(15~30kD)的蛋 白或糖蛋白。天然的细胞因子由抗原、丝裂原或其他 刺激物活化的细胞分泌。 细胞因子通常以非特异方式发挥作用,即细胞因子 对靶细胞作用无抗原特异性,也不受MHC限制。大 多数细胞因子都以较高的亲和力和其受体结合,因此, 很微量(pM)的细胞因子就可对靶细胞产生显著的 生物学作用。细胞因子的分泌是一个短时自限的过程 这是因为,细胞因子的基因多在细胞受到刺激后开始 转录,转录出的mRNA在短时工作后即被降解

二、细胞因子的共同特性 共同的特征 ： 1、绝大多数细胞因子是低分子量（15～30kD）的蛋 白或糖蛋白。天然的细胞因子由抗原、丝裂原或其他 刺激物活化的细胞分泌。 细胞因子通常以非特异方式发挥作用，即细胞因子 对靶细胞作用无抗原特异性，也不受MHC限制。大 多数细胞因子都以较高的亲和力和其受体结合，因此， 很微量（pM）的细胞因子就可对靶细胞产生显著的 生物学作用。细胞因子的分泌是一个短时自限的过程。 这是因为，细胞因子的基因多在细胞受到刺激后开始 转录，转录出的mRNA在短时工作后即被降解

2、细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发 挥作用。 若某种细胞因子的靶细胞也是其产生细胞,则该 因子对靶细胞表现出的生物学作用称为自分泌效应; 若某种细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞,表 现出的生物学作用称为旁分泌效应,在高剂量时也 作用于远处的靶细胞,表现为内分泌效应。 3、一种细胞可产生多种细胞因子,不同类型的细胞 也可产生一种或几种相同的细胞因子。一种细胞因 子可对多种靶细胞发生作用,产生多种不同的生物学 效应,这种性质称为多效性;几种不同的细胞因子也 可对同一种靶细胞发生作用,产生相同或相似的生物 学效应,这种性质称为重叠性

2、细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发 挥作用。 若某种细胞因子的靶细胞也是其产生细胞，则该 因子对靶细胞表现出的生物学作用称为自分泌效应； 若某种细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，表 现出的生物学作用称为旁分泌效应 ，在高剂量时也 作用于远处的靶细胞，表现为内分泌效应。 3、一种细胞可产生多种细胞因子，不同类型的细胞 也可产生一种或几种相同的细胞因子。一种细胞因 子可对多种靶细胞发生作用，产生多种不同的生物学 效应，这种性质称为多效性；几种不同的细胞因子也 可对同一种靶细胞发生作用，产生相同或相似的生物 学效应，这种性质称为重叠性

种细胞因子可以抑制另外一种细胞因子的某种生物 学作用,表现为拮抗效应;可以增强另一种细胞因子 的某种生物学作用,表现为协同效应。众多细胞因子 在机体内存在,相互促进或相互抑制,形成十分复杂 的细胞因子网络。 细胞因子的分类和生物学活性 (一)细胞因子的种类 细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏 死因子、集落刺激因子、生长因子和趋化性细胞因子 六类。 白细胞介素(L)最初是指由白细胞产生又在白细 胞间发挥作用的细胞因子,后来发现白细胞介素可由 其他细胞产生,也可作用于其他细胞

一种细胞因子可以抑制另外一种细胞因子的某种生物 学作用，表现为拮抗效应；可以增强另一种细胞因子 的某种生物学作用，表现为协同效应。众多细胞因子 在机体内存在，相互促进或相互抑制，形成十分复杂 的细胞因子网络。 三 细胞因子的分类和生物学活性 （一）细胞因子的种类 细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏 死因子、集落刺激因子、生长因子和趋化性细胞因子 六类。 白细胞介素（IL）最初是指由白细胞产生又在白细 胞间发挥作用的细胞因子，后来发现白细胞介素可由 其他细胞产生，也可作用于其他细胞

干扰素(IFN)是最先发现的细胞因子,因其具 有干扰病毒感染和复制的能力故称干扰素。根据来源 和理化性质,可将干扰素分为、阝和γ三种类型。 IFN-a/β主要由白细胞、成纤维细胞和病毒感染的组 织细胞产生,也称为I型干扰素。INy主要由活化 T细胞和NK细胞产生,也称为Ⅱ型干扰素 肿瘤坏死因子(TNF)一种能使肿瘤发生出血 坏死的物质。肿瘤坏死因子分为TNF-和TNF阝两种, 前者主要由活化的单核-巨噬细胞产生,抗原刺激的T 细胞、活化的NK细胞和肥大细胞也分泌TNF TNF-阝主要由活化的T细胞产生,又称淋巴毒素

干扰素（IFN）是最先发现的细胞因子，因其具 有干扰病毒感染和复制的能力故称干扰素。根据来源 和理化性质，可将干扰素分为α、β和γ三种类型。 IFN-α／β主要由白细胞、成纤维细胞和病毒感染的组 织细胞产生，也称为Ⅰ型干扰素。IFN-γ主要由活化 T细胞和NK细胞产生，也称为Ⅱ型干扰素。 肿瘤坏死因子（TNF）一种能使肿瘤发生出血 坏死的物质。肿瘤坏死因子分为TNF-α和TNF-β两种， 前者主要由活化的单核-巨噬细胞产生，抗原刺激的T 细胞、活化的NK细胞和肥大细胞也分泌TNF-α。 TNF- β主要由活化的T细胞产生，又称淋巴毒素

