細(xì)胞因子及其受體及演示文稿當(dāng)前第1頁\共有68頁\編于星期四\10點（優(yōu)選）細(xì)胞因子及其受體及當(dāng)前第2頁\共有68頁\編于星期四\10點2、作用對象：MQ--MCFMAFMIFLc--TFMFLCF干細(xì)胞-CSFG-CSFM-CSFEPOGM-CSF3、功能:白細(xì)胞介素、干擾素、集落刺激因子、腫瘤壞死因子、生長因子和趨化性細(xì)胞因子（三）細(xì)胞因子作用方式及特點誘導(dǎo)性分泌性

多源性多樣性高效性

受體性網(wǎng)絡(luò)性非MHC限制性短距性自限性拮抗性重疊性協(xié)同性

當(dāng)前第3頁\共有68頁\編于星期四\10點誘導(dǎo)性—抗原或有絲分裂原分泌性—自分泌或旁分泌多源性—一種CK來自多種免疫細(xì)胞

多效性—一種CK發(fā)揮多種生物效應(yīng)高效性—微量細(xì)胞因子可產(chǎn)生強的效應(yīng)受體性—CK需與受體結(jié)合才能發(fā)揮效應(yīng)重疊性—多種CK具有相同生物學(xué)效應(yīng)拮抗性—一種CK可抑制另一種CK的功能協(xié)同性—一種CK可強化另一種CK的功能網(wǎng)絡(luò)性—種類繁多數(shù)量龐大的細(xì)胞因子當(dāng)前第4頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第5頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第6頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第7頁\共有68頁\編于星期四\10點二、細(xì)胞因子的分類白細(xì)胞介素、干擾素、集落刺激因子、腫瘤壞死因子、生長因子和趨化性細(xì)胞因子（一）白細(xì)胞介素（IL）:IL1-IL30IL1--單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，活化Th細(xì)胞IL2--Th1產(chǎn)生，活化TBNKLAKIL4--Th2產(chǎn)生，誘導(dǎo)B細(xì)胞發(fā)生抗體類型轉(zhuǎn)換(IgM--IgE)(詳見表5-1)IL10--Th2產(chǎn)生,抑制免疫．當(dāng)前第8頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第9頁\共有68頁\編于星期四\10點（二）集落刺激因子(colony-stimulatingfactor,CSF)是指能夠刺激多能造血干細(xì)胞和不同發(fā)育分化階段的造血祖細(xì)胞增殖分化，在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)細(xì)胞集落的細(xì)胞因子。根據(jù)它們的作用范圍，分別命名為粒細(xì)胞CSF（G-CSF），巨噬細(xì)胞CSF（M-CSF），粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞CSF（GM-CSF）和多集落刺激因子(multi-CSF,又稱IL-3)，紅細(xì)胞生成素（EPO）、干細(xì)胞生長因子（SCF）等當(dāng)前第10頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第11頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第12頁\共有68頁\編于星期四\10點（三）干擾素干擾素（interferon,IFN）是最先發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子，可抵抗病毒的感染，干擾病毒的復(fù)制，因而命名為干擾素。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)，可將IFN分為IFN-、IFN-、IFN-。IFN-和IFN-主要由白細(xì)胞、纖維母細(xì)胞產(chǎn)生，合稱為I型干擾素。IFN-主要由活化T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生，也稱為II型干擾素。

