医学免疫学-细胞因子（CK）

医学免疫学思维导图，详细介绍了细胞因子的各个方面。细胞因子是由多种组织细胞，特别是免疫细胞产生的一类具有多种生物学活性的小分子多肽或糖蛋白。它们对于人体的免疫反应和生理功能至关重要。脑图列出了几种常见的细胞因子类型，包括干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)和肿瘤坏死因子(TNF)。这些细胞因子各自在人体的免疫反应中发挥着重要作用，例如增强机体的抗感染能力。

细胞因子（CK）

• 细胞因子的基本概念
  • 指由多种组织细胞，特别是免疫细胞产生的一类具有多种生物学活性的小分子多肽或糖蛋白。
• 细胞因子的分类
  • 干扰素(interferon, IFN)
    • 1型干扰素（IFN-α、IFN-β）
      • 来源
        • 主要由成纤维细胞，上皮细胞、浆细胞样树突状细胞、淋巴细胞和巨噬细胞产生。
      • 功能
        • 以抗病毒作用为主
        • 诱导体内组织细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制，抑制病毒感染和扩散；
        • 激活NK细胞，增强机体抗病毒和抗肿瘤作用；
        • 促进靶细胞表达MHCⅠ类分子，有助于CTL 杀伤病毒感染的靶细胞。
    • 2型干扰素（IFN-γ）
      • 来源
        • CD4+Th1细胞、CD8+CTL和NK细胞产生
      • 功能
        • 以免疫调节为主
        • ①诱导初始T细胞增殖分化为Th1细胞，参与适应性细胞免疫应答；
        • ② 促进抗原提呈细胞表达MHC Ⅰ/Ⅱ类分子，提高抗原加工提呈能力；
        • ③ 诱导B细胞发生IgG类别转换，产生高亲和力IgG抗体；
        • ④ 抑制Th2和Th17细胞形成，对上述免疫细胞介导的免疫应答产生负向调节作用；
        • ⑤ 激活巨噬细胞和NK细胞，增强机体抗感染和抗肿瘤免疫作用；
        • ⑥ 诱导体内组织细胞产生抗病毒蛋白干扰病毒复制，抑制病毒感染和扩散
    • 3型干扰素（IFN-λ）
      • 分类
        • IFN-λ1（IL-29）、IFN-λ2（IL-28A）、IFN-λ3（IL-28B）
      • 来源
        • 上皮细胞、髓样树突状细胞、浆细胞样树突状细胞和单核细胞产生
      • 功能
        • ① 在黏膜屏障组织部位产生抗病毒免疫保护作用；
        • ② 促进NK 细胞和T 细胞产生IFN-γ，增强抗肿瘤免疫作用；
        • ③ 通过促进Th1 型而降低Th2 型免疫应答，参与机体对自身免疫病、过敏性疾病和寄生虫感染的免疫调节。
  • 白细胞介素（interleukin, IL)
  • 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)
    • 一种能使肿瘤细胞发生出血坏死的细胞因子。
    • 其中CD40L 和FasL 在调节免疫应答和诱导靶细胞凋亡过程中发挥重要作用。
  • 集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)
    • 是指能够选择性刺激多能造血干细胞和不同发育阶段造血干细胞定向增殖分化，可在半固体培养基中形成不同细胞集落的细胞因子
  • 趋化因子(chemokine)
    • 一类结构具有较大同源性，分子量约为8~12kD，对白细胞具有趋化作用的细胞因
    • 根据趋化因子多肽链近氨基端两个半胱氨酸（C）残基的排列方式，将其分为C、CC、CXC、CX3C四个亚家族。
  • 生长因子(growth factor, GF)
    • 是一类可介导不同类型细胞生长和分化的细胞因子
    • 分类
      • 转化生长因子（TGF-β）对免疫应答起负向调节作用的细胞因子
      • 表皮生长因子(EGF)
      • 成纤维细胞生长因子(FGF)
      • 血小板衍生生长因子( PDGF)
      • 神经生长因子( NGF)
      • 血管内皮细胞生长因子（ VEGF）
• 细胞因子受体
• 细胞因子的共同特性
  • 理化特性
    • 1. 是低分子量（8 ~ 30KD）多肽或糖蛋白。
    • 2. 多以单体形式存在，少数为二聚体/多聚体。
  • 来源和产生特点
    • 多源性：各种免疫细胞和非免疫细胞都能产生细胞因子。
    • 2. 多样性：一种细胞可分泌多种细胞因子，几种不同类型的细胞也可产生一种或几种相同的细胞因子。
    • 3. 自限性：细胞因子的合成分泌是一个短暂自限的过程。
  • 作用方式
    • 旁分泌
      • 作用相邻细胞
    • 自分泌
      • 作用自身细胞
    • 内分泌
      • 血循环作用
  • 细胞因子的作用特点
    • 1.以较高的亲和力与其受体结合，具有高效性。
    • 2. 半衰期短，作用通常发生于几小时之内，具有时效性。
    • 3. 一种细胞因子可刺激多种不同类型的细胞产生多种生物学效应，称多效性
    • 4. 几种不同的细胞因子可刺激同一种靶细胞产生相同或相似的生物学效应，称重叠性。
    • 5. 一种细胞因子可增强另外一种细胞因子的功能，即协同效应。
    • 6. 一种细胞因子可抑制另外一种细胞因子的功能，即拮抗性。
    • 7. 各种细胞因子之间在合成分泌、受体表达、生物学效应等方面相互影响,相互调节,构成复杂的细胞因子网络，即网络性。
• 细胞因子的主要生物学作用
  • 调控CD4+初始T细胞分化
  • 参与和调控适应性免疫应答
    • ① IFN-γ 可促进APC表达MHC 分子和共刺激分子，有效启动适应性免疫应答；IL-10 可抑制APC 表达MHC 分子和共刺激分子，对适应性免疫应答的启动产生抑制作用。
    • 滤泡树突状细胞（FDC）产生的CXCL13（BLC-1）可将初始B 细胞和Th2/Tfh 细胞招募至淋巴滤泡，引发适应性体液免疫应答； 成熟髓样DC 通过分泌CCL18（DC-CK1）可将初始T 细胞招募至淋巴结深皮质区，二者结合相互作用可引发适应性细胞免疫应答；
    • IL-2 可促进T 细胞增殖分化介导产生细胞免疫效应；IL-4 和IL-13或IL-21、IFN-γ 和IL-17 可诱导B 细胞增殖分化，产生IgE 或IgG 类抗体发挥体液免疫效应； TGF-β则可抑制T、B 细胞介导产生的适应性体液和细胞免疫应答。
  • 增强机体抗感染免疫作用
    • 抗细菌等病原体感染:
      • IL-1、IL-6 、TNF-α等促炎细胞因子可诱导血管内皮细胞活化，使中性粒细胞和单核细胞黏附外渗参与炎症反应发挥抗
      • IL-8、MCP-1和MIP-1α 等趋化因子可募集活化中性粒细胞和单核- 巨噬细 胞，增强机体抗感染免疫应答能力；
      • IFN-γ、TNF-α、GM-CSF 可激活巨噬细胞，使其吞噬杀菌能力显著增强
    • 抗病毒感染
      • IFN-α 和IFN-β 可诱导正常组织细胞产生抗病毒蛋白抑制病毒复制或扩散
      • LT-α 可直接杀伤某些病毒感染的靶细胞，使病毒丧失寄生场所而被清除
      • IFN-γ 和IL-12 可激活NK 细胞，使其有效杀伤病毒感染细胞增强机体抗病毒免疫作用