醫(yī)學(xué)免疫學(xué)精選課件07細胞因子

1、2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1第七章 細胞因子3細胞因子與臨床124細胞因子及其共同特點細胞因子的分類細胞因子的生物學(xué)活性5細胞因子受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1第七章2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2細胞因子(cytokine)是免疫原，絲裂原及其它因子刺激細胞所產(chǎn)生的具有生物活性的低分子量可溶性蛋白質(zhì)。共同特點多為小分子(830k)多肽；高效性:10-12mol/L；以自分泌(autocrine)，旁分泌(paracrine)，內(nèi)分泌（endocrine）形式發(fā)揮作用；多源， 多效，重疊；拮抗，協(xié)同，相加，成網(wǎng)。7.1

2、 細胞因子及其共同特點 神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細胞因子組成了細胞間信號分子系統(tǒng)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2細胞因2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院3細胞因子作用的多效性 (pleiotropy)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院3細胞因2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院4細胞因子作用的重疊性(redundancy)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院4細胞因2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院5細胞因子作用的協(xié)同與拮抗2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院5細胞因2022/1

3、0/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院67.2 細胞因子的分類234腫瘤壞死因子超家族集落刺激因子干擾素家族(interferon)白細胞介素(interleukin)157.生長因子趨化因子2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院67.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院77.2.1 白細胞介素(interleukin, IL)最初指由白細胞產(chǎn)生又在白細胞間發(fā)揮作用的細胞因子；現(xiàn)指能夠介導(dǎo)白細胞間及其他細胞間相互作用的細胞因子IL1IL352022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院77.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院8IL-1(淋

4、巴細胞刺激因子)細胞來源：主要由活化的單核巨噬細胞產(chǎn)生，包括IL-1、IL-1等多種。IL-1超家族IL-1RA、IL-18、IL-33主要生物學(xué)功能：局部低濃度免疫調(diào)節(jié)：協(xié)同刺激APC和T細胞活化，促進B細胞增殖和分泌抗體大量產(chǎn)生內(nèi)分泌效應(yīng)：誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成；引起炎癥、發(fā)熱和惡病質(zhì)IL-1IL-12022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院8IL-2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院9IL-2(T細胞生長因子)細胞來源：主要由Th1細胞產(chǎn)生主要生物學(xué)功能：活化T細胞、B細胞增殖和分化刺激NK細胞增殖，增強NK殺傷活性及產(chǎn)生細胞因子，誘導(dǎo)LAK細胞產(chǎn)生激活單核、巨

5、噬細胞2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院9IL-IL-2RbIL-2RgIL-2RaPc-JunPPSTAT5NF-kBPPc-Mycc-Fosc-JunElk1PJAK1IkBDegradationAkt/PKBPathwaySHCGTPGeneExpressionCytokineProductionPIP2PTENLckDAGPLC-gSTAT5NFATc-FosElk1MEKsIKKsRaf1Ca2+SOSGRB2ERKsPIP3CalcineurinJNKPI3KIL-2IL-2 PathwaySTAT5STAT5Pc-MycAkt/PKBPKCSYKJAK3Rasp

6、38IkBNF-kBIL-2RbIL-2RgIL-2RaPc-JunPPSTAT2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院11IL-4細胞來源：主要由Th2、肥大及嗜堿性粒細胞產(chǎn)生。主要功能：促細胞增殖、分化；誘導(dǎo)IgG1和IgE產(chǎn)生；促進Th0細胞向Th2細胞分化；抑制Th1細胞活化及分泌細胞因子；協(xié)同IL-3刺激肥大細胞增殖2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院11IL2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院12IL-10細胞來源：主要由Th2細胞產(chǎn)生, Tho細胞, 活化的B細胞,單核-巨噬細胞,kupffer細胞,肝細胞,角化細胞等。主要功能：提高B

