临床执医-医学免疫学-007细胞因子及受体

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007细胞因子及受体

• 细胞因子的共同特点和分类
  • 概述
    • 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，是免疫细胞之间传递信息的重要介质之一。
  • 一、细胞因子的基本特征
    • (1)小分子可溶性蛋白质，多为糖蛋白。
    • (2)高效性，一般在较低浓度下即有生物学活性。
    • (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.自分泌方式：作用于分泌细胞自身。
    • 2.旁分泌方式：对邻近细胞发挥作用。
    • 3.内分泌方式：少数细胞因子通过循环系统对远距离的靶细胞发挥作用，表现为内分泌作用。
  • 三、细胞因子的功能特点
    • 1.多效性：一种细胞因子可以对不同的细胞发挥不同作用。
    • 2.重叠性：两种或两种以上的细胞因子具有同样或类似的生物学作用。
    • 3.协同性：一种细胞因子可增强另一种细胞因子的功能。
    • 4.拮抗性：一种细胞因子可抑制另一种细胞因子的功能。
    • 5.网络性：在免疫应答过程中，免疫细胞之间通过具有不同生物学效应的细胞因子相互刺激、彼此约束，形成复杂而有序的细胞因子网络，对免疫应答进行调节，维持免疫系统的稳态平衡。
• 细胞因子分类
  • 概述
    • 细胞因子种类繁多，命名的方法也不尽相同。例如，根据细胞来源，可将细胞因子分为淋巴因子、单核因子、脂肪因子等。根据结构和功能可将其分为六大类。
  • 1.白细胞介素(IL)
    • 早期发现细胞因子是由白细胞产生又在白细胞间发挥调节作用，故命名为白细胞介素(IL)。按照其发现顺序给予IL序号(如IL-1、IL-2等)并命名，目前已经命名38种
  • 2.集落刺激因子(CSF)
    • 它们可以分别诱导造血干细胞或祖细胞分化、增殖成为相应的细胞。
  • 3.干扰素(IFN)
    • 因具有干扰病毒复制的功能而得名。
  • 4.肿瘤坏死因子(TNF)家族
    • 肿瘤坏死因子因最初被发现其能造成肿瘤组织坏死而得名，包括TNF-a和TNF-β，前者主要由活化的单核/巨噬细胞产生，后者主要由活化的T细胞产生，又称淋巴毒素(LT)。TNF家族成员在调节免疫应答、杀伤靶细胞和诱导细胞凋亡等过程中发挥重要作用。
  • 5.生长因子(GF)
    • 泛指一类可促进相应细胞生长和分化的细胞因子。
  • 6.趋化因子
    • 是一类具有趋化功能的细胞因子。趋化因子除介导免疫细胞定向迁移外，还能活化免疫细胞，参与淋巴器官形成及免疫细胞发育，参与炎症反应，并启动和调控适应性免疫应答，调节血管生成、细胞凋亡等，并在自身免疫病以及移植排斥反应等病理过程中发挥作用。
• 细胞因子受体和细胞因子的功能
  • 一、细胞因子受体
    • 细胞因子受体的名称通常是在细胞因子名称后面加R表示。细胞因子受体均为跨膜分子由胞膜外区、跨膜区和胞质区组成，具有一般膜受体的特性。细胞因子与相应受体结合后启动细胞内的信号转导途径从而发挥效应。细胞因子可通过自分泌或旁分泌的方式调节自身受体的表达，亦可诱导或抑制其他细胞因子受体的表达。
    • 1.细胞因子受体共有链
      • 大多数细胞因子受体由2条或3条多肽链构成，其中1条(或2条)多肽链特异性结合细胞因子，称为细胞因子结合亚单位；另一条多肽链则转导信号，称为信号转导亚单位。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。
    • 2.可溶性细胞因子受体(sCKR)
      • 除了膜型受体外，大多数细胞因子受体还存在着可溶形式。sCKR可结合细胞因子，与相应的膜型受体竞争结合配体从而抑制细胞因子功能。
    • 3.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。
    • 4.细胞因子受体拮抗剂
      • 一些细胞因子的受体存在天然拮抗剂，如有些病毒可产生细胞因子结合蛋白，抑制细胞因子与相应受体的结合从而干扰机体的免疫功能。
  • 二、细胞因子的功能
    • (一)调控免疫细胞的发育、分化和功能
      • 1.调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化
      • 2.调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能
      • 骨髓多能造血干细胞(HSC)发育分化为不同谱系的免疫细胞的过程受到骨髓基质细胞分泌的多种细胞因子调控。胸腺微环境中产生的细胞因子对调控造血细胞和免疫细胞的增殖和分化亦起着关键作用。
    • (二)调控机体的免疫应答
      • 多种细胞因子通过激活相应的免疫细胞直接或间接调控固有免疫应答和适应性免疫应答，发挥抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等功能。
      • 1.抗感染作用：细胞因子参与抗感染免疫应答的全过程。当病原体感染时，机体的固有免疫和适应性免疫在细胞因子网络的调控下构成机体重要的抗感染防御体系，从而有效地清除病原体，保持机体的稳态和平衡。
      • 2.抗肿瘤作用：可直接杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞生长、增强机体对肿瘤细胞的杀伤。
      • 3.诱导细胞凋亡：诱导肿瘤细胞或病毒感染细胞发生调亡。
      • 细胞因子除了对免疫应答具有正向调节外，亦可发挥重要的负向调节，直接或间接抑制免疫细胞的功能。此外细胞因子还具有刺激造血，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，以及调控多种激素分泌等功能。
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