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一. 基本概念
关键词:多种细胞,尤其是免疫细胞产生,有生物活性,小分子量的多肽或糖蛋白
作用:细胞间信息传递,参与固有/适应性免疫
二. 细胞因子分类
(一) 按照产生CK的细胞分
单核巨噬细胞产生:IL-1,IL-6,TNF-α
Th1/2细胞产生: IL-2-6, 9-14, IFN-γ, TNF-β
其它细胞产生:红细胞生成素(EPO),TNF-α, IFN-β
(二)按照功能分类
1. 白细胞介素 (interleukin,IL): 淋巴细胞、单核-巨噬细胞产生,介导白细胞间相互作用,调节细胞的生长分化,参与免疫应答和介导炎症反应等。包括IL-1---IL-30
IL-1: 单核-巨噬细胞产生
作用:局部低浓度-免疫调节,刺激T细胞活化,促进B细胞增殖和分泌抗体
大量产生-内分泌效应,诱导肝脏急性期蛋白(eg, MBL)产生,调节下丘脑中枢,引起发热
IL-2:(T细胞生长因子,TCGF):主要由Th1细胞产生
作用:促进T细胞增殖分化和产生细胞因子;
刺激NK细胞增殖,增强NK杀伤活性
促进B细胞增殖和分泌抗体
激活巨噬细胞
IL-4: 主要由Th2细胞,肥大细胞及嗜碱性粒细胞产生
作用:促进活化B细胞增殖和分化
抑制Th1细胞活化和分泌细胞因子
产生IgE类抗体 (与青霉素过敏性休克相关)
协同IL-3刺激肥大细胞增殖等
IL-5:主要由Th-2细胞产生
作用与IL-4类似,除了促进活化B细胞产生的是IgA
IL-6:主要由单核巨噬细胞,Th2细胞等产生
作用:引发炎症反应
调节下丘脑中枢,引起发热
刺激肝细胞合成急性期蛋白
IL-8:主要由单核巨噬细胞产生
作用:趋化作用,吸引中性粒细胞,并使其活化从而吞噬消灭病原异物
IL-10:抑制作用,负向调节 主要由Th2细胞和单核巨噬细胞细胞产生
作用: 抑制促炎症细胞因子产生
抑制Th1细胞合成IL-2, IFN-γ等细胞因子
促进B细胞分化增殖
IL-12:主要由单核-巨噬细胞,B细胞产生
作用:促进Th0细胞向Th1细胞分化,分泌IL-2和IFN-γ
抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成
2. 干扰素 (Interferon, IFN):抗病毒,抗肿瘤及免疫调节等的可溶性糖蛋白。I型和II型来源于不同细胞,产生原因不同,生物活性类似,各有侧重
按照来源,结构及生物学性质分类:
I型包括IFN-α,IFN-β:
IFN-α由白细胞(主要为单核巨噬细胞)产生;IFN-β由成纤维细胞产生
两者均由病毒感染细胞产生
生物学活性/作用:抗病毒和抗肿瘤(主)和免疫调节
诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白,干扰病毒复制
增强NK细胞杀伤作用
促进MHC-I类分子表达
II 型:IFN-γ
主要来源于活化的Th1细胞,CD8+CTL细胞,NK细胞
由抗原或有丝分裂原诱导产生
生物学活性/作用:抗病毒和抗肿瘤和免疫调节(主)
增强细胞免疫应答,促进B细胞分化增殖
抑制Th2细胞分化及细胞因子合成
活化巨噬细胞
促进APC表达MHC-II类分子,提高抗原提呈能力
促进MHC-I类分子表达,增强NK和CTL细胞杀伤活性
3. 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor, TNF):直接间接诱导肿瘤细胞凋亡的细胞因子
分类
TNF-α:活化的单核-巨噬细胞产生
TNF-β:活化的T细胞产生,也称为淋巴毒素
两种TNF的分子量为51KD,结构为同源三聚体,具有相同的结合受体和生物活性
生物学活性:
杀瘤,抑瘤作用:直接杀伤;激活NK细胞和巨噬细胞,间接杀伤;损伤血管内皮细 胞,形成血栓,阻断肿瘤组织的血流供应,导致肿瘤出血坏死
免疫调节:刺激靶细胞合成分泌细胞因子;增强T/B细胞的增殖反应;增强Tc细胞对靶细胞的杀伤作用
促进炎症反应:分泌IL-1,IL-8等炎症因子和趋化因子,增强中性粒细胞和单核吞噬细胞的吞噬功能
4. 集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF):促进造血细胞,尤其是造血干细胞增殖、分化和成熟的因子
干细胞生成因子,SCF:诱导造血干细胞分化为淋巴样干细胞和髓样干细胞
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage-CSF, GM-CSF):髓样干细胞分化为粒细胞-巨噬细胞
粒细胞集落刺激因子,granulocyte-CSF: 再进一步分化为中性粒细胞
巨噬细胞集落刺激因子,macrophage-CSF,M-CSF):再进一步分化为单核巨噬细胞
红细胞生成素(erythropoietin,EPO):髓样干细胞分化为红细胞
多能集落刺激因子(multi-CSF)
5. 趋化因子 (chemokine, CK):吸引免疫细胞(血液中的单核细胞,中性粒细胞,淋巴细胞等)到免疫应答局部,参与免疫调节与免疫病理反应
IL-8: 趋化及活化中性粒细胞
MCP-1:单核细胞趋化蛋白-1
6. 生长因子 (Growth Factor, GF):介导不同类型细胞生长和分化
转化生长因子β(transforming growth factor-β, TGFβ):负向调节,免疫抑制调节剂
表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)
成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)
三. 细胞因子共同特点
1. 理化特性:大部分为低分子量(15-30KD),100个左右氨基酸组成,多数以单体形式存在,只有少数细胞因子以二聚体(IL-5,12),三聚体(TNF)存在
2. 多源性:一种细胞因子可以由不同类型细胞产生,一种细胞可以产生不同的细胞因子
3. 生物学功能的多效性:多种功能
4. 高效,半衰期多,含量小,活性高:与细胞因子与特异性受体之间的极高亲和力有关
5. 生物学作用重叠性,协同性,拮抗性
6. 需要与响应的受体结合才可以发挥作用
7. 作用方式是非特异性的
四. 生物学作用,功能,活性
1. 调节固有免疫应答
IL-1,IL-6,TNF-α,炎症反应
IL-2,IFN-γ,活化巨噬细胞,NK细胞
2. 调节适应性免疫应答
Th1与Th2之间通过IL-4和IFN-γ互相一直,Th1可以分泌IL-2,IFN-γ促进B细胞分泌IgG,Th2分泌IL-4,5,10,13促进B细胞分泌IgG,IgE
3. 刺激造血细胞分化发育
4. 细胞毒性效应
5. 促进损伤修复,VEGF,TGF-β
五. 应用:疾病诊断和治疗
1. 组织纤维化疾病:TGF-β
2. 传染性疾病:IFN-α,肝炎治疗
3. 炎症性疾病,类风湿,TNF-α