當(dāng)前第13頁\共有68頁\編于星期四\10點IFN主要生物學(xué)作用是：抑制病毒復(fù)制；抗寄生蟲；抑制多種細(xì)胞增殖；參與免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤。IFN-的生物學(xué)活性有高度種屬特異性，其作用為：激活巨噬細(xì)胞并促進(jìn)其功能；促進(jìn)多種細(xì)胞表達(dá)MHCI類和II類分子；促進(jìn)Th0細(xì)胞分化為Thl細(xì)胞，并抑制Th2細(xì)胞增殖；促進(jìn)CTL成熟及活性；促進(jìn)B細(xì)胞分化，產(chǎn)生抗體及Ig類型轉(zhuǎn)換；激活中性粒細(xì)胞功能和NK細(xì)胞殺傷活性；激活血管內(nèi)皮細(xì)胞。當(dāng)前第14頁\共有68頁\編于星期四\10點（四）腫瘤壞死因子超家族腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNF)是一類能直接造成腫瘤細(xì)胞死亡的細(xì)胞因子。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)分為兩種，即TNF-和TNF-。前者由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生；后者由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生，又名淋巴毒素(lymphotoxin，LT)。TNF除有殺腫瘤細(xì)胞作用外，還可引起發(fā)熱和炎癥反應(yīng)，大劑量TNF-可引起惡液質(zhì)，呈進(jìn)行性消瘦，因而TNF-又稱惡液質(zhì)素。當(dāng)前第15頁\共有68頁\編于星期四\10點TNF-具有廣泛生物學(xué)活性，例如：參與炎性反應(yīng)和免疫應(yīng)答；抗腫瘤；參與內(nèi)毒素性休克、動脈硬化、靜脈血栓形成和脈管炎等病理過程；引起惡液質(zhì)。TNF-也可趨化和激活中性粒細(xì)胞，促進(jìn)黏附分子表達(dá)，但其不參與內(nèi)毒素性休克等病理過程。TNF-基因敲除小鼠外周淋巴結(jié)消失，提示TNF-在外周淋巴器官發(fā)育中具有重要作用。當(dāng)前第16頁\共有68頁\編于星期四\10點（五）趨化性細(xì)胞因子家族結(jié)構(gòu)相似、分子量約為8～l0kD、具有趨化功能的細(xì)胞因子，稱為趨化性細(xì)胞因子(chemokine)。目前已知的趨化性細(xì)胞因子達(dá)50種，它們均含4個半胱氨酸，并形成兩個內(nèi)部二硫鍵。趨化性細(xì)胞因子分為C-C、CXC、C、CX3C共4個亞家族CXC—IL8,趨化及激活中性粒細(xì)胞C-C—MCP,對單核-吞噬細(xì)胞有趨化和激活作用

當(dāng)前第17頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第18頁\共有68頁\編于星期四\10點（六）生長因子(growthfactor，GF)

生長因子是具有刺激細(xì)胞生長作用的細(xì)胞因子，包括轉(zhuǎn)化生長因子-(TGF-)、表皮細(xì)胞生長因子(EGF)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、血小板衍生的生長因子(PDGF)等。

當(dāng)前第19頁\共有68頁\編于星期四\10點(七)其他細(xì)胞因子1．白血病抑制因子(leukemiainhibitoryfactor，LIF)由活化的T細(xì)胞、單核細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生。LIF可調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和表型；可增加血小板數(shù)量；誘導(dǎo)肝急性期蛋白的產(chǎn)生等。LIF可直接作用于某些髓性白血病細(xì)胞，使其分化為單核細(xì)胞，喪失惡性增殖特性。當(dāng)前第20頁\共有68頁\編于星期四\10點2．腫瘤抑制素-M(oncostatinM，0SM)

乃由激活的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生。OSMR廣泛分布于多種腫瘤細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞表面。OSM的主要生物學(xué)功能是抑制腫瘤細(xì)胞生長。

當(dāng)前第21頁\共有68頁\編于星期四\10點三、細(xì)胞因子的結(jié)構(gòu)

不同細(xì)胞因子間結(jié)構(gòu)有很大的差異，一般多數(shù)細(xì)胞因子為小分子多肽，分子量不超過60kD，多由100個左右的氨基酸組成，分子量為8～10kD。不同細(xì)胞因子之間無明顯的氨基酸序列的同源性。多數(shù)細(xì)胞因子以單體形式存在，少數(shù)細(xì)胞因子為二聚體（如IL-5、IL-12、M-CSF、TGF-）或三聚體形式（如TNF）當(dāng)前第22頁\共有68頁\編于星期四\10點大多數(shù)細(xì)胞因子帶有糖基，但這些糖基多與細(xì)胞因子的生物活性無關(guān)，可能起延長細(xì)胞因子體內(nèi)半衰期的作用。當(dāng)前第23頁\共有68頁\編于星期四\10點四、細(xì)胞因子的生物學(xué)活性