集落刺激因子(CSF)是指能够刺激多能造血 干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖 分化,并在半固体培养基中形成相应细胞集落的细 胞因子。 生长因子(GF)是具有刺激细胞生长作用的细 胞因子。多种未以生长因子命名的细胞因子也具有 刺激细胞生长的作用,从这个意义上讲,它们也是 生长因子,如Ⅱ-2是T细胞的生长因子,TNF是成纤 维细胞的生长因子。有些生长因子在一定条件下也 可表现对免疫应答的抑制活性,如TGFβ可抑制细胞 毒性T淋巴细胞(CTL)的成熟及巨噬细胞的激活

集落刺激因子（CSF）是指能够刺激多能造血 干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖 分化，并在半固体培养基中形成相应细胞集落的细 胞因子。 生长因子（GF）是具有刺激细胞生长作用的细 胞因子。多种未以生长因子命名的细胞因子也具有 刺激细胞生长的作用，从这个意义上讲，它们也是 生长因子，如IL-2是T细胞的生长因子，TNF是成纤 维细胞的生长因子。有些生长因子在一定条件下也 可表现对免疫应答的抑制活性，如TGFβ可抑制细胞 毒性T淋巴细胞（CTL）的成熟及巨噬细胞的激活

趋化性细胞因子是一个蛋白质家族,由十余种结 构有较大同源性、分子量多为8~10kD的蛋白组成。 趋化性细胞因子主要由白细胞与造血微环境中的 基质细胞分泌,可结合在内皮细胞的表面,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 淋巴细胞趋化蛋白,对淋巴细胞有趋化作用

趋化性细胞因子是一个蛋白质家族，由十余种结 构有较大同源性、分子量多为8～10kD的蛋白组成。 趋化性细胞因子主要由白细胞与造血微环境中的 基质细胞分泌，可结合在内皮细胞的表面，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。 淋巴细胞趋化蛋白，对淋巴细胞有趋化作用

细胞生长调节因子的一般制备方法与活性测定 (一)一般制备方法 细胞生长调节因子以提取方法制备得量很低,主 要是通过组织培养获得 动物细胞培养 1、基本概念 体外培养就是将活的生物体结构成分或者活的徼 小个体放到体外环境中让共生存和生长的技术 部分培养所培养的生物成分无外乎有两种结构形 式,其一是小块组织或称为组织块,其二是将生物组 织分散后制成的单个细胞 体外培养分为原代培养和继代培养两大类

二、细胞生长调节因子的一般制备方法与活性测定 （－）一般制备方法 细胞生长调节因子以提取方法制备得量很低，主 要是通过组织培养获得。 动物细胞培养 1、基本概念 体外培养就是将活的生物体结构成分或者活的微 小个体放到体外环境中让共生存和生长的技术。 部分培养所培养的生物成分无外乎有两种结构形 式，其一是小块组织或称为组织块，其二是将生物组 织分散后制成的单个细胞。 体外培养分为原代培养和继代培养两大类

从生物体内取出而用于培养的小块组织一般称为外植 块(对于动物组织的称谓)、外植体(对于植物材料 的称谓)或者简称植块。由组织块分散后制成的单个 细胞一般称为分离的细胞或者分散的细胞。 无论是外植块还是分散的单个细胞都可以直接用 于培养 体外培养可分为植块培养法和分离(散)细胞 培养法两大类方法。前者就是将植块直接进行培养, 使之在体外条件下存活和生长;而后者就是将细胞悬 液用于培养,使分散的细胞在体外条件下存活和生长。 体外培养的结果无外乎有两种,一是维持生存,一是 发生显著增长

从生物体内取出而用于培养的小块组织一般称为外植 块（对于动物组织的称谓）、外植体（对于植物材料 的称谓）或者简称植块。由组织块分散后制成的单个 细胞一般称为分离的细胞或者分散的细胞。 无论是外植块还是分散的单个细胞都可以直接用 于培养。 体外培养可分为植块培养法和分离（散）细胞 培养法两大类方法。前者就是将植块直接进行培养， 使之在体外条件下存活和生长；而后者就是将细胞悬 液用于培养，使分散的细胞在体外条件下存活和生长。 体外培养的结果无外乎有两种，一是维持生存，一是 发生显著增长

切取意欲培养的动物器官或大组织块 洗去血污 嬲除多余成分 切成约1mm3大小的植块 将所取组织剪碎 用于植块培养 蛋白酶溶液消化 机被方法吹打组织块 不锈钢网筛过滤 对滤过液离心(<1000r/min,<l0min) ↓ 用培养液悬浮成细胞悬液 计数并调节细胞密度 用于分离细胞培养 图2-1植块与分离细胞原代培养的材料制备过程示意图