5、细胞因子和免疫细胞膜分子

这是一篇关于5、细胞因子和免疫细胞膜分子的思维导图，细胞因子与免疫细胞膜分子在免疫系统中相互协作，共同维持免疫应答的平衡和稳定。

5、细胞因子和免疫细胞膜分子

• 细胞因子（CK）
  • 是指细胞在受刺激后合成并分泌的一类小分子多肽或糖蛋白，通过结合靶细胞表达的受体后介导多种生物学活性一般为可溶性表达，极个别可以以跨膜分子的形式表达，如TNF-Q。
    • 来源
      • 1.免疫细胞，如T、B淋巴细胞、NK细胞、单核巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。
      • 2.免疫相关细胞，如血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。
      • 3.某些肿瘤细胞，如骨髓瘤细胞、宫颈癌细胞和白血病细胞等。
    • 分类
      • 白细胞介素 (interleukin, IL)
        • •白细胞介素是一类主要由淋巴细胞、单核细胞产生，可调节免疫细胞间相互作用，参与免疫调节、造血以及炎症过程的细胞因子。目前已发现40多种白细胞介素。
        • • 1L-2、 1L-4、1L-5、1L-10、1L-12、1L-15等。
      • 干扰素 (interferon, IFN)【最早发现】
        • Ⅰ型干扰素
          • 包括IFN-α、IFN-β等，具有强的抗病毒和抗肿瘤作用。
          • 主要以抗病毒作用为主，①诱导机体产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制 ②激活NK细胞③提高靶细胞表面MHCI类分子水平，促进CTL的杀伤
        • II型干扰素
          • 即IFN-γ，具有广泛的免疫调节作用。
          • 主要以免疫调节作用为主，①诱导Th1产生，增强细胞免疫功能 ②促进APC表达MIHCⅡ/Ⅰ类分子，提高抗原提呈能力③抑制Th2
      • 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor,TNF）
        • 肿瘤坏死因子是针对革兰氏阴性细菌和其他感染微生物最重要的急性炎症反应分子，同时也是参与严重感染的系统性并发症的重要分子。
        • 根据其来源和结构不同，可分为TNF-α和TNF-β两类
        • 生物学作用： •1.活化巨噬细胞、粒细胞、杀伤性CD8+T细胞 •2.促进白细胞和内皮细胞黏附分子的表达 • 3.诱导急性期反应
      • 集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF）
        • 能刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子
        • 集落刺激因子在体内外均可选择性刺激造血祖细胞增殖、分化并形成某一谱系细胞集落的细胞因子。
          • ①粒细胞集落刺激因子
          • ②巨噬细胞集落刺激因子
          • ③粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子
          • ④干细胞因子
          • ⑤红细胞生成素
      • 趋化性细胞因子（chemokine）
        • 趋化性细胞因子是一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族，由多种淋巴细胞和非淋巴细胞所产生。可分为CC、CXC、C、CX3C四个亚家族。
      • 生长因子 (growth factor, GF)
        • 生长因子是一类可促进相应细胞生长和分化的细胞因子。包括转化生长因子β,TGF-β；表皮生长因子EGF；血管内皮生长因子VEGF；成纤维细胞生长因子FGF等
    • 细胞因子的共同特点
      • 多为小分子多肽：分子量8-30KD
      • 高效性：pmol即产生明显的生物学效应
      • 以自分泌、旁分泌为主，也能够以内分泌形式发挥作用：与其对应的特异性受体结合发挥作用
      • 多效性、重叠性、拮抗性、协同性
      • 短暂性（自限性）
      • 网络性
    • 细胞因子受体
      • •均为跨膜蛋白，由胞外段、跨膜区和胞浆区组成。
      • •细胞因子通过与靶细胞的特异性膜受体发挥生物学作用。
      • •细胞因子受体胞外段的结构特点可分为5个家族：
        • Ⅰ型細胞因子受体家族
        • Ⅱ型细胞因子受体家族（干扰素受体家族）
        • Ⅲ型细胞因子受体家族（肿瘤坏死因子受体超家族）