細(xì)胞因子具有非常廣泛的生物學(xué)活性，包括促進(jìn)靶細(xì)胞的增殖和分化，增強抗感染和細(xì)胞殺傷效應(yīng)，促進(jìn)或抑制其它細(xì)胞因子和膜表面分子的表達(dá)，促進(jìn)炎癥過程，影響細(xì)胞代謝等。當(dāng)前第24頁\共有68頁\編于星期四\10點（一）免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)劑免疫細(xì)胞之間存在錯綜復(fù)雜的調(diào)節(jié)關(guān)系，細(xì)胞因子是傳遞這種調(diào)節(jié)信號必不可少的信息語言。例如在T-B細(xì)胞之間，T細(xì)胞產(chǎn)生IL-2、4、5、6、10、13、干擾素等細(xì)胞因子刺激B細(xì)胞的分化、增殖和抗體產(chǎn)生；而B細(xì)胞又可產(chǎn)生IL-12調(diào)節(jié)Th1細(xì)胞活性和TC細(xì)胞活性。在單核巨噬細(xì)胞與淋巴細(xì)胞之間，前者產(chǎn)生IL-1、6、8、10、干擾素、TNF-等細(xì)胞因子促進(jìn)或抑制T、B、NK細(xì)胞功能；當(dāng)前第25頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第26頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第27頁\共有68頁\編于星期四\10點（二）細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)劑例如TNF和TNF可直接造成腫瘤細(xì)胞的凋亡(apoptosis),使瘤細(xì)胞DNA斷裂,細(xì)胞萎縮死亡;干擾素、、可干擾各種病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制，從而防止病毒擴(kuò)散；LIF可直接作用于某些髓性白血病細(xì)胞，使其分化為單核細(xì)胞，喪失惡性增殖特性。當(dāng)前第28頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第29頁\共有68頁\編于星期四\10點（三）造血細(xì)胞刺激劑

從多能造血干細(xì)胞到成熟免疫細(xì)胞的漫長道路中，幾乎每一階段都需要有細(xì)胞因子的參與。最初研究造血干細(xì)胞是從軟瓊脂的半固體培養(yǎng)基開始的，在這種培養(yǎng)基中，造血干細(xì)胞分化增殖產(chǎn)生的大量子代細(xì)胞由于不斷擴(kuò)增而形成細(xì)胞集團(tuán)，稱為集落，而刺激造血干細(xì)胞形成細(xì)胞集落的細(xì)胞因子命名為集落刺激因子（CSF）。如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。

當(dāng)前第30頁\共有68頁\編于星期四\10點（四）炎癥反應(yīng)的促進(jìn)劑炎癥表現(xiàn)為局部的紅腫熱痛，病理檢查可發(fā)現(xiàn)有大量炎癥細(xì)胞如粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的局部浸潤和組織壞死，在這一過程中，一些細(xì)胞因子起到重要的促進(jìn)作用，如IL-1、IL-6、IL-8、TNF等可促進(jìn)炎癥細(xì)胞的聚集、活化和炎癥介質(zhì)的釋放,可直接刺激發(fā)熱中樞引起全身發(fā)燒,IL-8同時還可趨化中性粒細(xì)胞到炎癥部位,加重炎癥癥狀.在許多炎癥性疾病中都可檢測到上述細(xì)胞因子的水平升高.當(dāng)前第31頁\共有68頁\編于星期四\10點（五）其它許多細(xì)胞因子還參與非免疫系統(tǒng)的一些功能。例如IL-8具有促進(jìn)新生血管形成的作用；M-CSF可降低血膽固醇；IL-1刺激破骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞的生長；IL-6促進(jìn)肝細(xì)胞產(chǎn)生急性期蛋白等。這些作用為免疫系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的相互調(diào)節(jié)提供了新的證據(jù)。當(dāng)前第32頁\共有68頁\編于星期四\10點第二節(jié)

細(xì)胞因子受體(CKR）一．

膜型細(xì)胞因子受體（mCKR）:（一）分類：按結(jié)構(gòu)及功能分為五個家族1．造血生長因子家族（I型）：--WSXWSC-CEPO2．IFN家族（II型）IgSF:IgSF+WSXWS3．

TNFR:C-C-C-Cn(III型)４．趨化因子受體家族：７次跨膜的蛋白５．IgSF受體家族：當(dāng)前第33頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第34頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第35頁\共有68頁\編于星期四\10點HIV-1病毒株利用趨化因子受體CCR5或CXCR4來進(jìn)入免疫細(xì)胞。研究阻斷病毒利用CCR5的藥物已經(jīng)上市用于抗HIV治療，但目前尚沒有阻止病毒利用CXCR4受體的藥物獲得批準(zhǔn)。來自慕尼黑和那不勒斯的研究人員通過輕微改造一種具有抗HIV活性的合成肽生成了一種新化合物，將與趨化因子受體CXCR4的結(jié)合親和力提高了兩個數(shù)量級，大大提高了抗HIV的活性。這一研究進(jìn)展為設(shè)計出新型更有效對抗艾滋病的藥物邁出了重要的一步。

