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细胞因子、白细胞分化抗原和黏附分子

第 五 讲. 细胞因子、白细胞分化抗原和黏附分子. 一、细胞因子. Cytokine (CK). （一）细胞因子的概念. 主要指由免疫细胞和非免疫细胞经刺激诱导而合成和分泌的一类生物活性物质； 多属于小分子多肽和糖蛋白； 具有非特异性调节免疫应答和介导炎症反应、刺激造血、参与组织修复等多种功能。. （二）细胞因子的共同特征. 1 ）均为 低分子量 ( 8~30 kDa) 的多肽或糖蛋白； 2 ）多源性、短暂的自限性分泌； 3 ）大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生，以 自分泌或旁分泌 的方式发挥作用；

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细胞因子、白细胞分化抗原和黏附分子

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Presentation Transcript

  1. 第 五 讲 细胞因子、白细胞分化抗原和黏附分子

  2. 一、细胞因子 Cytokine (CK)

  3. （一）细胞因子的概念 • 主要指由免疫细胞和非免疫细胞经刺激诱导而合成和分泌的一类生物活性物质； • 多属于小分子多肽和糖蛋白； • 具有非特异性调节免疫应答和介导炎症反应、刺激造血、参与组织修复等多种功能。

  4. （二）细胞因子的共同特征 • 1）均为低分子量(8~30 kDa)的多肽或糖蛋白； • 2）多源性、短暂的自限性分泌； • 3）大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生，以自分泌或旁分泌的方式发挥作用； • 4）高效性，与CK受体的亲和力高，pM水平即可发挥明显的生物学效应； • 5）生物学效应的复杂性： • 多效性、重叠性、拮抗性、协同性、网络性

  5. 细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式 作用于分泌细胞自身 自分泌 autocrine 作用于比邻细胞 旁分泌 paracrine 血液循环 内分泌 endocrine 远距离作用

  6. 活化、增殖、分化 B 多效性 pleiotropy IL-4 增殖 胸腺细胞 增殖 肥大细胞

  7. 均有刺激B细胞增殖的功能 重叠性 redundancy IL-2、 IL-4、 IL-5 B 更有效地诱导IgE类别转换 协同性 synergy B IL-4 + IL-5 B细胞 IFN-g 阻断IL-4诱导类别转化的作用，IL-4抑制IFN-g IL-4 B 拮抗性antagonism IFN-g

  8. 多相性网络性效应

  9. （三）细胞因子的分类 按来源分（已很少使用） • 淋巴因子（lymphokines） • 单核因子（monokines）

  10. 细胞因子的功能分类 • 白细胞介素(interleukin, IL) • 干扰素(Interferon, IFN) • 集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF) • 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF) • 趋化因子(chemokine) • 生长因子(Growth factor, GF)

  11. 1）白细胞介素(Interleukin,IL) 1 产生细胞：淋巴细胞、单核吞噬细胞等 2 作用：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 3 种类：IL-1--IL-30

  12. 各类IL的主要功能 • IL-1 发热, 促进T、B细胞增殖分化 • IL-2 T细胞生长因子， 增强NK细胞和LAK细胞的杀伤活性 • IL-3 刺激骨髓多能干细胞的增殖分化 • IL-4促进B细胞增殖分化，诱导B细胞发生Ig类别转换， 产生IgE或IgG类抗体；抑制Th1细胞 • IL-5: 促进B细胞增殖分化，诱导B细胞发生Ig类别转换， 产生IgA类抗体；刺激T细胞增殖分化

  13. 各类IL的主要功能 IL-6 促进T、B细胞增殖分化 IL-7 诱导胸腺细胞分化、前T和前B增殖 IL-8 趋化因子 IL-10 抑制性细胞因子，抑制TH1细胞合成分泌细胞因子 IL-13 抑制单核巨噬细胞合成分泌炎性细胞因子（IL-1、 6、8和TNF-）

  14. 2）干扰素（Interferon, IFN） • 抵抗病毒的感染，干扰病毒复制的细胞因子，包括IFN、、 • I型干扰素： 干扰素α、β • 来源：白细胞、成纤维细胞、病毒感染的组织细胞 • 功能：抗病毒感染、抗肿瘤生长 免疫调节(较弱） • 应用：病毒感染性疾病等，肝炎、 SARS

  15. 病毒 抑制病 毒复制 病毒复制 IFN-诱导蛋白 诱导刺激 信号转导 胞核 胞核 IFN-a

  16. II型干扰素：干扰素γ（IFN) • 来源：活化的T细胞和NK细胞产生 • 功能：免疫调节 • 提高单核巨噬细胞、树突状细胞的抗原提呈能力 • 增强Tc细胞和NK细胞的杀伤活性 • 抑制TH2细胞形成，下调体液免疫应答 • 趋化作用 • 抗病毒和抗肿瘤作用（次要）

  17. 3）肿瘤坏死因子 (Tumor necrosis factor,TNF) • 可以直接诱导肿瘤细胞凋亡的细胞因子。 • 分类： • TNF：活化的单核巨噬细胞产生 亦称恶液质素 • TNF：活化的T细胞产生，亦称淋巴毒素。 • 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学活性

  18. TNF的生物学活性 • 1 杀瘤、抑瘤作用 • 直接杀伤或抑制肿瘤细胞 • 激活NK细胞和巨噬细胞，间接发挥作用 • 损伤血管内皮细胞，促进血栓的形成，阻断肿瘤组织的血流供应，导致肿瘤出血坏死 • 2 免疫调节作用 • 刺激靶细胞合成分泌细胞因子，如IL-1、IL-6、IL-8等 • 增强T、B细胞对抗原和有丝分裂原的增殖反应 • 增强Tc细胞对靶细胞的杀伤活性