7、細胞生存，增殖，抗體的產(chǎn)生；下調(diào)節(jié)的Th1細胞因子的反應(yīng)；巨噬細胞共刺激分子，MHC類抗原表達2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院12IL2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院13PPPPPPPPPPIL-10R2IL-10R2IL-10R1IL-10IL-6IL-1TNF BilirubinTYK2TYK2TYK2TYK2JAK1JAK1JAK1PI3K p38 p38MKK6MAPKAPK2NF-kBHO1HemeTTPTia1CD14BivRASOCS3TLR4LPSBiliverdinSTAT3JAK1Translation ModulationStabi

8、lity DeterminationInflamatoryCytokine GenesIL-10 Responsive Genes, Transcription of BCLXL, Cyclin-D1, D2, D3. Pim1, c-Myc & p19(INK4D)Inflamatory ResponsesAkt/PKBPathwayMAPK PathwaySBEIL-10 PathwayIL-10R1IL-10STAT3STAT3STAT3STAT3STAT3SOCS3STAT3STAT3CO 2009ProteinLC2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院13PP2022/

9、10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院14IL-12細胞來源：主要由樹突狀細胞、巨噬細胞產(chǎn)生主要功能：激活和增強NK細胞殺傷活性及IFN-產(chǎn)生；促進Th0細胞向Th1細胞分化，分泌IL-2、IFN-增強CD8+ CTL細胞殺傷活性可協(xié)同IL-2誘生LAK細胞IL-12空間結(jié)構(gòu)（PDB：1F45）2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院14IL2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院15干擾素抗病毒的機制2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院15干擾2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院16干擾素的分類I型IFN, IFN-, , IFN

10、由白細胞（主要為單核吞噬細胞）產(chǎn)生; IFN-: 成纖維細胞產(chǎn)生；二者受體相同;病毒, polyIC 可誘生II型IFN-, 活化的Th1細胞、 CD8+ CTL和NK細胞產(chǎn)生；抗原或有絲分裂原誘生2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院16干擾2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院17干擾素的生物學(xué)功能抗病毒和抗腫瘤誘導(dǎo)宿主細胞產(chǎn)生抗病毒蛋白，干擾病毒復(fù)制增強NK細胞對病毒感染細胞和腫瘤細胞殺傷促進MHC-I類分子表達，增強CTL對病毒感染細胞和腫瘤等靶細胞的殺傷免疫調(diào)節(jié)活化巨噬細胞, 促進APC(s)表達MHC-II類分子, 提高抗原遞呈能力；抑制Th2細胞分化及

11、細胞因子合成2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院17干擾2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院18TNF-組成: 同源三聚體細胞來源：巨噬細胞； T細胞、NK細胞和肥大細胞；主要功能低濃度（自分泌、旁分泌效應(yīng)）誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)；促進MHC-I類分子表達；殺傷腫瘤細胞中、高濃度（內(nèi)分泌效應(yīng)）：引起發(fā)熱；協(xié)同IL-1、IL-7.誘導(dǎo)肝細胞合成急性期蛋白；抑制骨髓造血干細胞的分裂；引起代謝紊亂，導(dǎo)致惡液質(zhì)；介導(dǎo)內(nèi)毒素致感染性休克。2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院18TN2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院19TNF-又稱淋巴毒素(lymp

12、hotoxin, LT)與TNF-的氨基酸序列為28%同源性，二者結(jié)合同一受體細胞來源：激活的T細胞生物學(xué)功能：與TNF-相似，在局部發(fā)揮效應(yīng)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院19TN2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院207.2.4 集落刺激因子集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)是選擇性刺激造血干細胞分化發(fā)育成某一細胞譜系的細胞因子。包括SCF, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, EPO, TPO, IL-32022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院207.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科