當(dāng)前第36頁\共有68頁\編于星期四\10點（二）

CKR受體的結(jié)構(gòu)：1單鏈:EPORG-CSFRa--結(jié)合細(xì)胞因子私有鏈2雙鏈：Il3RIL5RGM-CSFRa—私有鏈,β--信號傳導(dǎo)公有鏈3多鏈：IL2RIL4Raβγa—私有鏈,βγ--信號傳導(dǎo)公有鏈?zhǔn)荏w共有鏈可使多種不同細(xì)胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合,可發(fā)揮相同生物學(xué)效應(yīng)當(dāng)前第37頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第38頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第39頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第40頁\共有68頁\編于星期四\10點二可溶性細(xì)胞因子受體(sCKR）:為mCKR胞外區(qū).結(jié)合細(xì)胞因子特異性與mCKR相同,但缺少跨膜區(qū)及胞內(nèi)區(qū).(一)產(chǎn)生機制:1．蛋白水平膜受體脫落是形成sCKR的主要途徑.2．基因水平通過受體mRNA的不同剪接，或閱讀框架后移，使可溶性受體mRNA翻譯后，如同分泌型CK一樣直接分泌至胞外。當(dāng)前第41頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第42頁\共有68頁\編于星期四\10點（二）sCKR的生物學(xué)功能1．作為CK的轉(zhuǎn)運蛋白sCKR與CK結(jié)合，可將CK轉(zhuǎn)運至機體有關(guān)部位，增加局部CK濃度，從而更有利于CK在局部發(fā)揮作用。此外，sCKR還可穩(wěn)定CK，減緩CK“衰變”，從而發(fā)揮CK“慢性釋放庫”的作用，以維持并延長低水平CK的生物學(xué)活性。當(dāng)前第43頁\共有68頁\編于星期四\10點2．調(diào)節(jié)CK的生物學(xué)活性sCKR可通過多種途徑調(diào)節(jié)CK效應(yīng)，如：①作為膜受體的清除形式之一，使細(xì)胞對CK反應(yīng)性下降；②sCKR可與mCKR競爭性結(jié)合CK，對過量產(chǎn)生的CK起緩沖作用；③某些sCKR可上調(diào)CK效應(yīng)，如sIL-6R與IL-6特異性結(jié)合后可被靶細(xì)胞表面gpl30蛋白識別并傳遞刺激信號，從而促進(jìn)IL-6效應(yīng)的發(fā)揮；④sCKR可與膜型CK結(jié)合，通過逆向分泌(retrocrine)而介導(dǎo)反向信號的生物學(xué)效應(yīng)。當(dāng)前第44頁\共有68頁\編于星期四\10點sCKR對CK活性起抑制或增強作用，可能取決于CK與sCKR間濃度比。一般而言，高濃度sCKR可抑制相應(yīng)CK活性，而低濃度sCKR則可起增強作用。當(dāng)前第45頁\共有68頁\編于星期四\10點（三）sCKR的臨床意義1．sCKR與疾病診斷和預(yù)后檢測sCKR水平可用于某些疾病的早期輔助診斷，有助于判斷病程發(fā)展與轉(zhuǎn)歸，評估患者免疫功能狀態(tài)及預(yù)后。例如，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者滑膜液sIL-2R水平升高，可用于與其他關(guān)節(jié)炎的鑒別診斷；毛細(xì)胞白血病對IFN-治療有效者，其sIL-2R水平下降，復(fù)發(fā)時上升。當(dāng)前第46頁\共有68頁\編于星期四\10點2．sCKR與臨床治療多數(shù)sCKR與CK結(jié)合后可阻斷CK與膜受體結(jié)合，從而阻斷CK生物學(xué)活性，故可用于防治CK過量產(chǎn)生所致病理過程。例如、應(yīng)用sTNFR可減輕TNF在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及Crohn病中介導(dǎo)的病理損害，并可緩解內(nèi)毒素性休克病情；給動物局部注射sIL-lR可抑制IL-1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)等。當(dāng)前第47頁\共有68頁\編于星期四\10點第三節(jié)細(xì)胞因子與受體的相互作用結(jié)構(gòu)不同的細(xì)胞因子受體傳導(dǎo)細(xì)胞因子信號的分子機制不同。一種細(xì)胞可在多種細(xì)胞因子作用下表現(xiàn)出不同生物學(xué)活性，而同一種細(xì)胞因子作用于不同的靶細(xì)胞亦可表現(xiàn)出不同的生物學(xué)活性，這表明細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)機制相當(dāng)復(fù)雜。單種細(xì)胞因子的信號傳導(dǎo)可涉及到多條途徑。當(dāng)前第48頁\共有68頁\編于星期四\10點JAK-STAT途徑是近年來信號傳導(dǎo)領(lǐng)域中的重大進(jìn)展，是人們在研究干擾素信號傳導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn)的。目前認(rèn)為，該途徑在幾乎所有細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)中均起重要作用。JAK即Janus激酶，是一種非受體型蛋白酪氨酸激酶(PTK)。JAKs代表Janus家族蛋白酪氨酸激酶(TheJanusfamilyofproteintyrosinekinases)。當(dāng)前第49頁\共有68頁\編于星期四\10點JAK又稱兩面神激酶(Januskinase),它具有向內(nèi)和向外兩個面孔的羅馬天神-Janus命名.它既能催化與之相連的細(xì)胞因子受體發(fā)生酪氨酸磷酸化，又能磷酸化下游信號分子。在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中所起的作用也象個兩面神.STAT即信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signaltransducersandactivatorsoftranscription)。當(dāng)前第50頁\共有68頁\編于星期四\10點JAK-STAT途徑介導(dǎo)細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)的大體過程如圖5-2所示，首先是由細(xì)胞因子與其特異性受體結(jié)合，使受體形成二聚體或多聚體，然后受體胞內(nèi)段與JAK相互作用，使細(xì)胞因子受體發(fā)生酪氨酸磷酸化，并使JAK自身發(fā)生酪氨酸磷酸化而被激活，再與含有SH2結(jié)構(gòu)域的STAT相互作用，使其磷酸化，形成二聚體后進(jìn)入胞核內(nèi)，使基因轉(zhuǎn)錄激活，使細(xì)胞表現(xiàn)出一定的生物學(xué)活性。當(dāng)前第51頁\共有68頁\編于星期四\10點CK+CKR---多聚體—JAK--CKR磷酸化---STAT磷酸化—二聚體—胞核基因活化---生物學(xué)活性當(dāng)前第52頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第53頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第54頁\共有68頁\編于星期四\10點第四節(jié)