        • 免疫球蛋白超家族受体（IL-1受体家族）
        • 趋化性细胞因子受体家族
      • 细胞因子受体拮抗剂： IL-1受体拮抗剤（1L-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
    • 细胞因子的生物学功能
      • 参与免疫功能的调节
        • （1）参与免疫细胞的分化和发育：调控免疫细胞在中枢免疫器官和外周免疫器官的发育、分化，如I-7、IFN-Y、IL-4、IL-6的作用
        • （2）参与免疫应答和免疫调节：IFN-Y、IL-4、IL-10
        • （3）参与固有免疫：IFN-Y、IL-15
      • 参与炎症反应
        • TNF、IL-1、1L-6、IFN-y和趋化因子等被称为促炎细胞因子
      • 刺激造血
      • 调节细胞凋亡
      • 促进创伤修复
      • 参与神经内分泌免疫网络调控
• 免疫细胞膜分子
  • 白细胞分化抗原、表面标记和CD命名
    • 白细胞分化抗原的概念
      • 在细胞分化、成熟和发挥功能的过程中，不同谱系、不同发育阶段，甚至在不同功能状态，其表面表达的膜分子会发生变化。这些分子最早发现于白细胞，且与白细胞分化密切相关，故被称为白细胞分化抗原（LDA）
      • 组织分布：广泛分布在各种细胞表面。
      • 各种血细胞：白细胞，红细胞，血小板等。
      • 非造血细胞：血管内皮细胞，成纤维细胞等。
    • CD的概念
      • 以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法，将来自不同实验室的单克隆抗体所识别鉴定的同一种分化抗原归为一个分化群（CD），亦称CD分子或CD抗原。目前人CD分子已从CD1命名至CD370。
  • 免疫细胞膜分子的生物学作用
    • 参与免疫细胞黏附的膜分子
      • •细胞黏附分子（CAM）：是一类介导细胞与细胞间、细胞与细胞外基质（ECM）间相互接触和黏附结合的膜表面糖蛋白分子。
      • •黏附分子广泛分布于几乎所有细胞的表面，某些情况下也可从细胞表面脱落或分泌至体液中，成为可溶性黏附分子（SAM）。
      • •黏附分子根据其结构特点可分为整合素家族、选择素家族、免疫球蛋白超家族、黏蛋白样家族及钙依赖黏附素家族等。
    • 参与免疫细胞的识别、活化
      • •参与T细胞和B细胞识别与信号转导的膜分子。
      • •T细胞和B细胞特异性识别抗原并被激活是适应性免疫应答的关键环节，其中涉及到的CD分子主要包括CD3、CD4、CD8、CD2、CD79a（lgα）、CD79b(Igβ) , CD19, CD21, CD81.
    • 参与免疫细胞的效应
      • •介导T细胞效应的膜分子：
      • •Fas表达于靶细胞；FasL表达于活化的T细胞表面；当二者结合后，Fas向胞内传递死亡信号。
      • •介导B细胞效应的膜分子：
  • 细胞因子、免疫细胞膜分子与临床医药学
    • 参与疾病发生
      • （1）细胞因子风暴：IL-6，TNF-α，IFN-γ等促炎性细胞因子的显著升高
      • （2）白细胞黏附缺陷症（LDA）：①LDA-1：由于白细胞整合素B2亚单位基因发生突变致LFA-1合成障碍；② LDA-2：由于白细胞不表达SLex、CD15和CLA，从而不能与选择素E、P结合所致。
      • （3）获得性免疫缺陷综合征：CD4分子是HIV的受体，HIV感染导致CD4+T细胞病变，所导致的一系列临床症状。
      • （4）同种异体移植排斥反应：T细胞识别移植物细胞表面的移植抗原，活化后发挥破坏移植物的效应。T细胞识别、活化和产生效应需要多种细胞因子和膜分子的作用。
      • （5）肿瘤发生发展：某些肿瘤细胞分泌TGF-β和IL-10等细胞因子，抑制机体的免疫功能，参与肿瘤免疫逃逸。
    • 在疾病诊断中的应用
      • 细胞因子和膜蛋白参与多种疾病的发生发展，对其检测有助于相应疾病的诊断和以后判断。例如： （1）感染或炎症性疾病：IL-6，TNF-α和IFN-γ等促炎细胞因子增高。 （2）获得性免疫缺陷综合征：CD4阳性细胞绝对数下降和CD4+T细胞与 CD8+T细胞的比值下降
    • 在疾病预防和治疗中的应用
      • 增强或抑制细胞因子和膜蛋白的效应，有助于相应疾病的防治。例如： （1）抗病毒感染：干扰素。 （2）炎症性疾病的治疗：抗TNF- 单抗，抗I-6R单抗，TNF受体2-Fc融合蛋白等。 （3）肿瘤的免疫治疗：抗PD-1、PDL-1单抗等。 （4） 移植排斥反应的防治：抗CD3单抗，抗IL-2受体单抗等。
• 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）