13、學(xué)與技術(shù)學(xué)院217.2.5 趨化因子(chemokine)能吸引白細胞向一定方向移行，也可刺激白細胞活化的小分子蛋白。分子量8K12K 自1987年發(fā)現(xiàn)第一個趨化因子IL-8以來，現(xiàn)已相繼發(fā)現(xiàn)50多種趨化因子?？筛鶕?jù)其N端保守性半胱氨酸殘的排列分為以下幾類2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院217.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院22CXC亞族（亞族）氨基端的兩個半胱氨酸被其它任一氨基酸分開主要代表：IL-8細胞來源： 活化的單核-巨噬細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞和巨核細胞主要功能：趨化中性粒細胞，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)

14、院22CX2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院23CC亞族(亞族)氨基端的兩個半胱氨酸相鄰主要代表：MCP-1(單核細胞趨化蛋白-1)細胞來源：活化的T細胞主要功能：趨化并活化單個核細胞（單核細胞和T細胞）2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院23CC2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院24C亞族(亞族)C亞族(亞族)氨基端只含有一個半胱氨酸主要代表：lymphotactin主要功能：趨化淋巴細胞CX3C亞族（亞族）兩個半胱氨酸被三個氨基酸隔開主要代表：Fractalkine主要功能：趨化淋巴細胞和巨噬細胞2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)

15、與技術(shù)學(xué)院24C亞2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院257.2.7. 生長因子(growth factor, GF)表皮生長因子(epithelial growth factor, EGF)成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor, FGF)神經(jīng)生長因子(nerve growth factor, NGF)肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor, HGF)血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor, PDGF)血管內(nèi)皮細胞生長因子(vascular endothelial cell gr

16、owth factor, VEGF)轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor-, TGF-)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院257.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院267.3 細胞因子的生物學(xué)活性調(diào)節(jié)固有免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答刺激造血促進凋亡，直接殺傷靶細胞促進創(chuàng)傷修復(fù)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院267.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院27細胞因子調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院27細胞2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院287.4 細胞

17、因子受體膜受體/可溶性受體膜受體可由兩個或以上亞基組成異源的二聚體或三聚體膜受體：胞外區(qū)（細胞因子結(jié)合區(qū)）跨膜區(qū)（富含疏水性氨基酸區(qū)）胞內(nèi)區(qū)（信號轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)）根據(jù)結(jié)構(gòu)特征可分為以下五類：2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院287.2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院29免疫球蛋白超家族結(jié)構(gòu)特點：膜外區(qū)具有免疫球蛋白樣功能區(qū)成員包括：IL-1、IL-7.、M-CSF、SCF等的受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院29免疫2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院30型細胞因子受體家族(造血因子受體家族)結(jié)構(gòu)特點：胞外區(qū)近N端有四個不連續(xù)保

18、守C殘基，其C端WSXWS基序。成員包括：IL-27、IL-9、IL-11、IL-13、IL-15、GM-CSF、G-CSF等的受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院30型2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院31型細胞因子受體家族(干擾素受體家族)結(jié)構(gòu)特點：膜外區(qū)近氨基端含有四個不連續(xù)保守半胱氨酸殘基。成員包括： IFN 、 IFN 、 IFN 、IL-10等的受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院31型2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院32型細胞因子受體家族(腫瘤壞死因子受體家族)結(jié)構(gòu)特點：膜外區(qū)富含半胱氨酸基序成員包括：

19、TNF、NGF、Fas、CD40等的受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院32型2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院33趨化因子受體家族(G蛋白偶聯(lián)受體家族)結(jié)構(gòu)特點：含有7個疏水性跨膜區(qū) ( -螺旋結(jié)構(gòu))，胞質(zhì)區(qū)與G蛋白結(jié)合。成員包括：結(jié)合CXC型趨化因子（如IL- 8）的CXCR， 結(jié)合CC型趨化因子（如MCP-1）的CCR2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院33趨化2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院34細胞因子受體家族示意圖2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院34細胞2022/10/16電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院35細胞因子受體肽鏈組成一條肽鏈：如EPO、G-CSF的受體及趨化因子受體家族成員；二條肽鏈：如IL-3、IL-5、GM-CSF等的受體三條肽鏈：如IL-2及IL-15的受體2022/10/15電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院35細胞2022/10/16電子