第六章 细胞因子

导图详细介绍了细胞因子的特征，功能和分类，便于大家更好的理解与记忆。免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质，通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应，调控免疫应答。

第六章 细胞因子

• 第一节 细胞因子的共同特点
  • （一）细胞因子的基本特征
    • 细胞因子是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质，通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应，调控免疫应答，在一定条件下也参与炎症等多种疾病的发生。
    • （1）小分子可溶性蛋白质（8~30kD），多为糖蛋白。
    • （2）高效性，一般在较低浓度下（pmol/L）即有生物学活性。
    • （3）通过结合细胞表面相应受体发挥生物学效应。
    • （4）可诱导产生，且合成具有自限性。
    • （5）半寿期短。
    • （6）效应范围小，绝大多数为近距离发挥作用。
  • （二）细胞因子的作用方式
    • （1）自分泌
    • （2）旁分泌
    • （3）内分泌
  • （三）细胞因子的功能特点
    • （1）多效性
    • （2）重叠性
    • （3）协同性
    • （4）拮抗性
    • （5）网络性
• 第二节 细胞因子的分类
  • 根据细胞因子的结构和功能可将细胞因子分为六大类：
    • 白细胞介素
      • interleukin，IL
    • 集落刺激因子
      • colony-stimulating factor，CSF
    • 干扰素
      • interferon，IFN
    • 肿瘤坏死因子家族
      • tumor necrosis factor，TNF
    • 生长因子
      • growth factor，GF
    • 趋化因子
      • chemokine
        • 是一类结构相似，分子量约8~12kD，具有趋化功能的细胞因子。
        • 根据靠近氨基端的C的个数以及排列顺序将趋化因子分为四个亚家族：
          • C亚家族
          • CC亚家族
          • CXC亚家族
          • CX3C亚家族
  • 固有免疫应答中的重要细胞因子
  • 适应性免疫应答中的重要细胞因子
• 第三节 细胞因子受体
  • （一）细胞因子受体根据其结构特点被分为以下六个家族
    • 细胞因子受体（跨膜糖蛋白）
      • 膜外区（细胞因子结合区）
      • 跨膜区（富含疏水性氨基酸区）
      • 胞质区（信号转导区）
    • Ⅰ型细胞因子受体家族（血细胞生成素受体家族）
    • Ⅱ型细胞因子受体家族（干扰素受体家族）
    • 肿瘤坏死因子受体家族
    • 免疫球蛋白超家族受体（IL-1R家族）
    • IL-17受体家族
    • 趋化因子受体家族（7次跨膜受体家族）
    • 特异性趋化因子受体：少数趋化因子受体仅与一种配体结合。
    • 共享性趋化因子受体：多数情况下，一种趋化因子受体可结合多个配体，一种配体也可与多个受体结合。
  • （二）细胞因子受体共有链
    • 在细胞因子受体中，信号转导亚单位常可共用，称为细胞因子受体共有链。
      • 共有γ链（γc）
      • 共有β链（βc）
      • gp130
  • （三）可溶性细胞因子受体
    • 除了膜型受体外，大多数细胞因子受体还存在着可溶形式，主要存在于血清等体液中，称为可溶性细胞因子受体。来自膜型受体的脱落；或通过受体mRNA水平的差异剪接而产生。
      • 与相应的膜型受体竞争结合配体分子而起到抑制细胞因子功能的作用
      • 作为细胞因子转运蛋白，将细胞因子运至机体局部达到高浓度，充分发挥细胞因子的生物学效应
      • 膜型受体的正常代谢途径，有利于细胞因子受体恢复至正常水平
      • 与某些疾病的关系：检测其水平有助于疾病的诊断及病程发展和转归的监测（如sIL-2R、sTNFR）
  • （四）细胞因子诱饵受体
    • 此类受体胞质段缺乏信号结构域，与相应细胞因子结合后不能启动生物学效应，反而使细胞因子失活，或者介导细胞因子内化后被降解，从而负向调控细胞因子活性。例如TNF诱饵受体、IL-1 Ⅱ型受体、IL-13R α2亚单位等。
  • （五）细胞因子受体拮抗剂
    • IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）
    • 有些病毒可产生细胞因子结合蛋白
    • 人工制备的细胞因子结合物或受体拮抗剂
• 第四节 细胞因子的免疫学功能
  • （一）调控免疫细胞的发育、分化和功能
    • 调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化
    • 调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能
  • （二）调控机体的免疫应答
    • 抗感染作用
      • 细胞因子调节Th细胞为核心的抗感染免疫应答
      • 细菌感染时巨噬细胞释放细胞因子的局部和全身效应
    • 抗肿瘤作用
    • 诱导细胞凋亡
    • 发挥负向免疫调控作用
  • （三）其他功能
    • 具有刺激造血
    • 促进组织创伤的修复，促进血管的生成
    • 参与中枢神经系统发育和损伤修复
    • 调控多种激素分泌等
• 第五节 细胞因子与临床
  • （一）细胞因子与疾病的发生
    • 细胞因子风暴（高细胞因子血症）：移植物抗宿主病；急性呼吸窘迫综合征（ARDS）；脓毒血症；系统性炎症反应综合征（SIRS）；流感
    • 致热与炎症病理损害：IL-1、TNF-α和IL-6均为内源性致热原
    • 肿瘤的发生及免疫逃逸：IL-1，IL-6，IL-6R，IL-10，TGF-β
    • 参与多种免疫系统相关疾病（超敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病、器官移植排斥反应等）
    • 参与代谢性疾病：IL-1、IL-6、IL-18、TNF-α、多种脂肪因子
  • （二）细胞因子与疾病的治疗
    • 细胞因子直接治疗
    • 细胞因子拮抗治疗
• 小结
  • 细胞因子是一类小分子可溶性蛋白质，包括白细胞介素、集落刺激因子、干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子、趋化因子等。
  • 细胞因子以自分泌、旁分泌或内分泌的形式作用，具有多效性、重叠性、协同性、拮抗性及网络性。
  • 细胞因子与特定的受体结合，根据胞外区的结构类型将细胞因子受体分为6大类。
  • 细胞因子产生特定的免疫学功能，调控免疫细胞发育分化与功能，参与机体免疫应答（抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等）以及组织损伤修复等。
  • 细胞因子参与多种疾病的发生，以细胞因子为靶点的生物制剂在肿瘤、自身免疫病、免疫缺陷、感染等治疗方面获得广泛的临床应用。