  19. TNF的生物学活性 • 3 促进炎症反应 • （1）诱导血管内皮细胞表达ICAM-1 • （2）分泌IL-1、 IL-8等炎症分子和趋化因子 • （3）增强中性粒细胞和单核吞噬细胞的吞噬功能 • 4 抗病毒作用 • （1）类似于IFN的作用 • （2）直接杀伤病毒感染细胞

  20. TNF的生物学活性 • 5 致热作用 内热性热源质 • （1）直接作用于下丘脑体温调节中枢 • （2）刺激巨噬细胞释放IL-1 • 6 引发恶液质 • 由TNF引起，能够促进蛋白脂肪消耗、分解，引起代谢紊乱 • 表现为厌食、恶心、消瘦、衰弱和贫血

  21. 4）集落刺激因子(Colony stimulating factor,CSF) • 分类 • 粒细胞集落刺激因子（granulocyte-CSF, G-CSF) • 巨噬细胞集落刺激因子（macrophage-CSF，M－CSF) • 粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子 （granulocyte-maceophage-CSF, GM-CSF) • 红细胞生成素（erythropoietin, EPO) • 血小板生成素（thrombopoietin, TPO) • 干细胞生成因子（stem cell factor,SCF) • 多能集落刺激因子（multi-CSF)

  22. 集落刺激因子的作用

  23. 5）生长因子(Growth factor,GF) • 具有促进不同类型细胞生长效应的细胞因子 • 转化生长因子（transforming growth factor-, TGF) • 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) • 神经生长因子(nerve growth factor, NGF) • 血小板衍生的生长因子（platelet derived growth factor, PDGF) • 肝细胞生长因子（hepatic growth factor, HGF)

  24. 6）趋化因子(Chemokine) • 一组具有趋化作用的细胞因子,能吸引免疫细胞到免疫应答局部,参与免疫调节和免疫病理反应。

  25. （五）细胞因子的主要生物学作用 • 1 参与免疫应答和免疫调节 • 2 刺激造血细胞增殖分化 • 3 参与神经-内分泌-免疫网络的整体调节 • 1 抗感染和抗肿瘤 • 2 参与和调节炎症反应 • 3 促进创伤的修复

  26. 二、白细胞分化抗原及粘附分子

  27. （一）人白细胞分化抗原 • 白细胞分化抗原（leukocyte differentiation antigen, LDA) • 指白细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及活化过程中，出现或消失的细胞表面分子。

  28. 分化群（cluster of differentiation, CD分子） • 分化群(cluster of differentiation, CD) 的概念 • 应用单克隆抗体鉴定为主的方法，将来自不同实验室的单克隆抗体所能识别的同一分化抗原作为一个分化群。至今，命名已经从CD1~CD350 • 分化群分组：T 细胞 B 细胞 髓样和单核细胞 血小板 血管内皮细胞 活化抗原 NK细胞和非谱系细胞 粘附分子 补体、Fc、细胞因子受体

  29. 主要CD分子及其功能 • 与T细胞识别、活化、粘附有关的CD分子 • 与B细胞识别、活化、粘附有关的CD分子 • 免疫球蛋白Fc段受体

  30. 免疫受体酪氨酸活化基序 （immunoreceptor tyrosine-based activation motif）

  31. L

  32. （二）细胞粘附分子Cell adhesion molecule, CAM • 概 念 • 分 类 • 生物学特性及功能

  33. 1. CAM的概念 • 是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合分子的统称； • 黏附分子以受体-配体结合的形式发挥作用； • 参与细胞的识别、活化和信号转导、增殖和分化、伸展与移动；

  34. 2. CAM的分类 • 根据结构特点分为： • ⑴ 整合素家族； • ⑵ 免疫球蛋白超家族； • ⑶ 选择素家族； • ⑷ 钙粘蛋白家族； • ⑸ 未归类的黏附分子。

  35. 1）整合素家族 Integrin family • 由α、β两条链经非共价键连接组成的异二聚体； • 至少14种α亚单位和8种β亚单位，以β亚单位可将整合素家族分为8个组； • 主要介导细胞与细胞外基质的黏附。

  36. 2）免疫球蛋白超家族immunoglobulin superfamily, IgSF • 许多参与抗原识别或细胞间相互作用的分子，具有与Ig相似的结构特征，即具有1个或多个IgV样或C样结构域。这些分子列为免疫球蛋白超家族。

  37. 免疫球蛋白超家族（一）

  38. 免疫球蛋白超家族（二）

  39. 3）选择素家族 selectin family • 家族各成员胞膜外结构域相似，均由C型凝集素（CL）结构域、表皮生长因子（EGF）结构域和补体调控蛋白（CCP）结构域组成。 • 其中CL结构域是选择素结合配体部位。

  40. 选择素家族selectin family 分类 白细胞表面（L-selectin，CD62L） 血管内皮细胞表面（ E-selectin，CD62E） 血小板表面（ P-selectin，CD62P） 配体 寡糖基团，主要是唾液酸化的路易斯寡糖（sLex, CD15S)或类似结构分子 功能 在血流状态下，介导白细胞与血管内皮细胞间的起始粘附

  41. E-选择素介导炎症反应

  42. 4）钙粘蛋白家族 Ca2+ dependent adhesion molecule family, cadherin • 是一类钙离子依赖的黏附分子家族。 • 在维持实体组织形成以及对在生长发育过程中细胞选择性相互聚集、重排有重要作用。

  43. 2. CAM的生物学功能 参与免疫细胞的分化发育 参与免疫应答调节 参与炎症反应 参与淋巴细胞的归巢和再循环

  44. 本 讲 重 点 • 掌握细胞因子的概念、种类及主要生物学功能 • 了解白细胞分化抗原、CD分子和粘附分子的概念、特点和种类

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