細(xì)胞因子與臨床CK是雙刃劍—免疫調(diào)節(jié)及疾病一．CK與疾病：1.高細(xì)胞因子血癥（細(xì)胞因子風(fēng)暴）--健康及強免疫力個體。GVHR、流感、膿毒血癥、類風(fēng)關(guān)、強直性脊椎炎—TNFaIL1

↑SARS：病原體→免疫細(xì)胞→ILl6TNFaIFNa→肺水腫、組織壞死、多器官功能衰竭→嚴(yán)重全身免疫反應(yīng)致死。CD28單抗-細(xì)胞因子風(fēng)暴2.CK減少--免疫缺陷腫瘤當(dāng)前第55頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第56頁\共有68頁\編于星期四\10點當(dāng)前第57頁\共有68頁\編于星期四\10點（三）可溶性細(xì)胞因子受體水平升高在某些疾病(如腫瘤、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎)條件下，可出現(xiàn)可溶性細(xì)胞因子受體(sIL2RsIL1R)的水平升高。這類分子可能結(jié)合細(xì)胞因子(IL2)，使其不再與膜表面的細(xì)胞因子受體(mIL2R)結(jié)合，因而封閉了細(xì)胞因子(IL2)的功能。當(dāng)前第58頁\共有68頁\編于星期四\10點二、細(xì)胞因子與治療細(xì)胞因子療法（cytokinetherapy）:即細(xì)胞因子補充和添加療法及細(xì)胞因子阻斷和拮抗療法。。重組細(xì)胞因子療效佳，副作用小，是一種全新的生物制劑，已廣泛用于腫瘤、感染（如肝炎、AIDS）、造血功能障礙、創(chuàng)傷、炎癥等治療。目前已批準(zhǔn)生產(chǎn)的細(xì)胞因子藥物包括干擾素、、，EPO，GM-CSF，G-CSF，IL-2，正在進(jìn)行臨床試驗的包括IL-1、3、4、6、11、M-CSF、SCF、TGF-等.(一)細(xì)胞因子補充和添加療法當(dāng)前第59頁\共有68頁\編于星期四\10點1．IFN-:主要用于治療病毒性感染和腫瘤。IFN-對于病毒性肝炎（主要是慢性活動性肝炎）、皰疹性角膜炎、帶狀皰疹、慢性宮頸炎等有較好療效。IFN-對于血液系統(tǒng)惡性疾病如毛細(xì)胞白血病（有效率達(dá)80%以上）等療效較顯著